数字基带传输系统

数字基带传输系统演示文稿当前1页，总共116页。数字基带传输系统当前2页，总共116页。

第五讲数字基带传输5.1数字基带传输系统5.2数字基带信号及常用码型5.3无码间干扰的条件5.4部分响应系统5.5数字基带传输系统的性能5.6眼图及时域均衡当前3页，总共116页。重点：数字基带系统原理框图

单/双、单归零/双归零、差分、多电平的波形和主要特点选码原则

AMI码、HDB3码、双相码、CMI码等的编/译码间干扰及其产生的原因眼图部分响应技术的解决第五讲数字基带传输当前4页，总共116页。5.1数字基带传输系统数字通信系统：

数字频带传输系统数字基带传输系统

数字基带信号是指未经调制的数字信号，其频谱是低通型的。

基带是指未经调制变换的信号所占的频带不使用调制和解调装置，直接传输数字基带信号的系统。相关概念：

使用调制和解调装置，传输频带信号的系统。当前5页，总共116页。5.1数字基带传输系统数字通信系统模型：

(a)一般数字通信系统加密器编码器信道调制器解调器译码器解密器受信者信息源噪声源基带信号形成器信道接收滤波器噪声源信息源受信者(b)数字基带传输系统当前6页，总共116页。5.1数字基带传输系统数字通信系统模型：

(a)一般数字通信系统加密器编码器信道调制器解调器译码器解密器受信者信息源噪声源(b)数字基带传输系统基带脉冲出基带脉冲入码形变换器发送滤波器信道匹配滤波器均衡器采样判决器噪声源同步提取当前7页，总共116页。5.1数字基带传输系统研究数字基带传输系统的原因：

近程数据通信系统中广泛采用基带传输方式也有迅速发展的趋势基带传输中包含带通传输的许多基本问题任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。当前8页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型基本概念：数字基带信号是指消息代码的波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。码型——用于表示待传送数字信息的电脉冲（数字基带信号）的形式。码型编码——用合适的电脉冲表示数字信息（序列）。码型译码——由接收到的基带信号恢复数字序列。当前9页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(1)便于提取位定时信息以便能提取码元同步用的信号分量。可采用定时时钟，保证同步提取线路的稳定可靠.当前10页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(2)码型中应不含直流分量或低频分量尽量少实际传输信道一般都是交流信道。当前11页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(3)尽量少尽量减少传输码型中的高频分量，节省传输频带，提高频谱利用率，减少干扰。高频分量越大,对邻近线路产生的干扰就越严重。较理想的传输码型的能量谱应集中在码束附近为好当前12页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(4)码型的变换过程与信源的统计特性无关。即“1/0”码出现的概率为0.5，不出现长连“1”或长连“0”的情况。长“1”或长“0”会带来较多的直流分量，也不容易提取出同步信号来。当前13页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(5)具有一定的自检错能力能检测出基带信号码流中的错误状态。便于实时监测传输系统信号的传输质量，有利于基带传输系统的维护与使用。当前14页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的要求：

任意可以区分的并有利于改善传输性能的基带信号波形都可以用于数字基带传输系统。设计数字基带信号码型的基本原则：(6)应具有尽可能高的传输效率在一定的传码速率下具有较高的传信速率。(7)编译码设备应尽量简单当前15页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号(以下简称为基带信号)的类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。应用最广泛的、最简单的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换。

当前16页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型5.2.1常见的矩形脉冲基带信号：

单极性不归零波形（NRZ码）单极性归零波形（RZ码）双极性不归零波形（NBZ码）双极性归零波形（BZ码）差分码波形(差分码)多电平波形(多元码)当前17页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单极性：编码脉冲幅度为+A或0双极性：编码脉冲幅度为+A或-A非归零NRZ:脉冲幅度在整个位期间保持不变。归零RZ:脉冲幅度在整个位期间持续一段时间

后回到0相关概念：码元宽度占空比伪三进制信号当前18页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单极性不归零波形（NRZ码）

1——正电平、0——零电平。在一个码元的持续期间电平值不归零思考：单极性不归零码的缺点？

改进的方法？优点：发送能量大，有利于提高接收端信噪比；占用频带较窄当前19页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单极性不归零波形（NRZ码）

