数字基带传输系统

现代电视技术

湖南大众传媒职业技术学院新闻与传播学院李焕英数字基带信号传输系统

上节所述各种码型可从基本的NRZ码转换产生，并可以从一种码型转换成另一种码型。这些二元码的波形是典型数字基带信号的时域波形。从信号传输角度上看，还需要进一步了解数字基带信号的频域特性，以便在信道中有效地传输。数字基带信号的频谱特征由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，因此不能用傅里叶变换来确定其频谱特性，只能从统计数学的角度，用功率谱来描述它的频域特性。确定信号与随机信号：任一由确定时间函数描述的信号，称为确定信号或规则信号。对于这种信号，给定某一时刻后，就能确定一个相应的信号值。如果信号是时间的随机函数，事先无法预知它的变化规律，这种信号称为不确定信号或随机信号。数字基带信号的频谱特征1）基带信号功率谱包括两部分连续谱与离散谱。2）根据连续谱可以确定随机序列的带宽3）根据离散谱可以确定随机序列是否包含直流成分及定时信号。4）连续谱总是存在，而离散谱是否存在则要看具体码型5）在随机序列的频谱分析中，主要研究序列的带宽和直流分量及基波频率分量的幅度。6）凡是0、1等概率的双极性码均无离散谱，即这类码型无直流分量和位定时分量。7）单极性归零码的离散谱中有位定时分量。对于那些不含有位定时分量的码型，可以将其变换成单极性归零码，便可获取位定时分量。数字基带传输系统信道信号形成器（发送滤波器）：压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。目的是减少码间干扰，便于同步提取和接收端取样判决。信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n(t)。接收滤波器：滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器：对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲输入信号码型变换后传输的波形信道输出接收滤波输出位定时脉冲恢复的信息错误码元

误码原因：1）码间串扰2）信道加性噪声码间串扰原因：数字信号频谱是无限的。而信道带宽是有限的，无限带宽的数字信号通过带宽有限的信道，根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系。使波形展宽后拖尾很长，叠加到相邻码元的位置，就会形成码间干扰，使接收还原时的抽样判决产生错判。数字通信系统主要性能指标有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。码元传输速率RB：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud），简记为B。式中T

表示一个码元的持续时间（秒）

信息传输速率Rb：定义为单位时间内传递的比特数或平均信息量，单位为比特/秒，简记为b/s

，或bps

码元速率和信息速率的关系

或对于二进制数字信号：M=2，码元速率和信息速率在数量上相等。对于多进制，例如在八进制（M=8）中，若码元速率为1200B，，则信息速率为3600b/s。频带利用率：定义为单位带宽（1赫兹）内的传输速率，

即

或

可靠性：常用误码率和误信率表示。

误码率误信率，又称误比特率在二进制中有η越大，ηb越大，有效性越好；采用多进制可以提高ηb解：

依题意

则

得系统的误码率

例1：

已知某八进制数字通信系统的信息速率为3000bit/s，在收端10分钟内测得出现18个错误码元，