数字信号的基带传输概要.ppt

第五章 数字信号的基带传输 数字信号传输的基本方式 基带传输 －不经过调制直接对数字基带信号进行传输的传输方式称为数字信号的基带传输 －数字基带信号：数字信息的电脉冲表示（即用不同幅度的脉冲所表示的码元的不同取值） 调制传输 －经过调制，利用载波传输调制后的频带信号的传输方式称为数字信号的调制传输 基带传输的基本特点 数字基带信号含有大量的低频分量以及直流分量。 不同形式的数字基带信号具有不同的频谱特性和功率谱分布，不同的码形有不同优点适合不同信道传输特性。 §5.1数字基带信号的码型 数字信息 数字序列——数据流{an} 码元： an基本单元 每个码元只能取离散的有限个值 0，1，… M–1 5.1.1数字基带信号的码型设计原则 码型 －数字信号的电脉冲结构称为码型 码型编码（码型变换） －数字信息的电脉冲表示过程称为码型编码或码型变换 码型译码 －由码型还原为数字信息的过程称为码型译码 5.1.2二元码（1） 单极性非归零码 －用高电平和低电平（常为零电平）两种取值分别表示二进制码1和0，在整个码元期间电平保持不变。常记为NRZ。有直流分量，用于终端设备。 5.1.2二元码（2） 双极性非归零码 －用正电平和负电平分别表示1和0，在整个码元期间 电平保持不变 －无直流成分，可以在电缆等无接地的传输线上传输 5.1.2二元码（3） 单极性归零码 －发送1时，高电平在整个码元期间（T）只持续一段 时间（τ），在码元的其余时间内则返回零电平， 发送0时，用零电平表示。常记为RZ。 － τ/T称为占空比 －可以直接提取位定时信号，是其它码型提取位定时 信号时需要采用的一种过渡码型 5.1.2二元码（4） 双极性归零码 －用正极性的归零码和负极性的归零码分别表示1和0 －兼有双极性和归零的特点，虽然幅度取值存在三种 电平，但是它用脉冲的正负极性表示两种信息，通 常仍归入二元码 5.1.2二元码（5） 差分码 －1和0分别用电平的跳变或不变来表示。 －若用电平跳变表示1，则对应传号差分码， 记为NRZ（M） －若用电平跳变表示0，则对应空号差分码， 记为NRZ（S） －用电平的相对变化来传输信息，可以用来解决相移 键控信号解调时的相位模糊问题 －差分码中电平只具有相对意义，又称为相对码 5.1.2二元码（6） 数字双相码（分相码，曼彻斯特码） －从0到1跳变表示1，从1到0的跳变表示0， 并且都是双极性非归零脉冲。 －每个码元间隔的中心都存在电平跳变，有丰富的 位定时信息 －正负电平各占一半，不存在直流分量 －不会出现3个或更多的连码，可用来宏观检错 －上述优点是用频带加倍来换取的，适用于数据 终端设备在短距离上的传输。 5.1.2二元码（7） 条件数字双向码 －前面介绍的几种码都只是与当前的二元信息0或者1有关系，而条件双向码，不仅与当前的信息元有关系，并且与前一个信息元也有关系，对于信息1，前半时间的电平与前一个码元后半时间的电平相同，后半时间值与本码元前半时间值相反，对于信息0，则相反。 X=1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 5.2数字基带信号的功率谱 前面介绍了典型的数字基带信号的时域波形，从信号传输的角度来看，还需要进一步了解数字基带信号的频域特性，它决定了信号在频域的分布情况，决定了信号的带宽，以便通信系统设计时能有效地、合理地利用传输信道。 在实际通信中，被传送的信息是收信者事先未知的，因此数字基带信号一般是随机的脉冲序列，由于随机信号不能用确定的时间函数表示。也就没有确定的频谱函数，因此不能用确定信号的频谱计算方式。随机信号的频谱特性要用功率谱密度来描述。 分析数字基带信号功率谱的目的： ——根据功率谱的特点设计传输信道以及合理的传输方式。 ——是否含有定时信号，作为同步的基础。 数字基带信号的功率谱 什么是功率谱？ 功率谱密度函数简称功率谱；定义了单位频带内的信号功率，它表示了信号功率随着频率的变化情况，即信号功率在频域的分布状况。 功率没有负值，功率谱曲线所覆盖的面积在数值上等于信号的总功率（能量）。 谱零点带宽 数字基带信号的功率谱 怎样求随机序列的功率谱呢？理论