缺点：(1)有直流分量；(2)不能直接提取位同步信息；(3)判决门限取在‘1’码电平的一半，抗噪性能差。应用：极短距离传输。很多终端设备输出的都是这种码。当前20页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型1——正电平、0——负电平，在一个码元的持续期间电平值不归零。双极性不归零波形（NBZ码）

优点(除单极性归零码的优点外)：1）直流分量小，当二进制符号“1”、“0”等概率出现时，无直流成分；2）接收端判决门限为0，容易设置且稳定，抗干扰能力强。缺点？

当前21页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型1——正电平、0——负电平，在一个码元的持续期间电平值不归零。双极性不归零波形（NBZ码）

缺点：1）当“1”和“0”出现概率不相等时，有直流成份；2）不能直接提取位同步信息；应用：有线和电缆信道中的传输。当前22页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单极性归零波形（RZ码）

单极性波形的归零形式特点：电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电位，有利于获取同步分量；应用：作为过渡码型，以提取同步信号。当前23页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型双极性归零波形（BZ码）

双极性波形的归零形式特点：在一个码元的持续期间电平值归零，对应每一符号都有零电位的间隙产生。即：脉冲宽度比码元持续时间短。当前24页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型双极性归零波形（BZ码）

优点：（1）优越的比特同步能力；（自同步方式）（2）判决门限为0，抗干扰能力强。（3）不含直流成分（当1、0两个码元的概率相等时）应用：广泛当前25页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型差分码波形（1差分码）

用前后码元电平的极性变化来传送信息。“1”---相邻码元电平值跳变“0”---相邻码元电平值保持

思考；如何画0差分码？

当前26页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型多电平波形多于一个二进制符号对应一个脉冲的波形特点：一个脉冲可以代表多个二进制符号，主要应用在高速率数据传输系统中当前27页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型5.2.2常用码型：

差分码

AMI码（信号极性交替码）

HDB3码（三阶高密度双极性码）

4B3T码（分组变换码）

Manchester码(曼彻斯特码/双向码)

CMI码（信号反转码）……当前28页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型又叫“相对码”，通过前后码元的相对变化关系反应原信息序列的1码和0码。发生变化:1-0或0-1定义为信码中的1码（或0码）；未发生变化:0-0或1-1定义为0码（或1码）差分码1差分码（传号差分码）：遇“1”跳变，

遇“0”不跳变当前29页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型差分码当前30页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型差分码差分码编码(a)与译码(b)电路

可以消除设备初始状态的影响,适于解决信道传输中的极性模糊现象（相移键控信号解调时的相位模糊问题）当前31页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型Manchester码别称：曼彻斯特码、数字双相码、分相码编码规则：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示1和0的方波相位相反（一个周期的方波表示“1”，而用它的反相波形表示“0”），是双极性NRZ脉冲(用单极性NRZ与定时信号的模二和来产生。即在中心部位跳变，用“—|_”表示“1”码，用“_|—”表示“0”码。)当前32页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型Manchester码例：消息代码：Manchester码：Manchester码波形：特点：1）含位定时信息，码元周期的中心点存在电平跳变2）无直流分量，正、负电平各半，编码也简单，但这是用频带加倍的代价换来的3）禁用码“00”和“11”,不会出现3个以上相同连码,可用于宏观检错+A-A0应用：以太网的线路传输码当前33页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型差分Manchester码编码规则：码元中间有跳变用于同步；码元开始处是否有跳变编码：有跳变为“１”，无跳变为“０”011010010110+A-A0例:消息代码：差分Manchester码波形：010100差分Manchester码：

应用：数据通信的令牌网当前34页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型Miller码编码规则：1码在位中间跳变(用10或01表示)；0码在位中间不跳变(用“00”或11表示),且与1码相邻码元的边界处也不跃变，但连续0码的边界处跳变一次密勒码，又称延迟调制，它是数字双相码的变型，即双相码下降沿跃变。用双相码的下降沿去触发双稳电路，即可输出密勒码。当前35页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型Miller码例:消息代码：Miller码波形：100110Miller码：

说明：

0码在位中间不跳变;

1码在位中间跳变

连续“1”之间不出现跳变

代码“1”与代码“0”之间不跳变

连续“0”之间出现跳变101100100100+A-A0当前36页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型Miller码特点：1）可用于误码检错（实际脉冲最大宽度为2个码元宽度，最小为1个码元宽度）；2）直流分量很小；3）频带宽度约为数字双相码的一半；应用：用于气象卫星和磁记录，低速基带数传机中当前37页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型CMI码(传号反转码)编码规则：“1”（传号）----传输码“11”或“00”“0”（空号）----传输码“01”代码“1”对应的传输码“11”、“00”交替出现110101001101+A-A0例:消息代码：CMI码波形：100110CMI码：

