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1、真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。武 汉 职 业 技 术 学 院基带系统的误码分析系部：电子信息工程学院专业：光电子技术班级：光电09303设 计 者：胡飞 指导教师：蔡小明 2012年 3月摘 要数字通信系统具有抗噪声性能好，传输质量高，便于保密等一第列优点而得到迅速的发展，数字通信系统有基带舆频带传输两种传输方式，基带数字信号的传输在有线通信系统中得到了广泛的应用，在无线通信系统中也有一定的作用，有必要对基带数字传输中产生的误码进行分析。AbstractThe digital communication systems have advantages of good nois
2、e resistance,high-quality transmissionand easysecrecy-maintaining.Therefore they develop fast.The systems have two ways of transmission:base band transmission and band transmission.The former finds wide application in the cable communication system and plays a cartain role in the wireless communicat
3、ion system.The paper analyses the error codes caused by the base band transmission。关键词：基带传输、频带传输、误码分析、判决电路; KeyWords ：Base Band Transmission、 Band Transmission、 Analysis of Error Codes、 Decision Circuit目 录绪论11 数字基带传输信号及频谱特性21.1数字基带传输信号的码型21.2基带传输信号的频谱特性7本章小结82 基带信号传输与码间串扰92.1 基带系统的组成92.2码间串扰92.3数字基带
4、信号传输的定量分析10本章小结113 无码间串扰的基带传输123.1消除码间串扰的基本思想123.2无码间串扰的条件123.3 无码间串扰的传输特性的设计14本章小结164 基带传输系统的抗噪性能174.1 噪声误码174.2二进制双极性基带系统174.3二进制单极性基带系统19本章小结205 眼图215.1眼图的概念215.2眼图的应用21本章小结226部分响应和时域均衡236.1部分响应236.2时域均衡23本章小结23总结24致 谢25参考文献26 / 绪论通信系统中数字通信跟模拟通信相比具有抗噪声性能好，传输质量高，便于保密等一系列优点，因而得到迅速的发展。数字通信又有数字基带传输和数
5、字频带传输两种传输方式。基带信号是指消息源的消息直接经过输入转换器转换成的电信号。通信的根本任务是远距离传递信息，因而如何准确的传输数字信息是数字通信的一个重要的组成部分。在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传送，我们称之为数字信号的基带传输。如果把调制和解调过程看作是广义信道的一部分，则任何数字传输系统均可等效为基带传输系统。因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的本论文主要从基带信号的基本码型与波形、频谱分析、基带系统的组成及各部分作用，传输特性与码间串扰等方面着手详细论述。1 数字基带传输信号及频谱特性1.1数字基带传输信号的码型码型：信号的电脉冲结构称
6、为码型。 码型变换：数字信息的电脉冲表示过程中传输代码之间的变换称为码型变换。 码型设计原则 （1） 对于传输频率很低的信道来说，线路传输码型的频谱中应不含直流分量。 （2） 可以从基带信号中提取位定时信号。在基带传输系统中，需要从基带信号上提。取位定时信息，这就要求编码功率谱中具有位定时线谱。 （3） 要求基带编码具有内在检错能力。 （4） 码型变换过程应具有透明性，即与信源的统计特性无关。 （5） 尽量减少基带信号频谱中的高频分量。这样可以节省传输频带，提高信道的频谱利用率，还可以减少串扰。 （6） 编译码设备尽量简单。常见码型：（1）二元码 二元码：基带波形为矩形，幅度取值为两种电平。
7、单极性非归零码(NRZ)（图 9.1 中 a） 编码规则： 消息代码中的 0 传输码中的 0消息代码中的 1 传输码中的+E 特点： 简单，用于极短距离。 有直流成分。 不能直接提取位同步信息；双极性非归零码(NRZ)(图 9.1 中 b) 编码规则： 消息代码中的 0 传输码中的-E消息代码中的 1 传输码中的+E特点： （1）用于低速数据通信 （2）“1”、”0”各占一半时,无直流成分，“1”、”0”不等概时仍有直流成分 （3）不能直接提取位同步信息；单极性归零码(NRZ)（图 9.1 中 c编码规则：代码中的 0 传输码中的 0消息代码中的 1 传输码中的+E 特点： （1）简单，用于极
