数字调制第五章.ppt

一.数字基带传输的物理过程 数字基带传输研究的主要问题： 1. 基带传输码型的选择 2. 怎样减少消除误码 二.产生误码的主要因素 基带传输研究的出发点： 1.减小和消除码间干扰 2.减小和消除加性噪声 产生误码的主要因素 第Ⅰ类部分响应系统组成框图 图 5 - 17基带信号波形及眼图 5.7 基带传输系统的 抗噪声性能 无噪声时 有噪声时 误码 误码 分析模型： 评估参数：误码率Pe 信号：s（t） 噪声：nR（t） 一.采用双极性基带信号时的误码率 设判决门限为Vd 则判决规则为： 总误码率 最佳门限电平： 令 P(1)=P(0)=1/2时 此时系统总误码率： 从该式可见, 在发送概率相等，且在最佳门限电平下，系统的总误码率仅依赖于信号峰值A与噪声均方根值 的比值, 而与采用什么样的信号形式无关(必须是能够消除码间干扰的)。 若比值A/ 越大，则Pe就越小。  二.采用单极性基带信号时的误码率 设判决门限为Vd 则判决规则为： 总误码率 最佳门限电平： 令 P(1)=P(0)=1/2时 输入条件相同时，单极性基带系统 的抗噪声性能不如双单极性基带系统 5.8 眼图 一.眼图的作用 二.眼图的获得 三.眼图与系统性能间的关系 四.眼图的模型 从理论上讲，只要基带传输总特性H(ω)满足奈奎斯特第一准则，就可实现无码间串扰传输。但在实际中，由于滤波器部件调试不理想或信道特性的变化等因素，都可能使H(ω)特性改变，从而使系统性能恶化。计算由于这些因素所引起的误码率非常困难，尤其在码间串扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析更是难以进行，因此在实际应用中需要用简便的实验方法来定性测量系统的性能，其中一个有效的实验方法是观察接收信号的眼图。  一.眼图的作用 系统频带为 w赫 , 则该系统 无码间串扰时最高传输为2W波特， 这个传输速率称为奈奎斯特速率。 问题： 物理实现极为困难； h(t)的“尾巴”很长，衰减很慢，当定时存在偏差时， 可能出现严重的码间串扰。 2.升余弦滚降 特点： 1.满足抽样值上无串扰的传输条件，截止特性滚降圆滑； 2.尾部衰减较快，且各抽样值之间又增加了一个零点，这有利于减小码间串扰和位定时误差的影响。 3.带宽B=(1+α)/2Ts赫，频带利用率η=2/(1+α)波特/赫。 xT(t) 码型编码 发送滤波 信道 接收滤波 抽样判决 码型译码 同步 提取 定时脉冲 信号{dk} x(t) cp 噪声n(t) 1.码间串扰 2.加性噪声 0 t 2Ts Ts h(t) t0 即（5.5-5） 无码间串扰的基带传输特性（频域） Nyquist第一准则 或 理想低通：频带利用率达2波特/赫，难实现； h(t)收敛慢，对定时要求十分严格 升余弦滚降：频带宽，频带利用率下降 无码间串扰的基带传输特性： 5.6 部分响应系统 理想低通：频带利用率达2波特/赫，难实现； h(t)收敛慢，对定时要求十分严格 升余弦滚降：频带宽，频带利用率下降 Nyquisy第二准则：有控制的在某些 码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其它 码元抽样时刻无码间干扰，就能使频带利 用率提高到理论上的最大值，同时又可降 低对定时精度的要求。 一.第Ⅰ类部分响应波形 a）频谱范围 传输带宽 频带利用率 特点：  b）波形的拖尾幅度衰减速度加快：相距一个码元间隔的两个 波形的“拖尾”正负相反而相互抵消。 C）g(t)作为传送波形，码元间隔为Ts，则在抽样时刻上仅出现发送码元的样值将受到前一码元的相同幅度样值的串扰，与其他码元不会发生串扰。 第n个信息符号所对应的电平值(0、1或-1、1等) ，由信码和编码规律决定； (5.2 - 1) 数字基带信号 码元间隔； 某种标准脉冲波形； d）由于存在前一码元留下的有规律的串扰可能会造成误码的传播（或扩散）。 但这样的接收方式存在一个问题： 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, …的抽样值，我们把这种现象称为错误传播现象。 若输入序列 则合成序列 接收端序列 {ak} {bk}发送序列 预编码： 相关编码 mod2处理 不需要预先知道ak-1，不存在