通信原理第7版第6章(樊昌信版)

，数字基带传输，第6章，通信原理(版本7)，繁昌新曹丽娜编辑，数字基带信号的特征-波形频谱代码类型设计了传输的总特性，消除了代码间干扰，提高了抗噪声性能的方法-影响噪声的眼球图-估计系统性能的实验手段部分响应时间区域均衡-提高系统性能的两个措施，本章内容3360，第6章数字基带。介绍，研究数字基带传输系统的重要性：近数据通信系统中基带传输方式的广泛采用也有快速发展的趋势基带传输包括带通传输的许多基本问题，利用任意线性调制的带通传输系统可以等同于一个基带传输系统。数字基带信号-占0频率或极低频率开始频谱的未调制数字信号。数字基带传输系统-不经过载波调制直接传输数字基带信号的系统，在传输距离不远的情况下常用。数字带通传输系统-包括调制和解调过程的传输系统，基带传输系统配置：通道：为基带信号提供传输通道。引言，西安电子技术大学通信工程学院。引言、输入信号、代码转换、传输波形、通道输出、接收滤波输出、位定时脉冲、恢复的信息、误差因素、基带传输系统各点波形：引言、1，0、数字基带信号及其频谱特性，6.1，单、序列、6种基本信号波形、6.1.1数字基带信号、一些基本基带信号波形、0，一般为零波形属于斑点油空间码，即占空比为50%的单极波形和双极波形属于非零和(nnrz)波形，其占空比为100%，接收端轻松识别每个代码元素的开始时间和结束时间，以便于同步，4级波形003334 3e 01 e 103354-e 13334-3e，如果每个代码元素波形相同且值不同，则第n代码元素的级别值-随机，TB-代码元素持续时间，g (t)-特定脉冲波形，通常数字基带信号可以用随机脉冲序列表示：随机脉冲序列，数字基带信号的表达式，方法：相关函数功率谱密度由功率谱密度定义。目的：确定信号带宽获取位定时组件、DC组件等，6.1.2基带信号的频谱特性- PSD、数字基带信号是随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，因此只能用功率谱描述频谱特性。数字随机序列的功率谱公式可以在随机过程功率谱的原始定义中找到。想法：交变稳态波分解，6.1.2基带信号的频谱特性- PSD，诱导：设置二进制随机脉冲序列：0-G1 (t - 1-p，稳态波v(t)和交变波u(t)，v(t):在每个代码元素中发生g1(t)和g2(t)的概率加权平均(3354周期性信号，在每个代码元素中V(t)的统计平均波)，交变u(t)是s(t)和v(t)的差，即随机脉冲序列。，稳态波v(t)和交变波u(t)，即。周期TB可以在傅立叶级数，表达式中表示为1v(t)的功率谱密度。-PV (f)、v (t)是Ts周期的周期信号。仅在(-TB/2，TB/2)内存在：(-TB/2，TB/2)积分限制，因此根据周期信号的功率谱密度与傅里叶系数的关系，可以：这里2，2，也就是。u(t)的阻塞函数：阻塞时间：2u(t)的功率谱密度- Pu(f)，在这里，m n: m=n:量子频谱，单边光谱，3s(t)=u(t) v(t)的功率谱密度- Ps(f)，连续谱带宽b离散谱时序分量，形状离散谱消失的条件？讨论：连续谱，不连续谱，连续谱总是存在的。这是因为表示数据信息的g1(t)和g2(t)波形不能完全相同，所以G1(f)G2(f)、双极信号g1(t)=-g2(t)=g(t)和概率P，解决方案：在单极波形中，g1(t)=0，G2(t)=g(t)=g(t)=g(t)，在由任意脉冲序列组成的双向功率谱密度为P=1/2时自下而上简化。例如，单极NRZ和RZ矩形脉冲序列的功率谱，讨论：如果表示代码“1”的波形g2(t)=g(t)为非零(nnrz)矩形脉冲，则当f=mfs时：m=0，G (0)=tssa，教材P137139自导也见：解决方案，光谱零带宽：诱导：基带传输de公共代码类型，6.2，没有直流元件，低频元件较少；计时信息丰富。