当前38页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型CMI码(传号反转码)特点：1）CMI码没有直流分量；2）含有位定时信息【CMI码有较多的电平跃变】3）具有检测错误的能力（禁用码为“10”，不会出现4个以上的连码）应用：ITU-T推荐为脉冲编码调制四次群的接口码型；速率低于8448Kb/s的光纤数字传输系统当前39页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型练习：画出110010100的双相码、密勒码和CMI码的波形当前40页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型AMI码别称：

信号极性交替码传号交替反转码、平衡对称波形、伪三电平码/伪三进制码、1B1T码编码规则：把单极性脉冲序列中相邻的“1”交替变为极性为“＋1”和“－1”的脉冲，“0”保持不变。当前41页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型AMI码优点：无直流成分，且零频附近低频分量小;

编码规则简单，错码容易发现缺点：连“0”码过多时，提取同步困难；传输效率低应用：北美系列的1、2、3次群接口码均使用AMI码。为了克服连0码过多的弊病，可以采用HDB3码例：消息代码：AMI码：AMI波形：≈63%当前42页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型HDB3码编码规则：当连“0”个数不大于3时，编码规律同AMI码；当连“0”个数超过3个时，把连“0”段按4个“0”分节，称为破坏节；把第4个“0”变为“1”，用“V”脉冲表示，称为破坏点；V脉冲和前一个“1”码脉冲极性相同—破坏脉冲；为使脉冲序列不含直流分量，相邻V脉冲极性交替。为保证前面两点成立，必须使相邻两个V脉冲之间有奇数个“1”码。若原序列中两破坏点之间“1”个数为偶数个，则必须将破坏节中的第1个“0”变为“1”，用B脉冲表示，极性与前一个“1”极性相反；在出现B_V符号对后，让后面的非“0”符号从V脉冲开始，再交替变换；B脉冲称为补偿脉冲。当前43页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型例1：消息代码：AMI码：HDB3码：HDB3码当连“0”个数超过3时，4个连“0”作一节,

改为“000V”或“B00V”“000V”---两个“V”码之间有奇数个信码“1”“B00V”---两个“V”码之间有偶数个信码“1”当前44页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型HDB3码例2（分析）

练习：已知信息码是110000000000101，分别求AMI码和HDB3码当前45页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型HDB3码优点：无直流、低频成分少。 易于提取同步信息。缺点：编译码复杂。应用：ITU-T推荐为PCM二、三、四次群信号选用的码型解码规则：1）找出前后两个脉冲同极性，就可以找出V码，将V码还原成0码。2）找出除V码前面的B码，还原成0码。3）将其他码元进行全波整流，即将‘＋1’，‘－1’均变为‘1’，则变换后的码流就是原始的信息码。当前46页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型AMI码和HDB3码都属于1B/1T码nBmT码：将n个二进制码变换成m个三进制码的新码组，且m<n。1B1T:被广泛用作脉冲编码调制的线路传输码型。例：4B3T码，它把4个二进制码变换成3个三进制码。显然，在相同的码速率下，4B3T码的信息容量大于1B1T，因而可提高频带利用率。当前47页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型nBmB码/块编码nBmB码是二进制的线路码编码规则：把原信息码流的n位二进制码作为一组，编成m位二进制码的新码组。通常m＞n新码组可能有2m种组合，由于m＞n，故多出(2m-2n)种组合。从中选择一部分有利码组作为可用码组，其余为禁用码组，以获得好的编码性能。

