【精品课件资料】2004年考研通信原理笔记--第五章数字基带传输系统.doc

第五章数字基带传输系统 1．概论 数字基带系统的构成 数字基带信号及其频谱特性 基带传输的常用码型 码间干扰的定义 无码间干扰的基带传输特性—Nyquist第一准则 部分响应系统 无码间干扰基带系统的抗噪声性能 眼图 时域均衡器 基带传输系统构成 2．数字基带信号 数字基带信号就是消息代码的电波形。 类型: 矩形、升余弦、高斯形、半余弦脉冲. 介绍几种最基本的基带信号波形（矩形脉冲）。 (1)单极性不归零: (2)双极性不归零: (3)单极性归零： (4)双极性归零波形: (5)差分波形:（相对码波形） (6)多值波形（多电平波形） 如图： 3．数字基带信号及其频谱特性 基带信号是一个随机脉冲序列。 随机脉冲序列可表示成: 式中：TS为每一码元的宽度。 是任意的脉冲。 设：任一码元时间内出现的概率分别为P和1-P，它们的出现是互不依赖的（统计独立）。 *介绍一种随机序列谱分析的典型方法。 结论： 包括两个部分：连续谱及离散谱。 连续谱总是存在。 离散谱不总是存在。 分析频谱的特点明确能否从脉冲序列中直接提取离散分量位同步、载波同步 g1（t）、g2（t）波形没有加以限定，故：此法同样可确定调制波形的功率谱密度。 另一种随机序列谱分析的方法 MPAM的一般形式可表示为: {an}广义平稳，以一定的概率取M个电平中的一个值。 广义平稳随机过程{an}在各符号之间独立的条件下所发送的MPAM信号的PSD为： 4．基带传输的常用码型 传输码——线路码 传输码的结构应具有下列主要特性： (1）能从其相应的基带信号中获取定时信息。 (2）相应的基带信号无直流或有很小的低频成分。 (3）不受信息源统计特性的影响。 (4）尽可能地提高传输码型的传输效率。 (5）具有内在的检错能力。 *介绍目前常见的几种传输码。 （1）AMI——传号交替反转码。（1B／1T） （2）HDB3——三阶高密度双极性码（改进AMI码） 编码原理： *消息代码变换成AMI码， *AMI码没有4个以上连0串时，AMI=HDB3码； *当出现4个以上连0串时，则将 每 代 V的符号与前一非0符号同极性。——破坏符号。 B的符号与前一非0符号反极性。 相邻V的符号之间有奇数个非0符号——000V 相邻V的符号之间有偶数个非0符号——B00V (3) 双相码——Manchester码: (4) CMI码——传号反转码: 编码规则为：1→ 11和00（ 交替） 0→ 01 (6) Miller码( 密勒)延迟调制码(双相码的一种变形) 编码规则: 5．基带脉冲传输与码间干扰 第K个码元的判决，由第K次抽样决定。 -------经传输的样值。 --------码间干扰。 ---------随机噪声。 设门限V： 当码间干扰及噪声均较小时，才能无误判。 （1）求无码间干扰的条件： 要求： 既： 满足此H（ω）可用付氏变换求得。 ——抽样点上无码间干扰，Nyquist第一准则。 *式为Nyquist第一准则 * 无码间干扰的基带传输系统的频域要求。 Nyquist第一准则的物理意义： H（ω）用间隔2π/Ts分割后，在区间（-π/Ts，π/Ts）上能否叠加出一根水平直线（即为某常数），为某常数既是符合无码间干扰条件的。 满足*式的H（ω）很多。 （2）理想低通型 无码间干扰时最高的码元速率: 系统的频率宽度为: 最高频带利用率: (波特／赫) *最高频带利用率：二进制 M进制 (理想低通滤波特性) *设系统频率为w（赫）， 系统无码间干扰时最高传输速率为2w（波特）。 这个传输速率------称为奈奎斯特速率。 *理想低通滤波特性达到了系统有效性能的极限，可是这种特性是无法实现的。 （3）实际的滤波器 实际上把H（ω）按间隔2π/Ts的宽度分割成三段，只要这三段在区间（-π/Ts，π/Ts）上能叠加出理想滤波特性来，则H（ω）也能消除码间干扰。 下图表示了分割及叠加的过程: 图中的“圆滑”，通常被称为“滚降”。 定义滚降系数： w1是无滚降时的截止频率。 w2为滚降部分的截止频率。 α=0，LP