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第四章 数字基带传输系统 * * 第1页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.1数字基带传输系统的基本结构 数字基带传输系统：不使用调制和解调装置而直接传输 数字基带信号的系统。 其中，信道信号形成器用来产生适于信道传输的基带信 号；信道是允许基带信号通过的媒质；接收滤波器用来 接收信号和尽可能排除信道噪声及其他干扰；抽样判决 则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。 信道信号 形成器 信道 接收 滤波器 抽样判决器 基带脉冲 输入 基带脉冲 输出 噪声 * 第2页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.2数字基带信号及频谱结构 1.数字基带信号 数字基带信号就是消息代码的电波形，它是用不同的 电平或脉冲来表示相应的消息代码。数字基带信号的 类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲 和升余弦脉冲等。最常用的由矩形脉冲组成的基带信 号有：单极性归零及不归零波形，双极性归零及不归 零波形，差分波形和多电平波形等，图4.1是这几种 常用数字基带信号的波形图。 * 第3页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.2数字基带信号及频谱结构 图 4.1 几种常见的基带信号波形 * 第4页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.2数字基带信号及频谱结构 无论采用什么形式的波形，数字基带信号可表示为 式中,an为第n个信息符号所对应的电平值（0，1或 ±1），Ts为码元间隔，g(t)为某种标准脉冲波形。 对于二进制代码序列，若令g1(t)代表“0”，g2(t)代 表“1”，则 通常遇到的基带信号都是一个随机脉冲序列。 * 第5页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.2数字基带信号及频谱结构 2.数字基带信号的频谱特性 二进制随机脉冲序列s(t)表示为 式中，v(t)是稳态波属周期信号；u(t)为交变波属随机信号，如 图4.2所示。随机脉冲序列s(t) 的双边功率谱密度Ps(w)表示为 * 第6页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.2数字基带信号及频谱结构 图 4.2 随机脉冲序列示意波形 * 第7页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.3基带传输的常用码型 1.数字基带系统传输码型的选取原则 （1）码型频谱中应含有定时时钟信息； （2）基带信号中无直流成分，低频成分和高频成 分应尽可能少； （3）码型不受信息源统计特性的影响； （4）码型具有一定的检错能力； （5）码型变换的设备简单，易实现。 * 第8页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.3基带传输的常用码型 2.常用的传输码型 （1）AMI码：是传号交替反转码，是PCM24路的传 输码型。 编码规则：代码中的0仍变换为传输码的0，代码中 的1交替的变换为传输码的+1，-1，… 优点：没有直流分量，低频成份少，高频成份少； 有检错能力；虽没有 成份，但有 成份，便于提 取。 缺点：连“0”码太多，影响定时时钟的提取。 * 第9页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.3基带传输的常用码型 （2）HDB3码：是三阶高密度双极性码，是PCM30/32路 基群的传输码型。 编码规则： ①连“0”码不超过3个时，0变0，1变+1或-1交替反转； ②连“0”4个以上时，每4个为一组，用取代节000V或 B00V代替，B,V是附加传号码，V和前非“0”码同极 极性，之后传号交替反转，V本身也满足极性交替； ③相邻V之间有偶数个传号，用B00V代替，B与前非“0” 码反极性。 特点：克服长连“0” ，便于定时提取，但有误码增值。 * 第10页，共22页，编辑于2022年，星期二 1.基带脉冲传输过程 脉冲形成 GT(w) C(w) GR(w) 识别电路 图4.3 数字基带传输系统模型 4.4基带脉冲传输及无码间干扰条件 * 第11页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.4基带脉冲传输及无码间干扰条件 式中，第一项是第k个码元波形的抽样值，它是确定 bk的依据。第二项是除第k个码元以外的其它码元波 形在第k个抽样时刻上的总和，它对当前码元的判决 起着干扰的作用，所以称为码间串扰值。由于bn是以 概率出现的，故码间串扰值通常是一个随机变量。第 三项是输出噪声在抽样瞬间的值，是一种随机干扰， 也要影响对第k个码元的正确判决。 * 第12页，共22页，编辑于2022年，星期二 2.码间干扰的定义 本码元判决时刻有其它码元出现的现象。 3.无码间干扰的条件（奈奎斯特第一准则） ⑴时域条件 即本码判决时刻不为零，其它抽样点上均为零。 ⑵频域条件 4.4基带脉冲传输及无码间干扰条件 * 第13页，共22页，编辑于2022年，星期二 4.4