第11讲 基带传输：基本概念、码型、功率谱密度.ppt

基带传输系统 基本概念 基带信号码形 单极性非归零码 用高电平和零电平分别表示二进制码元“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变 双极性非归零码 用高电平和低电平分别表示二进制码元“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变 差分码 “0”和“1”分别用前后电平的跳变或不变来表示。若电平跳变表示“1”， 则称为传号差分码；若电平跳变“0”，则成为空号差分码 特点：在形式上与单极性或双极性波形相同；但它代表的信息符号与码元本身电位或极性无关，而仅与相邻码元的电位变化有关 当信号通过倒相信道后这种码型可以使得接收端正确接收到所发送的信息 特点： 在上述码型中，当信息中出现长串的“0”或“1”时，非归零码呈现出连续的固定电平 由于每个“0”或“1”是独立的编码相应于某个传输电平，相邻信号间不存在任何制约，这种不相关性使得这些基带信号不具有检测错误信号状态的能力（差分码除外） 因此只适用于机内或是很近距离的信息传递 曼彻斯特编码 又称为双相码或分相码，在一个码元周期内用一个高电平和一个低电平表示“1”，用它的反向表示“0” 传号交替反转码（AMI） 编码规则：“1” 码交替变成高电平和低电平，“0”码仍保持为零电平 例：消息码：0 1 0 1 +1 0 0 0 1 AMI码： 0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1 例如：有如下二进制信息，将其用HDB3码表示 1+ 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 B+ 0 B- B+ 0 0 0 V+ 0 0 0 B- B+ B- 0 0 V- 0 0 B+ 假设在上述二进制信息前还有“00001”5个码元，那么此时HDB3码波形如何？ HDB3的波形不是唯一的，它与出现的4连“0”码之前的状态有关 传号反转码（CMI码） 每个码元由两个电平表示，“1”码由两个高电平或低电平表示，；“0”码由一个高电平和一个低电平表示 线路码型的设计原则: 线路码的功率谱密度特性匹配于基带信道的频率特性 减少线路码频谱中的高频分量 便于从接收端的线路码中提取符号同步信号 减少误码扩散 便于误码监测 尽量提高线路码型的编码效率 从消息传输角度看，数字通信系统通常包括两个重要变换： 1. 消息与数字基带信号之间的变换 由发、收终端设备来完成：把离散的或连续的消息转换成数字的基带信号，或反之 2. 数字基带信号与信道信号之间的变换 由调制和解调器完成 数字调制器：将原始信息翻译成适合信道传输的电信号 二进制信号与M进制信号 产生周期性的脉冲序列为载波 用数字序列调制脉冲载波的某个参量 数字序列映射为响应的脉冲波形 滤除高频分量和噪声 平滑脉冲信号 输出低通型的信号波形（数字基带信号） 表示消息的二进制序列，其中每一位称为一个码元 表示二进制序列的脉冲序列，其中的Ts表示码元周期 表示二进制序列的数字基带信号 基带信号码形 根据各种数字基带信号中每个码元的幅度取值不同，可以把它们归纳分类为二元码、三元码和多元码 二元码：幅度取值只有两种电平 三元码：信号的幅度取值有+A、-A和0，即高电平、低电平和零电平 单极性归零码 发送“1”时在整个码元期间高电平只保持一段时间然，在码元的其余时间内返回到零电平，“0”码用零电平表示 占空比：脉冲持续的宽度与码元周期的比值 双极性归零码 发送“1”码和“0”码时在整个码元期间高电平只保持一段时间，在码元的其余时间内返回到零电平 特点： 每个码元间隔的中心部分都存在电平跳变，在频谱中存在很强的定时分量，不受信源统计特性的影响 每个码元周期内正负电平各占一半，因而不存在直流分量 占用较宽的频带 优点：没有直流分量、译码电路简单 、具有检错的能力 信息：+1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 发送：+1 0 -1 0 0 0 0 0 +1 0 接收：+1 0 -1 0 0 -1 0 0 +1 0 缺点：有长串连“0”时，将使接收端无法取得定时信息 HDBn码 1）HDBn码中的“1”也交替地变换为+1与-1，与AMI码类似，但是HDBn码中“0”的个数被限制为小于或等于n 2）当信息中出现连续的n+1个“0”码时就用特定码组来取代，这种码组称为取代节 3）为了接收端能够识别取代节，人为地在取代节中设置“破坏点”，在这些破坏点处传号极性交替规律收到破坏 4）取代节有两种：B0…0V（n+1位）或00…0V（n+1位）