第6数字信号的基带传输精要.ppt

* 图 6-24 三抽头（1节） 横向滤波器工作原理 * x(t)经过延迟后，在q点和r点分别得到x(t-T)和x(t-2T)，如图6-24(c)和(d)所示。若此滤波器的三个抽头增益调整为： 则调整后的三路波形如图6-24(e)中虚线所示。三者相加得到最后输出h(t)。其最大值h0出现时刻比x(t)的最大值滞后T秒，此输出波形在各抽样点上的值等于： * 6.6 部分响应技术 从前面的消除码间干扰讨论中我们知道，当基带传输系统总特性H(?)设计成理想低通特性时，按H(?)的带宽B为两倍码元速率传输，不仅能消除码间串扰，还能实现极限频带利用率。但理想低通传输特性实际上是无法实现的，即使能实现，它的冲击响应“尾巴”振荡幅度大、收敛慢，从而对抽样判决定时要求十分严格，稍有偏差就会造成码间串扰。而基带传输特性为升余弦特性时，虽然传输特性的冲击响应“尾巴”振荡幅度小，对定时也可放松要求，但它的频带利用率却下降了。这对高速传输尤为不利。因此，这两种方法都不是一个理想的传输解决方案。 下面介绍的部分响应技术就可实现在基带传输中既有高的 * 部分响应技术是人为地在一个以上的码元区间引入一定数量的码间串扰，或者说，在一个以上码元区间引入一定相关性（因这种串扰是人为的、有规律的，只要在接收端进行一定的运算就可以消除）。这样做能够改变数字脉冲序列的频谱分布，因而达到压缩传输频带，提高频带利用率的目的。简单地说，它是一种波形预失真技术。 近年来在高速、大容量传输系统中，部分响应基带传输得到推广与应用，它与频移键控（FSK）或相移键控（PSK）相结合，可以获得性能良好的调制。 通常我们把利用部分响应技术所形成的波形称为部分响应波形，而把利用这类波形的传输系统称为部分相应系统。 频带利用率，又能使系统传输函数特性的冲击响应拖尾小、收敛快。 * 式中，W 为奈奎斯特频率间隔，即W =1/(2Tb)。 不难求出g(t)的频谱函数G(ω)为: 1）部分响应波形： 为了便于理解，这里先用两个时间上相隔一个码元Tb的抽样函数相加，来形成部分响应波形g(t): * 当t =0、±Tb/2、kTb/2 (k =±3、 ±5…)时， ú ? ù ê ? é - = ) / 4 ( 1 ) / cos( 4 ) ( 2 2 b b T t T t t g p p * 图6-25 g(t)及其频谱 g(t)及各分量波形 g(t)的频谱图 * 图6-26 码间发生串扰示意图 由上图可以看出，第一，g(t)的拖尾幅度随t按1/t2变化，即g(t)的拖尾幅度与t2成反比，这说明它比由理想低通形成的h(t)衰减大，收敛也快。第二，如用g(t)作为传送波形，且传送码元间隔为Tb，则在抽样时刻上发生发送码元仅受其前码元干扰，而与其它码元不发生干扰。见下图6-26。 表面上看，由于前后码元的干扰很大，似乎无法按1/Tb的速率进行传送。但进一步分析表明，由于这时的干扰是确定的，故仍可按1/Tb传输速率传送码元。 成为一种伪三元序列。 1 - + = k k k a a c * 表 6-1 ck的取值 2）差错传播（也称误码扩散）： 设输入二进制码元序列{ak}，并设ak在抽样点上取值为+1和-1。当发送ak时，接收波形g(t)在抽样时刻取值为ck，则： 从判决原理上讲，一般ak-1是已经判定的，也就是说上面的关系式也可以变换为下面的等式而用来确定ak，即有： ak=ck-ak-1。 1 - + = k k k a a c * 3）部分响应基带传输系统的相关编码和预编码 为了消除差错传播现象，通常将绝对码变换为相对码，而后再进行部分响应编码。也就是说，将ak先变为bk，其规则为： 1 - ? = k k k b a b 1 - ? = k k k b b a 发端： 收端： 把{bk}送给发送滤波器形成前述的部分响应波形g(t)。于是，接收判决码的关系变为： 1 - + = k k k b b C 但若有一个码元发生错误，按这个方法则以后的码元都会发生错误检测，一直到再次出现传输错误时才能纠正过来，这种现象叫做差错传播。 * 上述整个过程不需要预先知道ak-1，故不存在错误传播现象。 通常，把ak变成bk的过程叫做“预编码”， 而把ck=bk+bk-1(或ck=a k+ak-1)关系称为相关编码。 然后对ck进行模2处理（相对于绝对码的转换），便可直接得到ak，即： k k k k k k a b b b b c = ? = + = - - 1 2 mod