基带传输课件

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？噪声源信

息

源基带信号

形成信

道接收

滤波器抽样

判决器受

信

者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:其中：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：

注：fs=1/Ts在数值上=码元速率

P为1出现的概率，的付氏变换P95的式5.2-24和5.2-25

单边功率谱：)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？

二进制+模-模00-+-+010+0-10+0-011+-+-

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：

1100101 10100101100110

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？

例：二进制11010010双相码1010011001011001密勒码01100001110001116、CMI

编码规则？

例：

11010010 1100011101010001

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H（ω）抽样判决h（t）数字识别器d（t）r（t）抽样脉冲判决门限n（t）GT（ω）C（ω）GR（ω）＋数字

识别器发端

滤波器传输

信道接收

滤波器识别

电路＋n（t）{an}{an}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（ω）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？H（ω）h（t）噪声GT（ω）C（ω）GR（ω）位定时脉冲发送

滤波器信道接收

滤波器抽样

判决d（t）数字基带信号1、无ISI的理论条件时域条件:h（KTs）=频域条件:Heq（ω）=

=

前提：送入系统的数字基带信号的传输速率:

Rb=1/TsCK=00K≠0k=0，±1；±2……c0各频移函数在(-π/Ts

π/Ts)内的迭加i=0，±1；±2……h(t)=（1/Ts

）Sa（

t/Ts）

/Ts-/Ts0

----满足抽样点处

无ISI频域条件例1

设数字信号Rb=1/Ts，问下述系统特性

能否满足无ISI条件？----满足抽样点处无ISI的时域条件（h(t)在各抽样点处的值为0）0Ts2Ts3Ts4Ts5Ts-Ts-2Tsh(t)··············例2

设Rb=1/Ts

，问下述升余弦特性H（ω

）

=Ts/2[1+cos（ωTs/2）]是否满足无ISI条件？P106式5.5-14

以及P104图5-9----满足抽样点处

无ISI时域条件----满足抽样点处

无ISI频域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（ω）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

η(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？

η=？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

η高（理想低通的η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----＋GR(ω)判决再生n(t)G.Wr(t)t=kTs

抽样判决电平系统性能分析模型∵GR(ω)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σ2）则V的概密函数:∵样值：

发送双极性信号时r(t)y(t)0011110发数据收抽样脉冲0000111收数据A-A∵判决门限a=0∴判决规则:

r≥0判“1”

r＜0判“0”r=A+V发“1”时-A+V发“0”时∴两类错误概率的几何表示如下Vf(V)0-AAP(1/0)P(0/1)∴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/2判“0”----∨

r=0+V≥A/2判“1”----×Vf(V)0-A/2A/2∴Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1)P(0/1)P(1/0)眼图第5章第8节----d（t）y（t）H（ω）Y轴输入端y（t）如何获得眼图?时