高频分量小。不受源的统计特性影响。自检能力，编辑，简单解码。AMI代码、hdb3 - 1b1t代码二相代码、CMI代码- 1b2b代码块代码、6.2.1代码选择原理、6.2.2几种常用传输代码类型、代码规则：“1” 1，-1替换“0”0，特性：如果字符代码包含长0字符串，则很难获取计时信息。缺点：1AMI代码通过极性交替代码，字符代码：100110000000110011AMI代码：100-1 1000001 1001，应用：PCM24 subgrade group，例如，2HDB3代码3第一高密度双极性代码，编码规则：如果“0”数小于3，则遵循AMI的编码规则。如果“0”数超过3个，则将第4个“0”替换为非“0”脉冲，即称为破坏脉冲的V或V-。相邻v代码的极性必须交替出现(确保没有直流)。v代码的极性必须与先前非“0”脉冲的极性相同。否则，请将0000更改为B 00V或B-00V。b称为调整脉冲。v码后的全编号极性也要交替。字符代码100010000010000000011000011 hdb 3代码-1000 100-1000v-1b- 00v-1 B- 00v-1-1除了保持AMI代码的特征外，还将字符代码限制为3个“0”代码，从而有利于比特定时信号提取。应用：PCM第四组以下的行接口代码类型。10001001，特征：例如，解码：“0”01；“1”10，带宽是原始字符代码的1倍。3二相代码曼彻斯特代码(Manchester)，文字代码110010二相代码101001001011001，LAN的传输代码类型。编码规则：特征：缺点：应用：4CMI代码通路反转代码，特性：双极2级代码，连接代码数不超过3个。编码规则：“1”11，00替换“0”01，应用：aapcm 4组的接口代码类型；速度低于8.448Mb/s的光缆传输系统。5nBmB代码(mn)、m位二进制代码(新代码组)、n位二进制代码(原始代码组)、2n种组合、2m种组合、从2m种中选择允许的代码组、其他禁用代码组、例如4B/3T代码，将4个二进制代码增强为3个三元代码，将1B/1T代码增强为1 b/1T代码。在相同的代码速度下，4B/3T代码的信息容量大于1B/1T，从而提高了频带利用率。4B/3T码、8B/6T码等适用于高速数据传输系统，如子组同轴电缆传输系统。、6nBmT代码(Mn)、m位二进制代码(新代码组)、n位二进制代码(默认代码组)、数字基带信号传输和代码间串扰，6.3，基带传输系统配置，基带传输系统模型，6.3.1系统配置和传输模型，输入信号、代码类型转换、传输波形、通道输出、接收过滤器输出、位定时脉冲、恢复的信息、错误因素、什么是ISI？创建ISI的原因？错误原因，系统传输的总特性不理想，前后代码元素的波形扭曲，前波形拉长，影响当前代码元素的确定。an相应基带信号，基带传输的总特性，6.3.2定量分析，an:发射过滤器的输入符号序列，值为0，1或-1，1。如何删除ISI？如何抑制N(t)？接收过滤器输出信号：设置采样时间后，采样值为、ISI值、噪音、研究问题：延迟、代码间串扰de基带传输特性，6.4，如果可以创建：则没有ISI。如何？不能，集中在采样时间，消除TB的零，6.4.1代码之间的串扰的设计理念，意思：此代码元采样时间有值；其他代码源采样时间为0。6.4.2代码间串扰条件，时域条件，根据和使用时域条件：分段积分求和，频域条件，如果存在，=1，顺序，1，使用时域条件：TB，使用频域条件：频域条件：测试或设计h()是否可以消除代码间串扰的理论基础。例如，注意：ts=TB，6.4.3 h()的设计，1理想的低通能力，naiquist带宽(最窄的带宽)，naiquist速度(无ISI的最高波特率)，有问题的：的陡峭特性；响应曲线尾部收敛慢，振幅大，对计时要求严格。