第4章数字信号的基带传输选读.ppt

　　假定滤波器的一个输入码元x(t)在抽样时刻t0达到最大值x0=1，而在相邻码元的抽样时刻t-1和t+1上的码间串扰值为x-1=1/4，x1=1/2, 如图4-36(b)所示。 　　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4-36(c)和(d)所示。若此滤波器的三个抽头增益调制为 调整后的三路波形如图4-36(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 由以上结果可见，输出波形的最大值y0降低为3/4，相邻抽样点上消除了码间串扰，即y-1=y1=0，但在其他点上又产生了串扰，即y-2和y2。总的码间串扰是否会得到改善需通过理论分析或观察示波器上显示的眼图可知，结果是码间串扰得到部分克服。 图4-17 基带数字信号的一维概率密度函数 (a) 单极性； (b)双极性 　　2. 基带数字信号的误码率计算 　 我们假定：发“1”码的概率为P(1)，发“0”码的概率为P(0)；发“1”码错判为“0”码的概率为P(0/1)，发“0”码错判为“1”码的概率为P(1/0)，则总的误码率Pe=P(1) P(0/1)+ P(0) P(1/0)。显然，错误概率P(0/1)，P(1/0)可根据f1(V)，f0(V)的曲线以及判决门限电平Vb来确定。 （4-36） （4-37） 所以 （4-38） Vb0实际上就是f1(V)和f0(V)两曲线交点的电平。 当P(1)，P(0)给定以后，误码率Pe由信号A的大小和噪声功率　　的大小以及判决门限电平Vb来决定。在信号和噪声一定的条件下，可以找到一个使误码率Pe 最小的值，这个门限值称为最佳判决门限值，用Vb0表示。一般情况下，在P(1)=P(0)=0.5时，最佳判决门限为 当P(1)=P(0)=0.5时，误码率Pe的两种表示方式 用信噪功率比ρ表示以上两式 (双极性信号 ，Vb0=0) (单极性信号 ，Vb0=A/2) 其中,σ2n=n0B 为噪声功率，erfc(x)是补余误差函数。 单极性信号 双极性信号 3. Pe与ρ关系曲线 图 4-18 Pe与ρ曲线 (1) 在ρ相同条件下,双极性误码率比单极性低，抗干扰性能好。 (2) 在Pe相同条件下,单极性信号需要的信噪功率比要比双极性高3dB。  (3) Pe~ρ曲线总的趋势是ρ↑，Pe↓，但当ρ达到一定值后，ρ↑，Pe将大大降低。 (4) B与Rb 成正比，当Rb↑时，B↑,ρ=S/n0B↓，Pe↑。 4.4 基带数字信号的再生中继传输 4.4.1 基带传输信道特性 图4-19 信道等效模型 传输线衰减特性与传输信号频率的平方根成正比，频率越高，衰减越大，一个矩形脉冲信号经过信道传输后，波形发生失真，反映在： （1）接收到的信号波形幅度变小。（能量衰减） （2）波峰延后。（延迟特性） （3）脉冲宽度加宽。（传输线的频率特性） 由此可见，基带数字信号长距离传输时，传输距离越长，波形失真越严重。 4.4.2 再生中继系统 　　在基带信号信噪比不太大的条件下，再生中继系统对失真的波形及时识别判决，识别出“1”码和“0”码，只要不误判，经过再生中继后的输出脉冲会完全恢复为原数字信号序列。 再生中继系统框图如图4-20所示。 4.4.2 再生中继系统 再生中继系统的特点：（1）无噪声积累 （2）有误码的积累。 4.4.3 再生中继器 图4-21再生中继器原理框图 1.均衡放大 均衡放大的作用是将接收到的失真信号均衡放大成适合于抽样判决的波形，这个波形称为均衡波形，用r(t)表示。r(t)满足以下要求： （1）波形幅度大且波峰附近变化要平坦。一个“1”码对应的均衡波形R(t)如图4-22所示。 （2）相邻码间串扰尽量小。 满足要求的常用均衡波形有升余弦波形和有理函数均衡波形。升余弦均衡波形如图4-23所示。 图4-22 定时抖动对判决再生的影响 特点：波峰变化慢，不会因为定时抖动引起误判而造成误码，而且r(t)满足无码间串扰条件。 图4-23 升余弦均衡波形 　　升余弦波形R(t)可表示为 （4-44） 　 由于线路衰减比较大，而且频率越高，衰减越大。因此均衡放大特性必须抑制线路的衰减，得到一个较理想的升余弦均衡波形。 　　有理函数均衡波形如图4-24所示。 特点： r(t)波峰变化较慢，脉宽为半波峰对应的宽度（等于 ，