5-lx-通信概论-数字信号的基带传输.ppt

5.0 引言 5.1 数字基带信号 5.2 基带传输的常用码型 5.3 数字基带信号传输与码间串扰 5.4 无码间串扰的基带传输特性 5.5 基带传输系统的抗噪声性能  5.6 眼图 概述 数字基带信号 － 未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。 数字基带传输系统 －不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，常用于传输距离不太远的情况下。 数字带通传输系统 －包括调制和解调过程的传输系统 研究数字基带传输系统的原因： 近程数据通信系统中广泛采用 基带传输方式也有迅速发展的趋势 基带传输中包含带通传输的许多基本问题 任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。 4 差分双相码 为了解决双相码因极性反转而引起的译码错误，可以采用差分码的概念。双相码是利用每个码元持续时间中间的电平跳变进行同步和信码表示（由负到正的跳变表示二进制“0”，由正到负的跳变表示二进制“1”）。而在差分双相码编码中，每个码元中间的电平跳变用于同步，而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码。无跳变则表示二进制“1”，有跳变则表示二进制“0”。 5 密勒码：又称延迟调制码 编码规则： “1”码用码元中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。 “0”码有两种情况： 单个“0”时，在码元持续时间内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变， 连“0”时，在两个“0”码的边界处出现电平跃变，即00”与“11”交替。 例：图(a)是双相码的波形； 图(b）为密勒码的波形；若两个“1”码中间有一个“0”码时，密勒码流中出现最大宽度为2Ts的波形，即两个码元周期。这一性质可用来进行宏观检错。 用双相码的下降沿去触发双稳电路，即可输出密勒码。 6 CMI码：CMI码是传号反转码的简称。 编码规则：“1”码交替用“1 1”和“0 0”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。 波形图举例：如下图(c) CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。此外，由于10为禁用码组，不会出现3个以上的连码，这个规律可用来宏观检错。 码间串扰 两种误码原因： 码间串扰 信道加性噪声 码间串扰原因：系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。 码间串扰严重时，会造成错误判决，如下图所示： 5.4 无码间串扰的基带传输特性 在一定的码速条件下，有的系统会由于特性不理想产生码间串扰，有的系统则无码间串扰。 在特定的码速条件下，什么样的系统特性无码间串扰？ 在一定的系统特性条件下，采用多高的码元传输速率，可以作到无码间串扰？ 特定系统特性条件下，无码间串扰的最大速率是多少？ 特定系统的频带利用率是多少？采用最佳的系统特性和技术，系统的频带利用率最大可达到多少？ 第5章 数字基带传输系统 5.4 无码间串扰的基带传输特性 1. 理想低通基带传输特性 H(f) 0 w -w f(Hz) 1 输入δ(t) 输出h(t) h(t) t 0 1 2w 2 2w 3 2w 4 2w -1 2w -2 2w -3 2w -4 2w 带宽B=wHz的理想低通，无码间串扰的最小码元间隔为1/2w秒，最大码元速率为2w波特。最大频带利用率2波特/Hz。 带宽B=wHz 第5章 数字基带传输系统 5.4 无码间串扰的基带传输特性 1. 理想低通基带传输特性 h(t) t 带宽B=1/2TsHz的理想低通，无码间串扰的最小码元间隔为Ts秒，最大码元速率为1/Ts波特。最大频带利用率2波特/Hz。 0 -4Ts -3Ts -2Ts -Ts Ts 2Ts 3Ts 4Ts 0 ω 输入δ(t) 输出h(t) -π Ts π Ts Ts H(ω) 带宽B=1/2TsHz 第5章 数字基带传输系统 5.4 无码间串扰的基带传输特性 2. 非理想低通基带传输特性 或 (5.4-2) 根据无码间串扰的要求： 寻求满足上式的系统特性H(ω)。 可以证明，基带系统的传输特性只要满足下面的要求，系统都可以做到在抽样判决时刻不存在码间串扰。 第5章 数字基带传输系统 5.4 无码间串扰的基带传输特性 2. 非理想低通基带传输特性 基带系统的传输特性只要满足下面的要求，系统都可以做到在抽样判决时刻不存在码间串扰。 或 (5.4-3) 只要是常数便可。 等效“理想”低通特性。 第5章 数字基带传输系统 Ts 非理想低通基带传输特性H(ω) 5.4 无码间串扰的基带传输特性 2. 非理想低通基带传输特性 f 0 1 2Ts 1 Ts 3 2Ts -1 2Ts -1 T