ch6数字基带传输系统..pptVIP

第六章 数字基带传输系统 本章大纲： 数字基带信号及其频谱特性 AMI码、HDB3码、双相码的编码原理和主要优缺点 无码间干扰的基带传输特性 无码间干扰时的基带系统的抗噪声性能 时域均衡原理 引 言 6.1 数字基带信号及其频谱特性 6.1.2 基带信号的频谱特性 了解信号中有无直流分量， 有无定时分量，确定是否可从信号中提取位定时信号。 6.2 基带传输的常用码型 6.3 基带信号传输与码间串扰 6.4 无码间串扰的基带传输特性 6.5 基带传输系统的抗噪声性能 一、二进制双极性基带系统 6.6 眼 图 6.7 时域均衡 可以让理想低通特性的H(ω)的边沿缓慢下降，称为滚降。 余弦滚降特性 一种常用的滚降特性是升余弦滚降特性。频谱为： 定义 －－滚降系数 当α=0时，即为理想低通型特性； fN-fΔ fN fN+fΔ fΔ fΔ Ts=10;α=0.5 当α=1时，为升余弦频谱特性： α=0 α=1 (B/Hz) - (1+α) fN -fN 0 fN (1+α)fN 该系统无码间干扰的最高传码率为2fN，带宽为(1+α)fN 可以把该系统等效为一个带宽为fN的理想低通滤波器。 余弦滚降系统的频带利用率： 2fN -2fN -fN fN α取值为0，0.5，1时的余弦频谱： 对应的时域波形： α =1的升余弦频谱响应： 升余弦滚降系统的 h(t)满足在抽样点上无码间串扰的传输条件，且各抽样点之间又增加了一个零点，其“拖尾”衰减也较快，这有利于减小码间串扰和位定时误差的影响。 但这种系统的频谱宽度比理想低通滤波系统加宽了一倍， 因而频带利用率为1波特/Hz，是最高频带利用率的一半。 什么是码间串扰？它对接收端信号的恢复有何影响？ 要消除码间串扰，系统的传输特性应满足什么要求？ 采用升余弦滚降特性的系统传输特性有何优点与不足？ 试说明奈奎斯特带宽与奈奎斯特速率的含义？ 思 考： 作　业： 6-11，6-12，6-18 GT(ω) C(ω) GR(ω) 抽样 判决器 ＋ 信道信号 形成器 传输信道 接收滤波器 n(t) n(t)假设成均值为0、双边功率谱密度为n0/2的平稳高斯白噪声。 接收滤波器的输出噪声nR(t)可看作输入噪声通过线性系统后的输出，其功率谱密度为： 其方差（平均功率）为σn2 即输出噪声是均值为0，方差为σn2的高斯噪声。 其瞬时电平服从一维高斯分布： 在噪声存在的情况下，抽样判决器输入为信号与噪声的混合波形： 对于双极性系统，抽样时刻信号的电平取值为： +A（发送“1”）或-A（发送“0”）。 发送“1”时，A+nR(kTs)的一维概率密度函数为： 发送“0”时，-A+nR(kTs)的一维概率密度函数为： 0 x f0(x) f1(x) -A A Vd P(0/1) = P(xVd) P(1/0) = P(xVd) 总误码率为： Pe=P(1)P(0/1)+P(0)P(1/0) 与误码率有关的因素有： 发送概率P(1)、P(0)； 噪声功率σn2 ； 信号峰值A； 判决门限Vd 2、对于双极性波形：g1(t) =g(t)， g2(t) =-g(t)，则序列的功率谱密度： 若两个符号等概率出现，即 P=1/2时： 其功率谱只含有交变波的分量。因此没有直流分量和位定时分量。 从以上两例可以看出： 随机序列的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)或G2(f)，两者之中应取较大带宽的一个作为序列带宽。 时间波形的占空比越小，频带越宽。通常取谱的第一个零点作为矩形脉冲的近似带宽，它等于脉宽 τ 的倒数，即Bs=1/τ 。 单极性基带信号是否存在离散线谱取决于矩形脉冲的占空比。 单极性不归零信号中无定时分量，若想获取定时分量，要进行波形变换。 0、1等概的双极性信号没有离散谱，也就是说无直流分量和定时分量。 单极性归零信号中有定时分量，可直接提取。 含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带波形不适宜在低频传输特性差的信道中传输； 当消息代码中包含长串的连续“1”或“0”符号时，非归零波形呈现出连续的固定电平，因而无法获取定时信息。 对传输用的基带信号主要有两个方面的要求： 对代码的要求，原始消息代码必须编成适合于传输用的码型； 对所选码型的电波形要求， 电波形应适合于基带系统的传输。 前者属于传输码型的选择， 后者是基带脉冲的选择。 这是两个既独立又有联系的问题。 传输码(或称线路码)的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。通常，传输码的结构应具有下列主要特性： 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 便于从信号中提取定时信息； 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并