23
纠错编码的意义
利用编码的方法可使错误被检测到并被纠正 我们明天下午10:00—16:00开会两个小时 ★：错误可被检测，并可被纠正 ★：加入了更多的冗余信息
24
纠错编码的意义
有些错误是无法检测到并被纠正的 我们明天下午16:00—18:00开会两个小时 ★：加入了足够的冗余信息 ★：错误无法被检测并被纠正
25
信道编码：举例 （7,4）汉明码
26
信道编码：举例 （7,4）汉明码
• 如果发射信号为：x3x4x5x6=1011 • 经过编码以后为：x0x1x2x3x4x5x6=100 1011 • 经过信道，接收信号为：100 1001，查表可 知，落在第12行第7列，判决为该行的第1列 数据100 1011 • 达到了纠错的目的
• 信息的传输与网络
– 时间传输：信息存储以利于今后使用 – 空间传输：利用某种传输媒质信息进行传输
4
完整的通信系统
• 信源与信源处理单元 • 信号发射机与信号接收机 • 传输网络
5
通信协议
application application
protocol protocol
7
Application Layer
18
0110101001000101…
图像点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
调 制
低通 滤波
载波 调制
通道
信 宿 信道 解码 解 调 低通 滤波 载波 解调
接收天线
均衡
同步
20
信道编码
用于保证接收到的“0”， “1 ”序列是正确的
★ 错误检测
•可检查接收信息是否正确 •需要加入一些冗余信息 ★ 错误纠正 •可以检测并可以纠正错误 •需要更多的冗余信息 ★ 重传机制 •在系统能够监测到错误但不能纠正错误时 •需要更多冗余产生时延
21
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00——16:00开会 接收到的错误信息： 我们明天10:00——16：00开会 ★：接收信息有错误，但接收端无法知道
22
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00—16:00开会 利用编码的方法可使错误被检测到： 我们明天下午10:00—16：00开会 ★：错误可被检测到，但不能被纠正 ★：这里加入了一定的冗余信息
6
通信系统分类
• 模拟通信系统：将采集的信号直接进行传输
– 模拟信号直接进行传输 – 代表性系统：模拟电视，AM广播
• 数字传输系统：传输的信号只包括“0”，“1”数 字 化信号
– 将信号转变为数字信号后再进行传输 – 典型系统：手机信号，计算机网络
• 模拟通信系统正在逐步被数字通信系统取代
7
模拟通信系统
27
最简单的通信系统
0/1码
发射
噪声
0/1码 接收
28
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
调 制
低通 滤波
载波 调制
通道
信 宿 信道 解码 解 调 低通 滤波 载波 解调
接收天线
均衡
同步
29
问题：一个时间段可以传输几个比特？
数字
信号值 1
例：待传序列为：0010111001
3
00
/book/book.asp
2
内容简介
• • • • 信息系统概述 信息的处理 无线通信系统概述 无线通信系统实例
3
信息系统包括的内容
• 信息的产生与获取
– 数据信息 – 语音信息 – 图像信息
• 信息的处理与存储
– 模拟信息转换为数字信息 – 信息的压缩
6
Presentation Layer
protocol
5
Session Layer
protocol
4
Transport Layer
protocol protocol interface protocol
3
Network Layer
2
Data Link Layer
1
Physical Layer
transmission medium
15
语音信号的量化
4.7v 3.5v 10010011 01100011
16
语音信号的压缩
• • • • 原始信号：2 X 4k X 8 =64k比特/秒 语音信号压缩技术： GSM系统中语音信号为9kbits/s 语音信号可以压缩到1kbits/s以下
17
图像信号的压缩
• 图像信号是由一个个的像素组成(例 800X600)，每个像素的幅度表示灰度 • 彩色图像有三种不同的基色 • 图像信号具有更多的信息量需要传输 例: 800 X 600 X 8比特X 3原色X25帧/秒 = 288M比特/秒 • 图像信号也是可以压缩的，高清电视图像 信号的传输只需要几十兆比特/秒
3.6V
＋
3.8V 接收到错误电平信号
0.2V（噪声）
8
数字通信系统
>1.8V 3.6V ＋ 3.8V 判决 “1” 判决正确
“1” →3.6v；“0” →0v
0.2V（噪声）
9
数字通信系统
>1.8V 3.6V － 2.6V 判决 “1” 判决正确
“1” →3.6v；“0” →0v
1.0V
10
通信系统的构成（点到点）
数字通信系统概述
1
Reference books （主要参考书）: John G. Proakis: “Digital communications”, 3rd ed 《数字通信》John G. Proakis 著，（影印版,中文版） 电子工业出版社，《通信与信息科学教育丛书》 Reading Materials: to be delivered during the course
发射天线
信源 编码
信道 编码
调 制
低通 滤波
载波 调制
通道
信 宿 信道 解码 解 调 低通 滤波 载波 解调
接收天线
均衡
同步
11
数字通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
调 制
低通 滤波
载波 调制
通道
信 宿 信道 解码 解 调 低通 滤波 载波 解调
接收天线
均衡
同步
12
信源编码/信源解码
•信源编码是将信息转换成二进制数据，而后进行适当 的压缩。例如：语音编码。
•信源解码过程是这个过程的逆过程。
模拟信号
采样
模拟/数字
信 源 编 码
数字信号
数字信号
13
例：语音信号编码
• 语音信号的频 率：300Hz3400Hz（一般 为语音信号最 高频率是4KHz）
14
语音信号的采样
采样定理。。。
01
10 11
-1
3 -3
1
T
2T
3T
t
调制: 将若干个 二进制数字组成 的序列映射成一 组相应时间波形