在光纤数字传输系统中，通常选择m＝n+1，有1B2B码、2B3B、3B4B码以及5B6B码等，其中，5B6B码型已实用化，用作三次群和四次群以上的线路传输码型。当前48页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型nBmB码/块编码5B6B码：将信码流中每五位码元分为一组，然后再将这五位码变换为六位码。码流“平衡”情况的分析：平衡码组：六位码中含有三个“1”三个“0”的共20组。不平衡码组中含四个“1”两个“0”或四个“0”两个“1”的各有15个。在5B6B码中只各从中选用了12组。一般将这24个码组分为正、负两种模式，正模式中“1”的个数多，负模式中“0”的个数多。正、负模式交替使用，保持信码流中“0”和“1”的出现概率相同，从而保持直流分量稳定。余20个码组用于误码监测。当前49页，总共116页。28三月2023数字通信原理三、nBmB码当前50页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型nBmB码/块编码5B6B码的特点：最大连“0”及连“1”个数为5；累积的“1”“0”码个数差值在[-3,+3]之间，可用于误码检测；低频分量小，有利于定时信号提取，便于提取码组同步信号；具有较高的传输效率思考：前面讲过的码型哪些属于nBmB码？Manchester码和CMI码统称为1B2B码型当前51页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型练习：画出01000011000001010的单极性NRZ码、双极性NRZ码、单极性RZ码、双极性RZ码、差分码、双相码、AMI码和HDB3码的波形当前52页，总共116页。图数字基带信号码型(a)单极性(NRZ)码；(b)双极性(NRZ)码；(c)单极性(RZ)码；(d)双极性(RZ)码；(e)差分码；(f)交替极性码(AMI)；(g)三阶高密度双极性码

(HDB3)；(h)双相码；波形不唯一！当前53页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型各种码型的主要特点比较码型“1”码“0”码禁用码检错能力定位信息直流成份说明NRZ10无无无双极性无单极RZ1000无无有(弱)有占空比<1双极RZ10-10无2以上有无占空比<1差分码跳变延续前码无无无有传号或空号曼彻斯特011000,113以上有无数字双相弥勒码01,1000,11无5以上有无1码中间跳变当前54页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型各种码型的主要特点比较（续）码型“1”码“0”码禁用码检错能力定位信息直流成份说明传号反转11,0001104以上有无1交替跃变传号交替反转码+1,-10无交替检错有(弱)功率谱无直流成份，能量集中在1/2速率处HDB3+1,-1000VB00V0000交替检错有连4个0码当前55页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单个信号的频谱特性矩形脉冲5.2.3数字基带信号的频谱特征

G(f)/G(0)当前56页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单个信号的频谱特性5.2.3数字基带信号的频谱特征

三角形脉冲G(f)/G(0)当前57页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型单个信号的频谱特性5.2.3数字基带信号的频谱特征

半余弦形脉冲G(f)/G(0)当前58页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型5.2.3数字基带信号的频谱特征

波形序列频谱分析的目的：通过分析基带信号的频谱结构，可以了解信号需要占据的频带宽度，了解信号频谱中所包含的频谱分量(有无直流分量，有无定时分量等)。针对信号谱的特点来选择相匹配的信道。波形序列进行频谱分析实际传输的信息不是单一波形当前59页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型5.2.3数字基带信号的频谱特征

数字基带信号是随机的脉冲序列，没有确定的时间函数，也没有确定的频谱函数，只能用功率谱来描述其频域特性。由维纳-辛钦关系式，求功率谱，得先求随机序列相关函数，但复杂。一个简单的方法:从随机过程功率谱的原始定义出发求出简单码型的功率谱。数字基带信号的功率谱分析当前60页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字基带信号的功率谱分析基带信号的数学表示：设数字代码1和0对应的基本波形分别为g1(t)和g2(t)，每位代码的位周期为Ts，即码元宽度，则g1(t)和g2(t)可以是任意两个不同的波形。对前面的各种编码，g1(t)和g2(t)分别都是不同幅度和占空比的脉冲。当前61页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型例：双极性归零码100110+A-A0当前62页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型数字序列中1和0码是随机的，假设在整个序列中每一位出现的概率分别为P、1-P，则也可将基带信号表示为对二进制数字序列，在0，1等概时，显然有

P=1/2当前63页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型基带信号的分解

g(t)=

稳态波分量v(t)

+

交变波分量u(t)v(t)

是在每个位单元中都会出现的分量，在每个位单元中波形都相同；u(t)在每个位单元中的波形取决于该位的数字代码（1或0）及其基本波形。由于每位出现0或1是随机的，因此u(t)在每位的波形（从而整个u(t)）都是随机的。当前64页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型随机脉冲序列示意波形当前65页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型例：单极性归零码0010+A011g(t)+A/20v(t)+A/20-A/2u(t)-A/2当前66页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型