8、短距离。 （2）有直流成分； （3）不能直接提取位同步信息； 差分码(图 9.1 中 d,e) 编码规则： 消息代码中的 0 传输码中与前一码元电平相同消息代码中的 1 传输码中与前一码元电平极性相反特点： （1）有直流成分； （2）不能直接提取位同步信息； Manchester码（双相码） （图 9.1 中f）编码规则:消息代码中的 0 传输码中的 0 1(零相位的一个周期的方波)消息代码中的 1 传输码中的 1 0( 相位的一个周期的方波) 例如: 代码: 0 1 1 0 0 1 0 1 双相码: 01 10 10 01 01 10 01 10 特点: （1） 由Manchester码确定
9、的基带信号无直流分量;（2）Manchester码能提供足够的定时分量；（3） 编码简单。CMI码（传号反转码） （图 9.1 中g）编码规则:消息代码中的 1 用 11或 00交替表示;消息代码中的 0 用 01表示。例如:代码: 0 1 1 0 0 1 0 1 双相码: 01 11 00 01 01 11 01 00特点: CMI码型中有较多的电平跃变，因此含有丰富的定时信息。Miller码（延迟调制码） （图 9.2）编码规则:消息代码中的 1 用 10 或 01 表示;消息代码中的 0分两种情况:单个0 在码元持续时间内不出现电平跳变，且与相邻码元的边界处也不跳变;连0串 在两个0码的
10、边界处出现电平跳变，即00与11交替。例如: 代码: 0 1 1 0 0 1 0 1 双相码: 01 10 10 01 01 10 01 10 特点:（1） 由Miller码确定的基带信号无直流分量; （2） Miller码中出现最大宽度为2T 的波形，这一性质可用于误码检测；图 9.2 密勒码的波形（2）三元码 三元码：信号幅度取值有三个电平 +1，0，-1 注意：实现时并不是将二进制数变为三进制数，而是用某种特定取代，所以又称准三元码或伪元码。图 9.4 AMI 与 HDB3 码的波形AMI 码(传号交替反转码) (图 9.4 中 a) 编码规则: 消息代码中的 0 传输码中的 0消息代码
11、中的 1 传输码中的+E、-E交 例如:消息代码:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 AMI码: +E 0 -E 0 +E 0 0 0 -E 0 +E -E +E 特点: （1） 由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而 0 电位保持不变;所以由AMI 码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;（2） 不易提取定时信号，由于它可能出现长的连 0串。HDB3 码(三阶高密度双极性码) (图 9.4 中b) 编码规则: （1）将消息码变换成 AMI 码， （2）检查 AMI 码中连 “ 0 ” 的情况： 当没有发现 4 个以上（包括 4 个）连 “ 0 ” 时， 则不作改
12、变， AMI 码就是 HDB 3 码。 当发现 4 个或 4 个以上连 “ 0 ” 的码元串时， 将第 4 个 “ 0 ” 变成与其前一个非 “ 0 ” 码元（ “ 1 ” 或 “ 1 ” ）同极性的码元。 将这个码元称为 “ 破坏码元 ” ，并用符号 “ V ” 表示， 即用 “+ V ” 表示 “ 1 ” ，用 “ V ” 表示 “ 1 ” 。 为了保证相邻 “ V ” 的符号也是极性交替： z 当相邻 “ V ” 之间有奇数个非 “ 0 ” 码元时，这是能够保 证的。 z 当相邻 “ V ” 之间有偶数个非 “ 0 ” 码元时，不符合此 “ 极 性交 替 ”要求。这时，需将这个连 “ 0
13、 ” 码元串的第 1 个 “ 0 ” 变成“ B ”或 “ B ” 。 B 的符号与前一个非 “ 0 ” 码元的符号相反；并且让后 面的非 “ 0 ” 码元符号从 V 码元开始再交替变化。 例如: 消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1 HDB3 码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 + -1 +1特点: （1）由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;（2）HDB3中连 0串的数目至多为 3个，易
14、于提取定时信号。（3）编码规则复杂，但译码较简单。1.2基带传输信号的频谱特性可以任意假设二进制随机序列，“1”码的基本波形为g1(t)，“0”码为g2(t)，宽度为Ts。为了作图上区分， g1(t)为三角形波， g2(t)为半圆形波。 信号序列可写为g1(t) 代表符号“0”以概率P出现。g2(t) 代表符号“1”，以概率(1-P)出现。g1、g2 可为任意脉冲波形，互为统计独立。Ts为 码元宽度。随机信号不可能画出确切波形，只能画出其中某一实现，分析方法不能象确知信号那样，由付氏变换来求频谱。对于随机信号，平均功率是有限可测的物理量，因此平均功率谱是描述随机信号频谱特征的基本量。数字基带信号的频谱特性可由功率谱密度来描述，功率谱的原始定义为：反映了某一频率下信号具有的统计平均值功率。可证，数字基带信号s(t)的功率谱密度(二进制随机脉冲序列的功率谱密度 )为：f
