ch3数字基带调制与传输.ppt

§3.1 数字基带信号的码型及其功率谱 数字基带信号，就是数字消息代码的电脉冲表示（电波形）。同一组数字信息，根据不同的选择,可以得出不同的对应基带信号，其频谱结构也将因此而不同。 传输码的码型选择 码型中低频和高频分量应尽量少，尤其频谱中不能含有直流分量。 码型中应包含定时信息，不能有长的连0串或连1串。 码型变换设备简单而可靠。 码型应具有一定的检错能力 码型变换应与信源的统计特性无关 3.1.1二元码 1．单极性不归零编码（NRZ） 单极性不归零编码是最简单、最基本的编码，它使用正电压和零电位（ +E 和0 ）[或负电压和零电位]表示数字信息“1”和 “0” 。 当出现连0或连1时，不利于接收端提取定时信息。 含有直流分量 波形的振幅和宽度容易受信道衰减等多种因素的影响，不利于接收端判决电路的工作。 传输时需要信道的一端接地。 2．单极性归零编码（RZ） 单极性归零编码对于数据“1”，对应一个+脉冲或?脉冲，脉冲宽度比每位传输周期要短，每个正电位或负电位持续时间 小于码元周期T,即每个脉冲都要提前回到零电位；对于数据“0”则不对应脉冲，仍按0电平传输。 可以直接提取位定时信号。 3．双极性不归零编码（NRZ） 双极性不归零编码用+E和?E电平分别表示数字信息1和0，整个码元期间电平保持不变。 0和1等概出现时无直流成分，但是，不利于提取同步定时信号。 4．双极性归零编码（RZ） 双极性归零编码用+E或－E电平分别表示数字信息“1”和“0”，且相应脉冲宽度都比每位数据所需传输周期要短，即脉冲持续时间小于码元周期，每个码元结束之前，都提前回到零电位。 以上四种传输码型的特点 具有丰富的低频分量和直流分量。不能用于采用交流耦合的信道传输。 如果出现长“1”或“0”序列，没有电平跳变，不利于接收端定时信号的提取。 不具有检测错误的能力，相邻码之间不存在相关制约的关系。 3.1.2差分码 差分码的特点 差分码用相邻码元之间是否发生电平跳变分别表示数字信息1和0。 他的信码1和0与电平之间不存在绝对对应关系，而是相对于前一码元的电平变化，因而又称为相对码。 3.1.3非归零单极性码的功率谱 数字基带信号是随机的脉冲序列，不能用确定的时间函数来表示，也没有确定的频谱函数，只能用功率谱来描述它的频域特性。 一、数字基带信号的数学表示 二、基带信号功率谱密度计算 1、常用功率谱密度的计算方法 （1）先求自相关函数，再根据自相关函数求功率谱 （2）根据表达式直接求功率谱 1.截短函数表示 交变波的功率谱密度Pu(?) Pu(?)= 稳态波的功率谱密度Pa（?） 当0和1等概出现时，即P=1/2时，脉冲序列的功率谱表达式可以简化为： 非归零单极性码的功率谱 设g(t)是幅度为1的矩形脉冲，则： 离散谱是否存在，取决于G(f)在f=nfs的取值， 功率谱的第一个过零点在f=fs处，因此单极性非归零码的谱零点带宽为： Bs=fs 3.1.4非归零双极性码的功率谱 3.1.5伪三元码及其功率谱 一、传号交替反转码AMI 编码原理为： “0”仍为“0”， “1”交替地变为“+1”或“-1”。 三元码就是用信号幅度的三种取值表示二进制信码 数字信息0用0电平表示，数字信息1则用交替的+1和-1的半占空归零码表示。 AMI码的特点 无直流分量，低频分量也较小，利于在不允许直流和低频信号通过的介质和信道中传输；能量主要集中在1/2码元速率处；由于数据“1”对应的传输码极性正负交替出现，有利于误码的检测；将基带信号全波整流后，变为单极性归零码，便可从中提取位定时信号。 特点： 传输效率高 编译码设备简单 缺点：其性能与信源的统计特性密切相关。当出现长时间的连0串时，造成提取定时信号的困难。 二、三阶高密度双极性码HDB3 信息代码：1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1 AMI码： -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1 HDB3码：-1000 -V +1000 +V -1 +1-B00 –V +1-1 信息代码：1 1 000 0 000 0 1 1 000 0 0 1 0 AMI码： +1-1 000 0 000 0 +1-1 000 0 0+1 0 HDB3码：+1-1 000-V+B00+V -1+1-B00-V 0+1 0 （3）译码简单 HDB3码编码规则比较复杂，但是译码比较简单。破坏符号V总是与他之前的第一个非零符号极性相同，因此，接收端很容易从接收序列中找到破坏点V，则该V符