[工学]数字基带传输系统chPPT课件

2020/6/5，1，5.1简介5.2数字基带信号和频谱特性5.3基带传输中常用的代码型5.4基带脉冲传输和代码间干扰5.5无代码间干扰的基带传输特性5.6部分系统响应5.7基带传输系统的抗噪声性能5.8安图5.9小时区域平衡，第5章，第5章数字基带传输系统，2020/6、2，5.1简介、数字通信系统包含两个重要的转换。1.消息(由发送终端设备执行)2。数字基带信号和通道信号之间的转换。在某些情况下，可以直接传输基带信号，而无需调制解调器和解调过程。不使用载波调制解调设备直接传输基带信号的这种系统称为基带传输系统。2020/6/5，3，信道信号形成器：用于生成适于信道传输的基带信号。通道：允许基带信号通过的介质(例如，从直流到高频可能的有线线路等)，基带传输系统的基本结构，2020/6/5，4，接收过滤器：用于接收信号和排除信道噪声和其他干扰。采样晶体：用于噪声背景，以确定和回放基带信号。2020/6/5，5，实际使用的数字通信系统：频带系统比基带系统更广。频带传输系统：包含载波调制和解调过程的传输系统。2020/6/5，6，1。频带传输系统也存在基带传输问题。基带传输有快速的发展趋势。不仅用于低速数据传输，还用于高速数据传输。3.理论上可以证明：线性调制带传输系统总是可以被等价的基带传输系统代替。基带传输系统的重要性研究：2020/6/5，7，5.2数字基带信号及其基本频谱特性，5.2.1数字基带信号，在数字基带传输系统中分析消息传输过程需要掌握基带信号类型及其频谱特性。数字基带信号称为“基带信号”。那个种类很多。一些最基本的基带信号波形，1。单极代码波形：消息代码设置0，1，2020/6/5，8，2。双极码波形，2020/6/5，使用v系列接口标准，使用、9、或。3.单极性制，符号的波形比符号原宽窄，每个脉冲回到零电势。2020/6/5，10，2020/6/5，11，5。差分代码波形，信息符号0和1反映在相邻代码元素的相对变化中的波形。例如：相邻代码元素的电位变化表示符号1。相邻代码元素的潜力不改变符号0。2020/6/5，12，电位或极性无关，只与相邻代码元素的电位变化有关。2020/6/5，13，6。多码波形(多级码波形)，前面的信号是与脉冲码元素相对应的二进制符号。对于脉冲代码元素，也称为多级代码波形。2020/6/5，14，得到的波形为4圆或4级波形，2020/6/5，15，特征：一个脉冲可以表示多个二进制符号，在高速传输系统中，该信号形式合适。2020/6/5，16，注：构成基带信号的单个代码元素波形不一定是矩形。也可以使用各种波形形式，即上升余弦脉冲。高斯脉冲；半余弦脉冲等。2020/6/5，17，与二进制符号“0”对应，与二进制符号“1”对应。表示与第n信息符号对应的级别值(0、1或-1)的代码元素间隔可以表示基带信号，可以表示为基带信号的函数：2020/6/5，18，说明：与信息符号相对应的级别值，任意数量。因此，通常实际遇到的基带信号是任意脉冲序列。2020/6/5，19，5.2.2基带信号的频谱特性，基带信号是随机脉冲序列，因此基带信号的频谱是随机序列的频谱分析问题。随机脉冲序列的频谱分析，根据给定的条件需要使用的方法不同。*相关函数求功率(能量)谱密度的方法是分析广义平稳随机过程的一般方法。下面介绍另一种方法。2020/6/5，20，2020/6/5，21，序列的任意一次时间内和发生概率分别为P和1-P，与统计无关。此时，随机序列可以写为：2020/6/5，22，随机脉冲序列的功率谱密度，5.2-4，序列通常功率有限，在范围内，傅立叶变换(2.4-7)，功率谱为：2020/6/5，23，将终止时间t设置为正和负n码元素和0码元素，即2020/6/5，24，稳态波是随机信号的平均成分，5.2-8，截止字符数的分解：截止字符数可以视为一个正常状态波和一个交变波。2020/6/5，25，交变波为2020/6/5，26、或：2020/6/5，27，以稳态波的功率谱密度记录时，2020/6/5，28，系数：2020/6/5，29、命令式、由下而上、2020/6/5、30，2020/6/5，31，交变波的功率谱密度为2020/6/5，33，2020/6/5，34，2020/6/5，35，2020/6/5，36，以上3个概率和1，2020/6/5，37，设置，2020/6/5，38，结论：功率谱与谱和发生概率p相关。出现的概率是p。2020/6/5，39，任意基带序列的功率谱密度。