第6章数字基带传输系统-2.ppt

1、实际信道的条件 (1)频带受限----乘性干扰 经频带受限信道传输的信号: 频域受限；时域无限 信道的带宽受限导致前后码元的波形产生畸变和展宽。这样，前面码元的波形会出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻，对当前码元的判决造成干扰。这种码元之间的相互干扰称为码间串扰或符号间串扰。 码间串扰过大时，接收信号出错 (2) 信道噪声----加性干扰 经有噪声信道传输的信号 ，信号的幅度受到干扰 噪声幅度过大时，接收信号出错 2．基带传输系统的设计目标 ① 无码间串扰波形 ② 噪声的影响减到足够小的程度 码间串扰，信道噪声 产生的机理不同；分别进行讨论 信道信号形成器（发送滤波器）：压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。 信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n(t)，并假设它是均值为零的高斯白噪声。 接收滤波器： 它用来接收信号，滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 抽样判决器：对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲；同步信号的准确与否直接影响判决效果。 第6章 数字基带传输系统 基带系统的各点波形示意图 5 数字基带信号传输的定量分析 数字基带信号传输模型 假设：{an} － 发送滤波器的输入符号序列，取值为0、1 或-1，+1。 d (t) － 对应的基带信号 接收波形r(t)，在第k个接收基本波形在kTs+t0抽样时刻上的取值： 码间干扰和随机干扰 对第k个接收基本波形在kTs+t0抽样时刻上的取值而言，除第k个以外的所有基本波形在该时刻上的取值总和（代数和） ∑an h(kTs+t0-nTs) ，称为对第k个接收波形的码间干扰值。 而噪声n(t)在其上产生的叠加值nR(kTs+t0)称为随机干扰（或随机噪声）。 ６.４ 无码间干扰的基带传输特性 若要获得性能良好的基带传输系统，则必须使码间干扰和噪声的综合影响足够小，使系统总的误码率达到规定要求。 码间干扰的大小取决于an和系统输出波形gR(t)在抽样时刻上的取值。an是以某种概率随机取值的。而gR(t)仅依赖于发送滤波器至接收滤波器的传输特性H(ω)。 H(ω)=GT(ω)C(ω)GR(ω) 暂先不考虑噪声的影响，而仅从抗码间干扰的角度来研究基带传输特性。 无码间串扰的传输条件：一个实际的传递函数特性若能等效成一个理想（矩形）低通滤波器，则可实现无码间串扰。 无码间串扰的传输特性设计 1. 理想低通信号 如果成形网络满足： ，即为理想低通，相应地， 其时域响应为： ，参见下述波形图。 频域传递函数 时域冲激响应 码元频带利用率：说明传输系统带宽与码元速率间的关系，定义为： 单位为Bd/Hz，即单位频带的码元传输速率。 对理想低通，若码元速率为1/T，所需带宽为1/2T，通常，我们称1/2T为奈奎斯特带宽，T为奈奎斯特间隔。 理想低通信号又称为具有最窄频带的无串扰波形。 码元频带利用率最大值为 频带利用率 频带利用率定义为单位频带内的码元传输速率。频带利用率越高，则系统的有效性就越好。 具有理想低通型传输函数的基带系统，无码间干扰传输的频带利用率达到最大值2B/Hz。 理想低通在实际应用中存在两个问题 理想矩形特性的物理实现极为困难； 理想的冲激响应h(t)的“尾巴”很长，衰减很慢，当存在定时偏差时，可能出现严重的码间串扰； 解决办法：为适当放宽频带，将理想矩形截止边际修正为一个圆滑的滚降形状； 结论 无论什么传递函数，只要将其以2iπ/Ts为中心，切成若干宽为2π/Ts的分段，并都移到 (- π/Ts, π/Ts)区间上叠加起来，若叠加的结果与截止频率为π/Ts的理想低通滤波器特性相同，那么该传递函数形成的传输波形将可能无码间干扰。满足该条件的传递函数称为等效奈奎斯特传递函数。 等效奈氏传递函数可由理想低通传递函数进行幅度滚降后得到。 思考题 当发送速率为1/Ts时，以下传输特性的基带系统能否实现无码间干扰？ 若发送速率为2/Ts呢？ 【例2】设滚降系数为＝1的升余弦滚降无码间干扰基带传输系统的输入是十六进制码元，其码元速率是RB=1200B，求此基带传输系统的截止频率、该系统的频带利用率以及该系统的信息传输速率。 解：此系统的截止频率为