06第六章 数字基带传输系统.ppt

通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 1、响应波形的带宽和频带利用率 第七节 部分响应和时域均衡 进行傅立叶变换，得到 对 带宽为B = 1/2Ts （Hz） ，与理想矩形滤波器的相同。 频带利用率 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 如果用上述部分响应波形作为传送信号的波形，且发送码元间隔为Ts，则在抽样时刻上仅发生前一码元对本码元抽样值的干扰，而与其他码元不发生串扰，如图所示： 第七节 部分响应和时域均衡 表面上看，由于前后码元的串扰很大，似乎无法按1／Ts的速率进行传送。但由于这种“串扰”是确定的，在接收端可以消除掉，故仍可按1／Ts传输速率传送码元。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 式中 ak-1是 ak 的前一码元在第k个时刻上的抽样值（串扰值）。 第七节 部分响应和时域均衡 例如，设输入的二进制码元序列为{ak}，并设ak的取值为+1及-1。当发送码元a k时，接收波形g(t)在相应时刻上的抽样值Ck由下式确定： 由于串扰值和信码抽样值相等，故g(t)抽样值将有 -2、0、+2三种取值，即成为伪三进制序列。如果前一码元 ak-1已经接收判定，则接收端可根据收到的Ck ，由上式得到 ak 的取值。 Ck = ak + ak-1 或 ak = Ck – ak-1 从上面例子可以看到，实际中确实能够找到频带利用率高和尾巴衰减大、收敛也快的传送波形。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 因为ak的恢复不仅仅由Ck来确定，而是必须参考前一码元ak-1的判决结果，如果{Ck}序列中某个抽样值因干扰而发生差错，则不但会造成当前恢复的ak值错误，而且还会影响到以后所有的ak+1 、 ak+2……的正确判决，出现一连串的错误。这一现象叫差错传播。 第七节 部分响应和时域均衡 ? 存在的问题：差错传播问题。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 +1 –1 +1 +1 –1 –1 +1 –1 +1 –1 +3 第七节 部分响应和时域均衡 例如： 输入信码 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 发送端{ak} +1 –1 +1 +1 –1 –1 –1 +1 –1 +1 +1 发送端{Ck} 0 0 +2 0 –2 –2 0 0 0 +2 接收端{Ck?} 0 0 +2 0 –2 0 0 0 0 +2 恢复的{ak?} 可见，自{Ck? }出现错误后，接收端恢复出来的{ak? }全部是错误的。此外，在收端恢复{ak? }时还必须有正确的起始值，否则，即使没有传输差错也不能得到正确的{ak?}。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 第七节 部分响应和时域均衡 ? 产生差错传播的原因 因为在g(t)形成过程中，首先要形成相邻码元的串扰，然后再经过响应网络形成所需要的波形。 所以，在有控制地引入码间串扰的过程中，使原本互相独立的码元变成了相关码元。也正是码元之间的这种相关性导致了接收判决的差错传播。这种串扰对应的运算称为相关运算。 所以将式 称为相关编码。 Ck = ak + ak－1 可见，相关编码是为了得到预期的部分响应信号频谱所必需的，但却带来了差错传播问题。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 第七节 部分响应和时域均衡 ? 差错传播问题的克服 1、预编码：为避免因相关编码而引起的差错传播问题，可以在发送端相关编码之前进行预编码。 预编码规则： bk = ak ? bk-1 即 ak = bk ? bk-1 2、相关编码：把预编码后的{bk}作为发送滤波器的输入码元序列，得到 Ck = bk + bk-1 。 3、模2判决。 因此，整个上述处理过程可概括为“预编码－相关编码－模2判决”过程。 通信教研室 * 通信原理 【第六章 数字基带传输系统】 此时，得到了ak ，但不需要预先知道ak-1。 第七节 部分响应和时域均衡 模2判决：若对上式（相关编码）进行模2处理，则有 [Ck]mod2 = [bk + bk-1]mod2 = bk ? bk-1 = ak 即 ak = [