基带传输幻灯片

第5章数字基带传输系统 现代通信原理 引言 第5章第1节 含两重要变换 1 消息 数字基带信号 2 基带信号 信道信号 适合信道传输 数字基带传输系统模型 各部件主要作用 信号及其频谱特性 第5章第2节 几种最基本的 数字信号波形 分类及波形特点 单极性波形双极性波形单极性归零双极性归零差分波形多值波形 特点 数字基带信号的 频谱特性 1 表达式及分析 1 数学表达式 以二元随机序列为例 用g1 t 和g2 t 分别表符号0和1 Ts为码元宽度 2 分析步骤1 波形分解 则功谱密度 2 交变波的截短 交变波u t 用其截短函数uT t 来分析 2 实际分析 1 稳态波分析 2 交变波分析 3 求合成波的功率谱密度 令截短周期 1 稳态波分析 稳态波是截短函数ST t 随机信号的平均分量 VT t 是周期Ts的周期函数 其付氏级数展开式为 2 交变波分析 由周期函数的功率谱特性 为冲激串 3 合成波的功谱密度 单边功率谱密度 双边功率谱密度 其频谱函数为 结论式 双边功率谱 P95的式5 2 24和5 2 25 常用传输码型 第5章第3节 1 AMI码 传号交替反转码 编码规则 例 1001100011 100 1 1000 1 1特点 优 P 0 P 1 时无直流 因 1 1交替 且低频成分少二进制 三进制 即1B 1T码型 编 译码电路简单便观察误码 1 1不交替 2 缺 信息码流会出现长0串 提取位定时困难 2 HDB3码 编码规则 p97 1 信息 1 码极性要交替2 连0串 4时 将第4个0变为非0符号 称破坏脉冲V码3 为收端识别与删除V码 非信息码 当相邻V码间有偶数个1时 须把第一个0变为非0符号 称附加脉冲B码特点 破坏码易识别 V前面3个必然是0 B不影响译码 举例 3 PST码 编码规则 注意 单脉冲时 10 01 两模式应交换 防止直流漂移 例 01001110101100 模0 0 0 特点 1 定时容易 码元同步 2 无直流3 缺点 有帧同步问题 分组通信时 4 Manchester双相码 编码规则 例 110010110100101100110特点 1 仅两电平2 有足够的定时信息 无直流 编码简单3 缺点 频带利用率低 5 Miller 编码规则 6 CMI 编码规则 例 110100101100011101010001特点 1 有较多的电平跃变 定时信息丰富2 CCITT推荐的PCM接口码型 基带脉冲传输与ISI 第5章第4节 一 系统模型及各部件主要作用 模型及等效 2 基带传输系统存在的问题 系统分析 设输入基带信号 接收滤波器输出 送往数字识别器的信号 r t 在第K个抽样时刻的样值 问题 无ISI的基带传输特性 第5章第5节 问题的提出 如何设计基带系统的传输特性H 或h t 才能使系统能够做到无ISI的传输数字基带信号 提高系统的可靠性 1 无ISI的理论条件 时域条件 h KTs 频域条件 Heq 前提 送入系统的数字基带信号的传输速率 Rb 1 Ts k 0 1 2 例1设数字信号Rb 1 Ts 问下述系统特性能否满足无ISI条件 例2设Rb 1 Ts 问下述升余弦特性H Ts 2 1 cos Ts 2 是否满足无ISI条件 在此范围内等效成理想低通 旋转奇对称 2 设计数字基带系统 须考虑的几个问题 1 设计H 时应考虑 无ISI 可靠 满足抽样点无ISI理论条件消除位定时误差引起的ISI 频带利用率 要高 有效 什么叫频带利用率 它与哪些参数有关 Nyquist带宽W Nyquist传输速率Rbmax 见下页 2 ISI的产生原因及解决办法 不满足理论条件引起位定时误差引起由来 如何减小 对H 的综合要求 高 理想低通的 相对较高 减小位定时误差带来的ISI 有 幅度滚降 的低通特性较理想低通特性更好 证明 有幅度滚降的低通较理想低通对消除位定时误差带来的ISI更有利 a为滚降系数 0 a 1 一般取a 0 2 结论 时域冲激响应波形 无码间干扰基带系统的抗噪声性能 第5章第7节 系统性能分析模型 GR 出 r t y t nR t 样值脉冲 r y V 后者为噪声样值 若n t 为平稳G RP 均值为0 方差为 2 则V的概密函数 样值 发送双极性信号时 判决门限a 0 判决规则 r 0判 1 r 0判 0 两类错误概率的几何表示如下 两错误概率及误码率如下 发单极性信号时 判决门限 A 2 判决规则 r A 2判 1 r A 2判 0 即 发 1 时 r A V A 2判 1 r A V A 2判 0 发 0 时 r 0 V A