通信原理-第7章-数字基带传输1[001].ppt

第七章数字基带传输 7 1引言7 2常用码型7 3数字基带信号的频谱分析7 4码间串扰7 5部分响应技术7 6无码间串扰系统的抗噪声性能7 7眼图7 8均衡 天津工业大学信息与通信工程学院 1 可编辑 7 1引言 一 概念1 由于未经调制的电脉冲信号所占的频带通常从直流和低频开始 因而称为数字基带信号 2 数字基带信号在低通信道即基带信道中传输 称为数字信号的基带传输 2 可编辑 3 线路码 适于在信道中传输的基带信号码形称为线路码 4 选择码型的原则 1 不含直流和低频分量 2 高频分量少 防止邻路干扰 3 便于提取同步信号 4 具有纠错 检错能力 5 码型变换设备简单 易实现 3 可编辑 二 基本结构 基带码型编码器 将原始基带信号变换成适合信道传输的基带信号 目的 1 便于传输 2 减少码间串扰 3 有利于同步提取和抽样判决 注 把调制与解调过程看作时广义信道的一部分 则任何数字传输系统都可等效为基带传输系统 4 可编辑 三 本章重点 1 基带信号的码型和波形 2 频谱结构 3 码间串扰 概念 无码间串扰的条件 带宽计算 4 部分响应 均衡 5 可编辑 7 2常用码型 6 可编辑 7 可编辑 8 可编辑 例题 1 已知二进制代码为100000000011 试编写其AMI码和HDB3码 2 已知某HDB3码为 100 1 1000 1 1 1 100 1 1 试写出原二进制编码 9 可编辑 an 第n个码元所对应的电平值 0 1或 1 7 3基带信号的频谱结构 一 表达式 用g1 t 代表 0 g2 t 代表 1 码元宽度为TS 1 10 可编辑 2 其中 11 可编辑 二 频谱 说明 Ps f 可能包含连续谱和离散谱 离散谱确定直流分量和定时分量 连续谱确定信号带宽 通过对数字基带信号的二进制随机脉冲序列功率谱密度的分析 我们不仅可求出其信号功率的分布 由此计算其平均功率 还可根据其信号功率分布 确定信号带宽 并对传输信道的频率特性提出相应的要求 同时还利用它的离散谱的存在与否 来决定采用什么方法可从二进制随机序列中提取所需要的离散谱分量 以供同步信号使用 12 可编辑 例题 P152 1 单级不归零波形的频谱 2 单级归零波形的频谱 结论 无离散谱 不能提取同步 结论 有离散谱 能提取同步 13 可编辑 7 4码间串扰 一 基带系统传输模型 14 可编辑 二 码间串扰 1 概念 1 信道一定时 传输速率越高 误码率越大 2 误码由抽样判决器的错误判决产生 原因 码间串扰 噪声 理想情况下 消除码间串扰 解决可实现系统中 消除码间串扰后带来的频带利用率降低的问题 在上述内容的基础上 再解决系统传输特性偏离理想特性时 引入的码间串扰 三个层次 15 可编辑 3 什么是码间串扰 相邻码元相互重叠 而引起的干扰 2 数学分析 1 基带信号 2 结构图 抽样判决 定时 H 16 可编辑 系统传递函数 系统冲激响应 基带信号的输出 接收滤波器的输出 上式表明 r t 在任一时刻都包含了一个噪声和另一个由很多码元叠加产生的波形 17 可编辑 以第k个码元为例 设抽样时刻为 kTs t0 则 第一项 所需的抽样值 是h t 的最大值 第二项 其他码元对第K个码元的串扰 第三项 噪声的瞬时值 是随机变量 18 可编辑 三 无码间串扰的基带传输特性 若不考虑噪声影响 则 对第K个码元 无码间串扰的条件为 令t0 0 则消除码间串扰的条件为 时域条件 19 可编辑 经推导 可得频域条件 1 理想低通 系统带宽 最大传输速率 信道利用率 若系统带宽为W Hz 则无码间串扰的最高传输速率为2W B 且无码间串扰的传输速率为2W k 其中k为整数 20 可编辑 结论 h t 衰减越快 越不易产生干扰 可靠性提高 但同时W2 使得占有带宽增大 降低了信道利用率 2 带有滚降特性的传递函数 滚降系数 从实现和对定时的要求等方面考虑 通常采用具有升余弦频谱特性的H 21 可编辑 3 如何判断是否有码间串扰 求系统的等效带宽W Hz 由等效带宽求最大传输速率2W B 求 k 2W v 信道利用率 若K 1 根本不能用v 若K为大于等于1的整数 无码间串扰 若K 1且为小数 能用 但由串扰 22 可编辑 例题 1 P1727 6 2 P1737 8 3 信号被抽样 均匀量化 线性编码为二进制PCM基带信号 若量化电平数为16 将此二进制码序列通过升余弦滚降滤波器传输 此滤波器的截止频率为4800Hz 1 求最大可能的PCM信息传输速率 2 求最大允许的模拟信源带宽 23 可编辑 4 已知滤波器的具有如图所示的特性 当采用以下码元速率时 1 码元速率 1000