数字通信原理与技术　素材.ppt

4.3.1 理想基带传输系统 理想基带传输系统的传输特性具有理想低通特性， 其传输函数为 如图4-14(a)所示，其带宽B=(ωb/2)/2π=fb/2(Hz)，对其进行傅氏反变换得 图 4 – 14 理想基带传输系统的H(ω)和h(t) 如果信号经传输后整个波形发生变化，但只要其特定点的抽样值保持不变，那么用再次抽样的方法(这在抽样判决电路中完成)，仍然可以准确无误地恢复原始信码，这就是奈奎斯特第一准则(又称为第一无失真条件)的本质。 在图4 - 14所表示的理想基带传输系统中，各码元之间的间隔Tb=1/(2B)称为奈奎斯特间隔， 码元的传输速率RB=1/Tb=2B 。 所谓频带利用率是指码元速率RB和带宽B的比值，即单位频带所能传输的码元速率，其表示式为 图 4-15 H(ω)的分割 4.3.2 无码间串扰的等效特性 由于h(t)是必须收敛的，求和与求积可互换，得 4.3.3 升余弦滚降传输特性 升余弦滚降传输特性H(ω)可表示为 H(ω)是对截止频率ωb的理想低通特性H0(ω)按H１(ω)的滚降特性进行“圆滑”得到的，H1(ω)对于ωb具有奇对称的幅度特性，其上、下截止角频率分别为ωb+ω1、ωb-ω1。它的选取可根据需要选择，升余弦滚降传输特性H1(ω)采用余弦函数， 此时H(ω)为 显然，它满足(4-19)式，故一定在码元传输速率为fb=1/Tb时无码间串扰。它所对应的冲击响应为 图 4-16 升余弦滚降传输特性 图 4-17 不同α值的频谱与波形 (1) 当α=0，无“滚降”，即为理想基带传输系统，“尾巴”按1/t的规律衰减。当α≠0，即采用升余弦滚降时，对应的h(t)仍旧保持t=±Tb开始，向右和向左每隔Tb出现一个零点的特点，满足抽样瞬间无码间串扰的条件， 但式(4-23)中第二个因子对波形的衰减速度是有影响的。在t足够大时，由于分子值只能在+1和-1间变化，而在分母中的1与(2αt/Tb)2 比较可忽略。 因此，总体来说， 波形的“尾巴”在t足够大时，将按1/t3的规律衰减，比理想低通的波形小得多。此时，衰减的快慢还与α有关，α越大，衰减越快， 码间串扰越小，错误判决的可能性越小。 (2) 输出信号频谱所占据的带宽B=(1+α)fb/2，当α=0时， B=fb/2，频带利用率为2Baud/Hz，α=1时，B=fb，频带利用率为1 Baud/Hz；一般α=0~1时，B=fb/2~fb，频带利用率为2~1 Baud/Hz。可以看出α越大，“尾部”衰减越快，但带宽越宽，频带利用率越低。因此，用滚降特性来改善理想低通， 实质上是以牺牲频带利用率为代价换取的。 (3) 当α=1时， 有 4.3.4 无码间串扰时噪声对传输性能的影响 1. 误码率Pe的两种表示方式 2. Pe与ρ关系曲线 图 4-18 Pe与ρ曲线 图4-18给出了单、双极性Pe~ρ的关系曲线，从图中可以得出以下几个结论： (1) 在信噪比ρ相同条件下， 双极性误码率比单极性低， 抗干扰性能好。  (2) 在误码率相同条件下， 单极性信号需要的信噪功率比要比双极性高3dB。  (3) Pe~ρ曲线总的趋势是ρ↑，Pe↓，但当ρ达到一定值后，ρ↑，Pe将大大降低。 * 第 4 章 数字信号的基带传输 数字信号的基带传输 4.1 数字基带信号 4.2 数字基带传输系统 4.3 无码间串扰的基带传输系统 4.4 眼图 4.5 时域均衡原理 4.6 部分响应技术 4.1 数字基带信号 4.1.1 数字基带信号的常用码型 传输码型的选择，主要考虑以下几点：  (1) 码型中低频、 高频分量尽量少；  (2) 码型中应包含定时信息， 以便定时提取；  (3) 码型变换设备要简单可靠；  (4) 码型具有一定检错能力，若传输码型有一定的规律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测 (5) 编码方案对发送消息类型不应有任何限制， 适合于所有的二进制信号。这种与信源的统计特性无关的特性称为对信源具有透明性；  (6) 低误码增殖；  (7) 高的编码效率。 图 4 – 1 数字基带信号码型 单极性(NRZ)码 ； (b) 双极性(NRZ)码； (c) 单极性(RZ)码；  (d) 双极性(RZ)码； (e) 差分码； (f) 交替极性码(AMI