59，余弦滚特性为了解决理想低通特性的存在问题，理想低通滤波器特性的边缘可能会下降得很慢，这称为“滚下”。典型的滚动特性之一是馀弦滚动特性，如下图所示。如果h()在滚动段中心频率上表示奇数对称的振幅特性，则必须满足naiquist的第一标准，才能实现代码之间的串扰传输。奇数对称余弦滚转特性，fN-nayist带宽，扩展超过f-fn，2馀弦上下滚特性，余弦滚动特性和时域响应：越大，h(t)的后续衰减越快，但B，多个滚动降特性和响应曲线：在每个采样值之间添加零点，尾部快速衰退，上升余弦滚：摘要，QA，部分响应技术(见6.7)，西安电子技术大学通信工程学院，课件制作：caona，滚动系数，系统带宽，利用无ISI的最大频带，无ISI的最高码元速度，baud，=1 (baud/Hz)，(1)满足h (f)码串扰的频域条件，(2)，基带传输系统的抗噪性能，6.5，研究：无ISI条件下噪声n(t)的误码率Pe，高斯EnR(t)=0，高斯白噪声En(t)=0，nR(t)特性，x (t)=s (t)，nR()，NR (t)的一维概率密度函数为：对于双极基带信号，如果采样值为(A，-A)，则在采样点，合成波x(t)=s(t) nR(t)的值为3360，高斯，x(t)特性，x (ktb) Vd，“1”代码x(kTB)Vd，“0”代码和确定阈值Vd，确定规则：Vd，P(0/1)，P()，P(0/1) 1的错误0的概率：P(0/1)，P(1/0) 的0的错误1的概率：双极性基带系统的总位错误率为：位错误率和传输概率为p (1)，p (0)，信号的峰值为a，噪声因此，在P(1)，P(0)中，计时的位错误率最终由a，N2和确定阈值Vd确定。您可以找到在a和N2特定条件下最小化称为最佳临界级别的位错误率的确定阈值级别。，显示，表示Pe的最小确定阈值级别，P(0/1)，P(1/0)，P(1)=P(0)时为：P(0/1)=，P(1)=P(0)=1/2时，基带传输系统的总位错误率由下而上显示，传输概率在最佳阈值级别双极基带系统的总位错误率仅依赖信号峰值a和噪声平方根值，比率a/n越大，Pe越小。对于6.5.2二进制单极子基带系统，如果Pe为单极性基带信号，采样值为(A，0)，则合成波x(t)=s(t) nR(t)在采样时间为：对比度：采样值为(A，-A)，Vd，P(1)=P(0)=1/2，Vd*=A/2，归纳对比：等宏观时间：比较了双极性和单极基带系统的误码率，在a/n不变的情况下，双极基带系统的误码率低于单极，抗噪声性能好。极性的最佳决定阈值水平与信号振幅无关，不随信道特性变化，可以保持最佳状态。单极的最佳决定阈值级别为A/2，容易发生通道特性更改，从而提高了误码率。因此，双极基带系统的应用比单极基带系统更为广泛。眼度，6.6，估算和调整系统性能的实验方法，什么是眼睛地图？观察方法，Tc=TB，原因，(a)如果没有ISI，则为大“眼睛”(c)，细微的线条；(b)如果有ISI，则有个小“眼”(d)，线头杂乱。眼睛示例，TB，有噪声的时候，眼睛形状的线变成模糊的带状线；噪波越大，线条越宽、越模糊，“眼睛”打开和关闭的可能性越小。安藤模型、安藤图，(a)没有ISI和n(t)，(b)有一定的ISI和n(t)，二进制双极上升余弦信号，三级部分响应信号，部分响应和时间区域均衡，6.7，提高系统性能的两个措施，设计目标：6.7.1部分响应系统，设计思路：使用部分响应波形进行传输的基带系统，观察、想法、类部分响应系统、当前代码元素仅为以下代码元素生成代码间串扰：如果、g(t)是信号传输波形，传输代码元素间距为TB，则此代码元素的采样值仅受前一码值的相同振幅采样值的影响。合成波形、Nyquist速度：(无ISI的最高波特率)，无ISI的最高频带利用率3360，Nyquist带宽：频谱结构，/TB，与理想的矩形过滤器一样，在发送二进制序列时达到基带系统的理论限值。如果使用上述部分响应波形作