5-数字基带传输 A.ppt

通信系统原理 北京交通大学电子信息工程学院通信工程教研室郭宇春郑宏云 ychguo hyzheng 数字通信系统 信宿 解调器 信道 编码器 调制器 解码器 信源 噪声源 数字基带传输vs数字频带传输 数字基带传输系统模型 数字频带传输系统模型 消息数字基带信号 数字基带信号数字频带信号 数字信号基带传输 有线信道 同轴电缆 双绞线 近距离传输数字信号频带传输 无线信道和光信道 信道信号 形成器 基带脉 冲输入 信道 接收 滤波器 抽样 判决器 噪声 基带脉 冲输出 2020 3 5 Chap5数字基带信号传输 数字信号的码型数字基带信号的功率谱数字基带传输系统与码间干扰奈氏准则与基带信号的波形形成部分响应系统误码性能均衡眼图 数字信号设计5 1 5 2节数字通信系统基带传输系统构成5 3 5 5节性能5 8节指标 复习频带传输系统ch 6 5 1数字信号的码型 基本码型传输码型特性传输码型 基本码型 单极性不归零码 归零 不归零 单极性不归零码 单极性归零码 T 码元周期 脉冲宽度 T 占空比 单极性 双极性 单极性不归零码 单极性归零码 双极性不归零码 双极性归零码 绝对码 相对码 单极性不归零码 单极性归零码 双极性不归零码 双极性归零码 传号差分码 空号差分码 1变0不变 0变1不变 差分码 思考 信码 ak 编码 bk两种差分码码变换逻辑表达式 各基本码型的用途 单极性不归零码 单极性归零码 双极性不归零码 双极性归零码 传号差分码 空号差分码 差分码 1变0不变 0变1不变 思考 信码 ak 编码 bk两种差分码码变换逻辑表达式 近距离传输 设备内部 RS 232接口标准 V系列接口标准 相位调制系统的码变换器中使用 多元码型 多元码 M 2kk 2编码00011011电平0123 2B1Q码 编码00011011电平 3 113 节省带宽B k 2020 3 5 12 上述码型适于传输 同步信道低频端受限高有效性高可靠性高灵活性经济 2020 3 5 13 上述码型适于传输 同步信道低频端受限高有效性高可靠性高灵活性经济 易获取定时无直流 少低频频谱收敛 功率谱主瓣宽度窄 内在的检错能力 误码增殖小对信源透明 能适应于信息源变化 编译码设备简单 数字基带信号设计 码型选择信源符号 码型时域 频域特征波形形成码型信号 电波形 波形信号 信息源 再生判决 数字基带传输系统方框图 2020 3 5 15 1101001 传号反转码CMI码 0码 1码 1B2B 1B1T 思考 如果原始信息1 0等概出现 求CMI信号的数学期望 2020 3 5 通信系统原理 5 16 1101001 传号反转码CMI码 nBmB码 光纤数字传输系统中通常选择m n l 取1B2B码 2B3B码以及5B6B码等 分相码 短距离数据传输 如以太网 CMI码 PCM四次群的接口码型 AMI码 PCM系统内程控交换机内 0码 1码 1B2B 1B1T 2020 3 5 17 01000011000001010 代码 AMI码的连零问题 AMI码 0 10000 1 100000 10 10 AMI码连0多的时候 不宜提取定时 HDB3码 三阶高密度双极性码 插入扰码 保证连0个数 4PCM基群码型 2020 3 5 18 2020 3 5 18 01000011000001010 代码 AMI码 0 10000 1 100000 10 10 B和V 0B 000V B B 000V 0B 0B 0 B HDB3码 0 1000 1 1 1 100 10 10 10 HDB3码编码过程 加入的V码 1 不能引入直流2 易被识别出 初始条件 V 2020 3 5 19 2020 3 5 19 HDB3码解码过程 相邻同极性码 第二个是V码V码向前第三个码元若为非零码 则为B 补信码去掉V码 B 码 得到AMI码AMI码全波整流为代码 HDB3码 0 1000 1 1 1 100 10 10 10 01000011000001010 信码 2020 3 5 20 HDB3码特点 优点无直流成分 低频成分少频带窄可提取同步信号缺点编译码电路较复杂 编码过程 信码 AMI码 检查连0 插入扰码 解码过程 信码 AMI码 删除扰码 2020 3 5 21 练习 已知消息代码是10000000011000011100 请将其编成如下的码型 并画出波形AMI码 规定第一个 1 编为 1 HDB3码 规定第一个 1 编为 1 第一个V编为 V 数字双相码 2020 3 5 22 Miller码 延迟调制码 自学 编码规则 1 10或01表示 连 1 交替使用这两种方式 0 00或11表示 连 0 交替使用这两种方式 10 或 01 的交界处保持电平不发生跃变上述练习中的bk序列的Miller码波形 5 2数字基带信号功率谱 时域表示功率谱特征有效带宽确定带宽有无直流成分有无可供提取的同步信号 为什么要分析数字基带信号功率谱 数字基带信号时域波形 g1 t 0 g2 t 1 码元周期TB 随机脉冲序列的时域表示 基带信号单个码元波形可以是矩形 升余弦 高斯型 半余弦脉冲等等 基带信号功率谱 设g1 t g2 t 的频谱分别为G1 f G2 f fB 1 TB 基带信号功率谱密度为特点 连续谱必然存在离散谱未必存在 离散谱 连续谱 单极性归零码 若设g1 t 0 g2 t g t 则基带信号功率谱为g t 为矩形脉冲 归零 占空比 T单个脉冲的频谱若p 1 2 则功率谱 直流分量 主瓣 旁瓣 几种常见码型的功率谱 单极性不归零码双极性不归零码单极性归零码占空比1 2双极性归零码占空比1 2AMI码 29 二进制基带信号带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1 f 和G2 f 占空比越小 占用频带越宽带宽BS 1 2fs fs 1 Ts 是位定时信号的频率 数值上与码元速率RB相等 0 1 等概的双极