[医学]第五章 数字信号的基带传输5-9天大教材.ppt

第五章  数字信号的基带传输 任课教师：张艳 5.1 数字基带信号传输系统常用码型 5.2 数字基带信号的功率谱密度 5.3 数字基带信号的传输与码间串扰 5.4 部分响应系统 5.5 无码间串扰基带传输系统的噪声性能分析 5.6 发送和接收滤波器传输函数的最佳分配 5.7 眼图 5.8 均衡 5.9 扰码与解扰 5.5无码间串扰基带传输系统的噪声性能分析 二元码的误比特率 假定在接收端设定一判决的限b （发0 码时错） （发1 码时错） 5.6发送和接收滤波器传输函数的最佳分配 5.7 眼图 二.观察波形的具体方法 三.眼图的形成分析 1.无码间串扰 四.眼图中的各项性能指标 5.8 均衡 二.时域均衡 三.横向滤波器 2N+1 个抽头 将二进制数字信息先作“随机化”处理，变为伪随机序列，也能限制连0（或连1）的长度。这种“随机化”称为“扰码”。 在接收端消除“扰乱”的过程称为“解扰”。 完成“扰码”和“解扰”的电路相应的称为扰码器和解扰器。 扰码器实际上就是一个m序列伪随机的发生器。 四级m序列发生器 首先设定各级寄存器的状态，在时钟触发下，每次移位后各级寄存器状态发生变化，我们观察任何一级寄存器的输出，我们会发现，在时钟的控制下，会产生一个序列。 而且这个序列是具有同期性质的——我们称为m序列。 在相同级数下，采用不同线性反馈的逻辑所得到的周期不同，m序列发生器是一种最长同期的。 四级m序列发生器 而且这个序列是具有同期性质的——我们称为m序列。 在相同级数下，采用不同线性反馈的逻辑所得到的周期不同，m序列发生器是一种最长同期的。 对于4级来说，其反馈逻辑为 它产生15位级周期，第16位后开始重复，这就是周期性。 4级移位寄存器共有 即16种状态，除了全0状态外，其余15种状态都可出现，全0状态是要被禁止的。 四级m序列发生器 如果改变反馈逻辑，就不能得到最长周期的m序列。 如4级，反馈逻辑为 ，那么它只能形成100010 周期为6， 所以线性反馈移位寄存器是和它的反馈逻辑有关。 一般情况下，n级线性反馈寄存器，它的线性反馈逻辑可表示为 表示反馈线的连接状态 上式可改写为 定义一个多项式 称之为线性反馈移位寄存器的特征多项式。 特征多项式与输出序列的关系 产生m序列的n级移位寄存器，其特征多项式必须是n次本原多项式。 n次本原多项式 是n次本原多项式，需满足以下条件： 例如4级 根据本原多项式的定义 是本原多项式。 通常，一个本原多项式系数都表示为八进制形式，表列出了本原多项式的系数。 例如，对于4级 （1）由n级移位寄存器产生的m序列周期为 。 （2）除全0状态外，其它状态都在m序列一个周期内 出现，而且只出现一次，m序列中“1”和“0”概率大 致相同，“1”的只比“0”的多一个。 （3）m序列的自相关函数。当二进制序列中“0”、“1” 分别表示为“-1”和“+1”时，其自相关函数为 扰码原理: 以m序列发生器为基础，它在输入端引入一个模2和。 解码 A为序列与其i次移位序列在一个周期内逐位码元相同的数目 B为序列与其i次移位序列在一个周期内逐位码元不同的数目 三、扰码和解扰 * 发送幅度为0时 发送幅度为A时 接收信号幅度的概率密度函数 单极性系统 最佳判决门限为 0 最佳判决门限为 双极性系统 设信道为理想信道时，基带系统总传递函数： 则发送与接收滤波器的最佳分配设计为： 一. 眼图分析法: 评价基带传输系统性能的一种定性而方便的方法是用示波器观察接收端的基带信号波形，用来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。因传输二进制脉冲时，在示波器屏幕上可以观察到类似人眼的图案，称之为“眼图”。这种用以分析基带传输系统性能的方法，称为眼图分析法。 用一个示波器跨接到接收滤波器的输出端抽样判决器之前，使示波器的水平扫描周期(X轴），与接收码元的周期(Ts=1/2fm)同步。 使示波器的幅度(y轴）:由示波器的探头输入信号。 利用示波器的余辉和人眼的视觉惰性，在式波器上就可观察到类似人眼的波形——“眼图” 三. 功能: 通过对眼图的观察能直观的了解到码间串扰和噪声的影响，从而估计系统性能优劣的程度。还可根据眼图来调整滤波器的特性，用以减少码间串扰。 2T 示波器的工作原理 t 2T 眼图 1 1 0 1 0 0 0 1 ＋1 －1 t Ts Ts 2.有码间串扰和噪声影响时 Ts （1） （3） （2） （4） （6） （5） 可在基带