《计算机分散控制糸统》 (一)基带传输 1.基带信息的几种表示法 基带传输是数据传输中最基本的传输方式,其 首要的问题是如何把数据信息用电信号表示出来。 常见的几种基带信息表示方法如下 时钟 脉冲 ∏∏∏几∏∏∏ (1)单极性波形。在一个码 数据011010:0:1:0 元(一位二进制符号)的时间 t内,数据“0”用零电位表示 0.5K 判决门限 数据“1”用正电位表示 能瀑与动力工程学院 2021/2/24 11
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/24 11 基带传输是数据传输中最基本的传输方式，其 首要的问题是如何把数据信息用电信号表示出来。 常见的几种基带信息表示方法如下： （一）基带传输 1．基带信息的几种表示法 数据 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 时钟 脉冲 K 0.5K 0 t t t 判决门限 （1）单极性波形。 在一个码 元（一位二进制符号）的时间 内，数据“0”用零电位表示， 数据“1”用正电位表示
《计算机分散控制糸统》 脉冲∏ 数据|0:1:1:0:1001:0 K (2)双极性浪形。在一个码 K 元的时间内,数据“0”用负电 判限,位表示,数据“1”用正电位表 示,且正、负电位的幅值相等。 K (3)单极性归零波形。在发 送数据“1”时,发送短于一个 K 码元时间的电脉冲信号,其余 0.5K 判决门限 时间内或发送数据“0”时,电 t信号幅值回到零 能瀑与动力工程学院 2021/2/24 12
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/24 12 数据 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 时钟 脉冲 K K 0 -K K 0.5K 0 t t t t 判决门限 判决门限 （2）双极性波形。 在一个码 元的时间内，数据“0”用负电 位表示，数据“1”用正电位表 示，且正、负电位的幅值相等。 （3）单极性归零波形。 在发 送数据“1”时，发送短于一个 码元时间的电脉冲信号，其余 时间内或发送数据“0”时，电 信号幅值回到零
《计算机分散控制糸统》 时钟 脉冲 fnnnnnnnn. (4)双极性归零波形。在发 数据011010010→送数据“1”时,发送正脉冲信 号;在发送数据“0”时,发送 判决门限,负脉冲信号,脉冲宽度小于一个 码元时间,脉冲以外的时间无信 号(信号幅值为零), (5)交替双极性归零波形。在 K 判决门 发送数据“0”时,不发送脉冲, 而在发送数据“1”时,采用极 K 性交替的窄脉冲信号发送 能瀑与动力工程学院 2021/2/24 13
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/24 13 数据 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 时钟 脉冲 K 0 -K K 0 -K t t t 判决门限 t 判决门限 （5）交替双极性归零波形。 在 发送数据“0”时，不发送脉冲， 而在发送数据“1”时，采用极 性交替的窄脉冲信号发送。 （4）双极性归零波形。 在发 送数据“1”时，发送正脉冲信 号；在发送数据“0”时，发送 负脉冲信号，脉冲宽度小于一个 码元时间，脉冲以外的时间无信 号（信号幅值为零）
《计算机分散控制糸统》 2.基带信号的频谱 为了设计适用于数据信号的传输信道,必须掌握信号的 频谱。分析周期信号的波形与频谱的对应关系,通常以数 学中的傅里叶级数为工具。对于图示的周期性矩形脉冲波, U(t 它可表示一个周期性的基带 信号,即在脉冲宽度期间表示数 A 据“1”,而非脉冲期间表示数据 0” 利用傅里叶分析,图中随时 T/2 T 间变化的脉冲波函数U(t可表达 其中:周期为T 脉冲宽度为d 为: 幅度为A 能瀑与动力工程学院 2021/2/24 14
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/24 14 它可表示一个周期性的基带 信号，即在脉冲宽度期间表示数 据“1” ，而非脉冲期间表示数据 “0” 。 2．基带信号的频谱 为了设计适用于数据信号的传输信道，必须掌握信号的 频谱。分析周期信号的波形与频谱的对应关系，通常以数 学中的傅里叶级数为工具。对于图示的周期性矩形脉冲波， 其中： 周期为T 脉冲宽度为d 幅度为A 利用傅里叶分析，图中随时 间变化的脉冲波函数U(t)可表达 为： U（t） A t -T 0 T/2 T d d
《计算机分散控制糸统》 Ad +2 Aa、Sin(ma/r) cosnot and/T 直流分量 各次谐波的总和 正比于 Sin(ind/T) Sin(nd/T) 丌nd/T mdr形包络线 所以频谱分量的轨迹是遵循Snmd包络线 and /T Sin(nd/T) mn的第一个零点发生在n=Td时刻, 相当于频带宽度为: B=nf t27/Tm37 24W4T67 m =7为频率 说明脉冲越窄,频带越宽。 图中,示出了d=T/10的基带信号频谱。 能瀑与动力工程学院 2021/2/24 15
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/24 15 n t nd T Sin nd T T Ad T Ad U t n cos / ( / ) ( ) 2 1 = = + 直流分量 各次谐波的总和 正比于 nd T Sin nd T / ( / ) 所以频谱分量的轨迹是遵循 nd T Sin nd T / ( / ) 包络线 nd T Sin nd T / ( / ) 的第一个零点发生在 n=T/d时刻， 相当于频带宽度为： d Bf nf n T 1 = = / = T f 1 = 为频率 说明脉冲越窄，频带越宽。 图中，示出了d=T/10的基带信号频谱。 nd T Sin nd T / ( / ) 形包络线