设二进制码1,0出现的概率为P，1-P，则稳态波分量就是基带信号g1(t)和g2(t)的数学期望或统计平均量由于每个位周期内v(t)都相同，因此v(t)是周期信号，可写为傅氏级数的形式稳态波分量当前67页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型当前68页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型稳态波的功率谱稳态波是周期信号，因此其功率谱为

或稳态波的功率谱是冲击，强度取决于|Cn|2的离散线谱.根据离散谱可以确定随机序列是否包含：直流分量(n=0)和定时分量(n=1)。

当前69页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型交变波分量当前70页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型交变分量u(t)的功率谱密度可表示为其中，UT()为交变分量u(t)的截短函数uT(t)

的频谱设截短长度为

T=(2N+1)Ts,则交变分量u(t)功率谱可改写为当前71页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型交变波的功率谱截短交变分量为其频谱为当前72页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型则交变分量的功率谱为或者写为说明：连续谱,它与g1(t)和g2(t)的频谱以及出现概率P有关。连续谱一定存在。根据连续谱可以确定随机序列的带宽。基带信号的带宽用谱零点带宽描述。当前73页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型说明：1）基带信号的功率谱由连续谱和离散谱构成。2）连续谱一定存在3）离散谱是位于nfs处的离散谱线，由基带信号的码型及出现概率决定，不一定存在。4）若n=0存在离散谱线，则该码型中存在直流分量；

若n=1存在离散谱线，则该码型中存在位定时分量。总的基带信号的功率谱为稳态波的离散谱交变波的连续谱当前74页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型总的基带信号的功率谱为稳态波的离散谱交变波的连续谱如果写成单边功率谱密度，则当前75页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型例：求“0”、“1”等概率出现的单极性不归零码的功率谱密度。单个0码对应的g2(t)=0，单个1码对应的g1(t)是幅度A，宽度为Ts的单脉冲当前76页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型G1(f)fTsg1(t)t0Ts/2-Ts/21当前77页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型P(f)fHz0fs-fs离散波连续波当前78页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型例：求“0”、“1”等概率出现的单极性归零码的功率谱密度。g1(t)=g（t）为占空比为的归零信号，表示‘1’，g2(t)=0表示‘0’当前79页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型比照单极性不归零码：当前80页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型P(f)fHz02fs-2fs

功率谱第1零点在2fs处，所以谱零点带宽为Bs=2fsf=nfs时，n为奇数，

G1(f)=TsSa(nπ/2)/2≠0,有离散谱，其中n=1时，有位定时分量。当前81页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型等概率双极性不归零码功率谱g1(t)t0Ts/2-Ts/21当前82页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型稳态分量(离散谱)和交变分量(连续谱)的功率谱为:当前83页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型基带信号总的功率谱为P(f)f0fs等概率双极性不归零码：1、由于无离散谱，因此该基带信号无位定时分量和直流分量2、连续谱在f=fs处为0，则谱零点带宽为Bs=fs思考：等概率双极性归零码功率谱？当前84页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型不同线路码型的功率谱比较当前85页，总共116页。5.2数字基带信号及常用码型2、随机序列的带宽取G1(f)和G2(f)之中较大带宽的一个作为序列带宽,时域波形占空比愈小，带宽越宽3、位定时信号频率在数量上与码元速率相同1、功率谱形状决定于单个波形频谱函数，码型规则只起到加权作用，使功率谱形状有所变化而已；数字基带信号的功率谱小结：4、0、1等概率双极性码均无离散谱，进而无直流分量和位定时分量；5、单极性归零码离散谱有位定时分量，可直接提取。无位定时分量的码型，可将其变换为归零码，获取定时分量。当前86页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件误码(a)基带信号；(b)码型变换后；

(c)对(a)进行了码型及波形的变换,适合在信道中传输的波形;

(d)信道输出信号，波形发生失真并叠加了噪声；(e)接收滤波器输出波形,与(d)相比，失真和噪声减弱；(f)位定时同步脉冲；(g)恢复的信息当前87页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件基带信号是矩形波，其频域是无限延伸的，但实际信道频带宽度是有限，再加上噪声，基带信号在这种信道里不可避免地要产生畸变。频谱分析中，任何时域和频域受限不可以能同时成立。因此信号经频域受限的系统传输后，其波形在时域上都是无限的，相邻的码元波形相互重迭，产生判别错误，即为：码间串扰。影响基带信号可靠传输的两个主要因素：码间串扰和噪声。当前88页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件数字基带传输系统模型码型编码发送滤波器信道接收滤波器再生判决码型译码数字序列{an}噪声n(t)基带信号d(t)sR(t)GT()GR()C()成形网络H(w)当前89页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件H()抽样判决d(t)sR(t)n(t)成形网络