其中2020/6/5，40，讨论：(1)对于单极波形，量子功率谱密度为，单边功率谱形式，5.2-25，2020/6/5，41，矩形脉冲，概率，2020/6/5，42，2020/6/5，43、5.2-27、2020/6/5、44，(2)对于双极波形，如果为2020/6/5，45，对于矩形脉冲，自下而上式为5.2-30，结论：随机脉冲序列的功率谱密度为连续，2020/6/5，46，由连续谱和离散谱组成，总是存在，通常总是存在，如双极脉冲发生概率相同(P=)，没有离散谱，2020/6/5，47，5.3基带传输中常用的代码类型，2020/6/5，48，2020/6/5，49，(1)代码的要求：原始消息代码必须编译为适合发送的代码类型。也称为基于传递代码的选择。传输代码也称为线路代码。(2)所选代码类型的电波形要求：预期的电波形适合于在信道上的传输，称为基带脉冲选择。2020/6/5，50，本部分主要介绍传输代码选择或传输代码结构。在一些较为复杂的基带传输系统中，传输代码的结构必须具有以下主要特征：(1)从基带信号中获取时序信息。(2)相应的基带信号没有直流组件，只有极少数低频组件。2020/6/5，51，(3)不受源的统计特性影响，即可以适应源的变化。(4)尽可能提高传输代码类型的效率；(5)具有独特的错误检查能力。1 .AMI代码(旧编号替换反转代码)；消息代码0(空编号)转换为传输代码的0消息代码1(旧编号)替换转换传输；2020/6/5，52，传输代码1，-1，-1，示例：消息代码：100110010011.ami代码：100-1 1000-1-1.ami码的发射号码交替反转，因此确定的基带信号替换正负脉冲，0电位保持不变。2020/6/5，53，2020/6/5，54，2.hdb 3代码(第三种高密度双极代码)，首先将消息代码AMI转换为；当没有4个或4个以上的连接0字符串时，AMI代码为HDB3代码。如果找到4个以上的0字符串，则连接，2020/6/5，55，0段中的第四个0转换为极性符号，例如以前称为破坏符号的非零符号(1或-1)。为了避免直流特性，相邻的v符号也必须以极性交替。示例：消息代码10000100000000011写入相应的AMI代码和HDB3代码。2020/6/5，56，1000000001100011，消息代码：AMI代码：-10000-1 10000-1，hdb 3代码：-1000-v 1000v-1-b000相邻v符号之间有非零奇数字符：v符号极性交替保证。2020/6/5，57，(2)如果相邻v符号之间存在非零偶数字符，则无法保证。然后，如果将该段的第一个0转换为B或-B，B，则B符号的极性与前一个非零符号相反，然后从v符号后的非零符号开始交替切换。1000010000000011000011，消息代码：AMI代码：-10000-1 10000-1，hdb 3代码：-1000-v 1000v-1-bs，58，优点：无论信息源统计特性如何，将0字符串减少到最多3个。对恢复定时信号很有利。CCITT推荐的使用代码类型之一。解码：每个破坏符号v始终与非零之前的符号(包括b)具有相同的极性。2020/6/5，59，3.PST代码(成对选择三进制代码)，将二进制代码的两个代码元素分成组，使其成为代码组序列。例如：0101100.如果v符号与以前的非零符号具有相同的极性，则v符号之前的三个符号必须是连续的零符号，因此可以恢复四个零代码并将-1更改为1以获取原始消息代码。2020/6/5，60，然后将每个组编码为两个三进制(-0)。表5-1PST代码，2020/6/5，61，表5-1PST代码，导入模式：0 - 0-导入-模式：0 - 0-0-仅发送代码组中的单个脉冲时，必须在和两种模式之间交替转换。2020/6/5，62，使用数字01(新二进制代码)代替二进制代码0，使用数字10(新二进制代码)代替二进制代码1。(反相波形)，4 .正常代码，也称为曼彻斯特的二相代码，2020/6/5。63，2。双极非零和脉冲，没有直流漂移，提供足够的定时组件，简单的编码过程。3.带宽比前面三个代码宽一点。差分二相代码经常用于局域网。5，也称为延迟调制代码。米勒代码是二相代码的变体。2020/6/5，64，编码约定：代码1在符号间距中心显示为弹出标记01，10。0代码有两种情况。在单个“0”处，代码元素间隔内不出现级别跃点。相邻代码元素的边界上也没有跳转，出现“0”时，两个“0”之间的边界上的级别跳转，即00、11交替出现。2020/6/5，65，1，1，0，1，0，0，1，0，0，2020/6/5，66，6。CMI代码，旧编号翻转代码，代码规则：将1代码取代为11和00；代码“0”显示为“01”。特性：ITU推荐的拉式代码模块(PCM)第4组接口代码类型，它具有大量级别跃点，包含丰富的计时信息。2020/6/5，67，7.nBmB是将原始信息流中的n位二进制代码转换为