现代通信理论第三章.ppt

第三章 数字信号的基带传输理论 引言 数字基带信号及其功率谱 基带脉冲的传输-无码间干扰条件 部分响应 数字基带传输系统的抗噪性能 时域均衡  §3.1 引言 数字基带信号的功率谱 数字基带传输系统的基本结构 对传输用的基带信号的要求 主要有两点：???（ 1 ）对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；???（ 2 ）对所选的码型的电波形的要求，期望电波形适宜于在信道中传输。 前一问题称为传输码型的选择，后一问题称为基带脉冲（传输波形）的选择。这是两个既彼此独立又相互联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。 数字基带信号码型设计原则 传输码（常称为线路码）的结构将取决于实际信道的特性和系统工作的条件。概括起来，在设计数字基带信号码型时应考虑以下原则：? ??(1)码型中应不含直流分量，低频分量尽量少。 ??(2)码型中高频分量尽量少。 ???(3)码型中应包含定时信息。 ???(4)码型具有一定检错能力。 ???(5)编码方案对发送消息类型不应有任何限制，即能适用于信源变化。这种与信源的统计特性无关的性质称为对信源具有透明性。 ??(6)低误码增殖。对于某些基带传输码型，信道中产生的单个误码会扰乱一段译码过程，从而导致译码输出信息中出现多个错误，这种现象称为误码增殖。 ?(7)高的编码效率。 ??(8)编译码设备应尽量简单。 数字基带信号常用码型 最基本的基带信号码型 1.单极性不归零码 2.双极性不归零码 3.单极性归零码 4.双极性归零码 5.差分码 6.传号极性交替反转码 7.三阶高密度双极性码 8.曼彻斯特码 9.传号反转码 10.多电平码 2. 双极性不归零波形(BNRZ) 在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0， 由于它是幅度相等极性相反的双极性波形， 故当0、 1符号等可能出现时无直流分量。 这样，恢复信号的判决电平为 0，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。 双极性波形有利于在信道中传输。 4. 双极性归零波形(BRZ)  它是双极性波形的归零形式，每个码元内的脉冲都回到零点平，即相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。它除了具有双极性不归零波形的特点外，还有利于同步脉冲的提取。 HDB3 这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。 HDB3码保持了AMI码的优点外，同时还将连“0”码限制在3个以内，故有利于位定时信号的提取。HDB3码是应用最为广泛的码型，A律PCM四次群以下的接口码型均为HDB3码。 9.传号反转码（CMI） 10. 多电平波形（多进制码）  上述各种信号都是一个二进制符号对应一个脉冲。实际上还存在多于一个二进制符号对应一个脉冲的情形。这种波形统称为多电平波形或多值波形。 常用的基带线路码型 HDB3 Manchester CMI码 其它基带码型 密勒码 5B6B码 4B3T 2B1Q 密勒码 密勒码是双相码的变形。编码规则是在”1”的中点发生电平跳变，出现单个”0”时,电平保持不变,出现连零时,在连”0”的起始出发生电平跳变。 密勒码的功率谱 密勒码的最大宽度为两个码元周期，最小宽度为一个码元周期。由此，可具有一定的误码检测性能。它的直流分量很小，频带宽度约为数字双相码的一半. 最初用于气象卫星及磁带记录，现用于传输低速数据的基带数传机。 5B6B码  nBmB码是把原信息码流的n位二进制码作为一组，编成m位二进制码的新码组。  由于m＞n，新码组可能有2m种组合，故多出(2m-2n)种组合。从中选择一部分有利码组作为可用码组，其余为禁用码组，以获得好的特性。在光纤数字传输系统中，通常选择m＝n+1，有1B2B码、2B3B、3B4B码以及5B6B码等，其中，5B6B码型已实用化，用作三次群和四次群以上的线路传输码型。  5B6B码 两种模式 模式1—负模式 模式2—正模式 5B6B码特点与应用 5B6B码的特点 定时提取容易，低频分量小，迅速同步。 5位输入码编成6位输出码存在冗余。 在变换时尽可能让“1”“0”元等概出现。 5B6B码 在高速数字光纤系统中使用的码型。 4B3T码 把四个二进码元变成三个三进码元，具体见编码表（从27种中选16种),特点：也可无直流信号，功率谱主要在(0.1-1.0)f0之间。编码效率高。 用于高次群同轴电缆传输系统。 类似