[工学]第五章数字信号基带传输.ppt

通信原理 通信与信息工程系 游思晴 yousiqing@ccbupt.cn办公室310 为什么采用数字通信系统 数字电路 信号处理技术(算法) 纠错编码技术 第五章 数字信号的基带传输 5.1　引言 5.2　数字基带信号的波形极其功率谱密度 5.3　通过加性白高斯噪声信道的数字基带信号的接收 5.4　数字PAM信号通过限带基带信道的传输 5.5　理想限带及加性白高斯噪声干扰信道条件下数字 PAM信号的最佳基带传输 5.6　眼图 5.7 信道均衡 5.8 部分响应系统 5.9 符号同步 5.1 引言 5.1 引言 各点波形 5.1.2 几个定义 见书129页 信息量的单位:（比特，奈特，etc） 若离散信源是由两种符号组成的集合，并且满足如下两个条件： 符号等概出现 各符号之间统计独立 则定义此信源输出的每个符号包含的信息量为1个比特(bit)，称此比特为信息量的单位。 上述条件满足时，符号包含的信息量为最大值，不独立或者不等概时所包含的信息量小于 1bit。 信息速率： （比特/秒） 数字系统单位时间传输的信息量。单位bit/s 如果二进制信源的输出符号独立等概，则信息速率等于单位时间传输的二进制符号数量。 码元传输速率：（波特） 是一个数字传输系统平均每一秒钟所传输的符号个数。码元间隔 Ts表示每隔Ts 时间发送了一个符号。 也称符号速率 单位为波特(baud)，含义为每秒符号数 信息速率与码元传输速率的关系： 误比特率误符号率： 频带利用率： 如果一个数字通信系统的信息传输速率是Rb ，该系统所占用的带宽是B，则其频带利用率是Rb/B （bit/s/Hz）。 或者按波特率来衡量：如果一个数字通信系统的符号输速率是 Rs，该系统所占用的带宽是B，则其频带利用率是 Rs/B （Baud/Hz）。 5.2 数字基带信号波形及其功率谱密度 数字脉冲调制，载波为周期性脉冲。 数字序列调制脉冲载波的幅度，得到脉冲幅度调制信号，PAM信号 数字序列调制脉冲载波的脉冲位置，得到脉冲位置调制信号，PPM信号 数字序列调制脉冲载波的脉冲宽度，得到脉冲宽度调制信号，PDM信号 5.2.1 PAM（二进制或者M进制） PAM可以看成是信号 驱动一个 冲激响应为 的线性系统所得。 5.2 常用PAM信号 数字基带信号的功率谱密度 常用线路码型 5.2.2 常用的PAM信号波形（码型）I 5.2.2 常用的PAM信号波形（码型）II 5.2.2 常用的PAM信号波形 III 5.2.2 常用的PAM信号波形 IV 5.2.2 常用的PAM信号波形 V 5.2.2 常用的PAM信号波形 VI 5.2.2 常用的PAM信号波形 VII 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 I 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 II 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 III 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 IV 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 V 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 VII 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 VIII 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 IX 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 X 5.2.3 数字PAM信号功率谱密度 XI 例题 求单极性不归零二元码的功率密度谱。 例5.2.8 例题 5.4 请推导出数字分相码的功率谱密度计算公式 解: 数字分相码的波形为: 5.2.4 常用线路码型 5.2.4 常用线路码型 概述：基带传输时，采用的一些基带数字信号，主要用于基带设备连接（如交换机连接传输设备、网卡连接hub等）、磁记录、以及其它用途。 设计原则 符合信道的特性 高频分量少 便于提取符号同步信号 减少误码扩散 便于误码检测：内在的检错能力 尽量高的编码效率 5.2.4 常用线路码型 常用线路码型 (1)AMI码 (2)HDB3码 (3)CMI码 (4)Manchester码 (5)延迟调制码 极性交替转换码(AMI码)-1 编码规则：将二进制消息代码“1”（传号）交替地变换为传输码的“十1”和“一1”，而“0”（空号）保持不变； 消息代码： 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1… AMI码： +1 0 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1… 极性交替转换码(AMI码)-2 AMI码对应的基带信号是正负极性交替的半占空脉冲序列，而0电位保持不变。 AMI码的优点： （1）由