[信息与通信]第5章 数字基带传输系统2.ppt

5.4基带脉冲传输与码间干扰 基带传输系统结构 基带脉冲传输的基本特点 在基带传输系统中，一系列的基带信号波形被变换成相应的发送基带波形后，就被送入信道。 信号通过信道传输，一方面要受到信道特性的影响，使信号产生畸变；另一方面信号被信道中的加性噪声所叠加，造成信号的随机畸变。 接收端采取的措施：一方面使用接收滤波器，使噪声尽量受到抑制，而使信号顺利地通过；另一方面为了提高接收系统的可靠性，要对信号波形进行再生识别处理。再生识别过程包括限幅整形和抽样判决。 接收波形的再生识别过程 基带系统模型 接收波形的表达式r(t) s(t)=∑an gT(t-nTs) 其中，gT(t)=1/(2π) ∫∞-∞GT(ω)ejωtdω r(t)=∑an gR(t-nTs)+nR(t) 而，gR(t)=1/(2π) ∫∞-∞GT(ω)C(ω)GR(ω)ejωtdω 第k个抽样时刻为 (kTs+t0)，则 r(kTs+t0)=∑an gR(kTs+t0-nTs)+nr(kTs+t0) =akgR(t0)+ ∑an gR(kTs+t0-nTs)+nR(kTs+t0) , 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 gR(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）。 5.5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。 （1）基带传输特性的分析模型 形成滤波器由发送滤波器、传输信道、接收滤波器串联构成。 h(t)=1/(2π) ∫∞-∞H(ω)ejωtdω= gR(t) （2）无码间干扰的条件 r(t)=∑an h(t-nTs) 若对r(t)在kTs时刻抽样， r(kTs)=akh(0)+ ∑an h(kTs-nTs) 要做到无码间干扰，则应有下式成立 h(kTs)= 例5.5-1 理想低通型形成滤波器 Ts, ︱ω︱≤π/Ts H(ω)= 0, ︱ω︱π/Ts fh=1/2Ts 无畸变传输条件 周期冲激脉冲序列的响应示意 例5.5-2 三角型形成滤波器 [1-Ts|ω|/(2π)]/Ts, |ω| ≤2π/Ts H(ω)= 0, |ω| 2π/Ts 对h(kTs)的变换 h(kTs)=1/(2π) ∫∞-∞H(ω)ejωkTsdω 将h(kTs)的积分区间以2π/Ts为周期进行分割，得到 h(kTs) = 1/(2π) ∑ ∫(2i+1)π/Ts(2i-1)π/TsH(ω)ejkTsdω 令Ω = ω-2iπ/Ts，于是 h(kTs)=1/(2π) ∑ ∫ π/Ts-π/TsH(Ω+2iπ/Ts)ejΩkTsej2iπkdΩ =1/(2π) ∑ ∫ π/Ts-π/TsH(Ω+2iπ/Ts)ejΩkTsdΩ =1/(2π) ∫ π/Ts-π/Ts ∑H (Ω+2iπ/Ts)ejΩkTsdΩ =1/(2π) ∫ π/Ts-π/Ts ∑H (ω+2iπ/Ts)ejωkTsdω 由傅里叶级数 若F(ω)是周期为ω0的频率函数，则可得 F(ω) = ∑fne-j2πω/ω0 fn =1/ω0∫ω0/2-ω0/2F(ω)ej2πnω/ω0 dω 令ω0=2π/Ts，则 fn=Ts/(2π)∫π/Ts-π/TsF(ω)ejnωTs dω 与h(kTs)=1/(2π) ∫ π/Ts-π/Ts ∑H (ω+2iπ/Ts)ejωkTsdω 比较可知： 1/Ts ∑H (ω+2iπ/Ts)=∑h(kTs)e-jωkTs （3）无码间干扰的H(ω)特性 当满足 1/Ts∑H (ω+2iπ/Ts)=1， ︱ω︱≤π/Ts i 或 ∑H (ω+2iπ/Ts)=Ts(常量)， ︱ω︱≤π/Ts