成形网络中的几个基本环节能够等效成一个低通传递函数。输入的矩形脉冲信号经过低通传递函数后，其冲激响应具有无限长的拖尾。因此，在收端采样判决时刻的采样值可能存在相互干扰，即码间干扰当前90页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件接收滤波器输出信号nR(t)是加性噪声n(t)经过接收滤波器后输出的噪声。抽样判决：抽样判决器对r(t)进行抽样判决例:为了确定第k个码元ak的取值,首先应在t=kTs+t0

时刻上对r(t)进行抽样,以确定r(t)在该样点上的值。t0:信道和滤波器造成的延迟当前91页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件1101第k个抽样时刻码间串扰单位冲激响应(t=0)信道噪声如果:t0=0,即信道和滤波器造成的延迟为0。当前92页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件Ts抽样脉冲r(t)ak的可能取值为“0”或“1”，若判决电路的判决门限为Vd

，则判决规则为：当r(kTs+t0)>Vd时，判ak为“1”显然，只有当码间串扰值和噪声足够小时，才能基本保证上述判决的正确当r(kTs+t0)<Vd时，判ak为“0”判决门限Vd当前93页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件理论上，基带系统是低通带限系统，它的冲击响应必定是具有无限长的拖尾，从而对其他码元的取样时刻产生干扰。码间干扰是一种仅与信道传输特性有关的一种干扰。码间干扰产生的原理码间干扰的消除

脉冲波形经过信道传输，产生失真是在所难免的。但是只要能保证在本码元的采样判决时刻，其他码元的干扰为0，就可认为无码间干扰。当前94页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件无码间干扰的基带传输系统(1)瞬时抽样值满足：令k′=j-k，并考虑到k′也为整数，可用k表示，通过合理地选择信号的波形和信道的特性达到以上两个条件。(2)h(t)尾部衰减快。当前95页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件理想低通传输系统理想低通传输系统的传输函数为:当前96页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件奈奎斯特(Nyquist)第一准则：1）当理想低通的带宽为W(W=f0/2Hz),而传码率为RB波特时，即

在kTs时刻取样可做到无码间干扰2）Ts=是做到无码间干扰的最小的码元宽度，称为奈奎斯特间隔,最大的无码间干扰的传码速率称为奈奎斯特速率3)小于2W的传码速率时，并不意味着一定无码间干扰。只能是在2W的整数分之一的速率下，才能做到无码间干扰。4)系统的最大频带利用率为2波特/Hz。本质：在离散取样点上做到无码间干扰！当前97页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件思考例：理想低通带宽为1000Hz，为了不产生码间串扰，下面哪些速率可以传输？频带利用率为多少？1、6000B2、1500B3、800B4、400B5、150B当前98页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件等效理想低通系统当前99页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件若实际低通Heq(ω)能等效为一个理想低通，如果以等效带宽W两倍的速率RB传输，则可以做到无码间干扰。这时的传码速率RB也是最大的无码间干扰的传码速率。这个等效带宽W则称为奈奎斯特带宽，其最大的无码间干扰的传码速率称为奈奎斯特速率，而这时的Tb称为奈奎斯特间隔。

奈奎斯特无码间干扰准则：如何寻求这个“等效”的理想低通？当前100页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件即应能等效为一个理想低通，此时带宽为1/2Tb（即角频率为π/Tb）。基本方法：将实际的H(ω)按一定的间隔大小（以ω=0为中心）等间隔分段，并将各分段平移到i=0的位置上迭加。如果能在0段叠加为一条直线（即在0段的H(ω)为常数），则该传输特性能够满足无码间干扰，并且能够由间隔的大小确定奈奎斯特间隔Tb和奈奎斯特速率RB。

间隔的大小即式中的等效理想低通系统当前101页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件升余弦低通等效过程思考：截止角频率奈奎斯特速率频带利用率传输性质？当前102页，总共116页。5.3码间干扰及无码间干扰的条件升余弦滚降传输特性使理想低通滤波器特性的