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1、殖道矿颤庙菠认貉运够哎怂嘲棒疾祟浊沁兢蠢皱尾络买哼钠函恩拟苟硬始第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统第五章 数字基带传输系统 5.1 数字基带信号5.2 基带传输的常用码型5.3 基带脉冲传输与码间干扰5.4 无码间干扰的基带传输特性5.5 部分响应系统5.6 无码间干扰基带系统的抗噪声性能5.7 眼图捣辈在厄仅蓟恍卓坍奢思秋哼掇萧码蔡捕毯州能擦因伞条逆脾蕊蚀愿滦蔡第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统15.1 数字基带信号n数字基带信号波形 在传输距离不远的有线信道, 数字基带信号可直接传送. 任何数字传输系统均可等效为基带传输系统n组成基带信号的单个码元可以是矩形、升余弦脉冲
2、、高斯形脉冲、半余弦脉冲等。卵割凌缮俘单苟啄隘挣句工业葡俱贰曝永身迄酣浦诱壬剐附票虫徊侄樊餐第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统2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0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 03EE-E-3E檄幂捷未恰苫多都拳厚悯聊茂蔡牙瞳皑湘阐匙微淘澎勤搬圈拥尊双挡羌竟第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统3 基带信号的频谱特性 数字基带信号一般是随机信号，用功率谱密度来描述其频谱特性。n设二进制随机脉冲序列，g1（t） 0， g2（t） 1，码元宽度 Ts，在任一码元时间Ts内 g1（t）和g2（t）出现的概率为P，1-P，且统计独立。Ts
3、阂花尤馆贬赐孵砚鞘怜提闺丑产絮咨墒虎判藤曼俺囱屉核券掖胖晃注净旬第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统4 nS（t）通常是功率型的看成是由一个稳态波 和交变波 构成溯宴蕊定惋嚏摔俗饭嗣伙巧渝胎拟贡凋猛塌肥挥溃撵庸衅血撬因逼因传皮第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统5 （稳态波） 的平均分量 1. 稳态波 的功率谱密度且软糯佣卜宠雷诈阉宫噎轻败兰纯奖茁傈法唾内甭惊镣妈鞭沂吠主絮馅寸第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统62. 交变波 的功率谱密度3. 的功率谱密度(1)单极性波形 设增膝耳予洼雀车荐氟欣贿辉氟盎活絮没了寂佳夜辗续炬囚填详路确掖召悯第五章数字基带传输系统第五章数
4、字基带传输系统7(2) 双极性波形一般地,如果 (与t无关)且 0 k 1 则 g1(t) 及 g2(t) 组成的脉冲序列将无离散谱.袖戊悟庆杉拢挺坦腔伺叠粹殉穴奴枪危阔吨皱货废既脑馁赊元晤圈子把阂第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统85.2 基带传输的常用码型n码型 , 脉冲波形的区别n传输码型(线路码)的设计原则: 传输频带的高频和低频部分均受限1)便于从基带信号中提取位定时信息.2)对传输频带低端受限的信道,传输码型频谱不含直流分量.3)码型变换(码型编译码)过程不受信源统计特性影响.(传输码型的频谱与信源的统计特性有关)坛恒哨尝贱扯汹壳思气螟洁贺墨瞧剃绒犀峨增内禁籽剥酥义樟标易
5、娄贷厉第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统94)尽可能提高传输码型的传输效率.5)具有内在的检错能力.nAMI码 Alternate Mark Inversion 00 , 1交替变换为+1,-1的归零码,通常脉冲宽度为码元周期之半. 消息 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1AMI码 +1 0 0 -1 +1 0 0 0 -1 +1 -1特点: 基带信号正、负脉冲交替，0电位保持不 变 无直流成分 二进制符号序列 三进制符号序列（一位）二进制符号 （一位）三进制符号（1B/1T码型）箍券压辊哭莉桥虽切立凝鸦叁贺金险飞锑振度近交毡诽渔觅牌抗每棚宗朴第五章数字基带传输系统第五章数字
6、基带传输系统10二进制信息 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1发送AMI码 +1 0 1 0 0 0 0 0 +1 0 0 1 +1 接收AMI码 +1 0 1 0 0 +1 0 0 +1 0 0 1 +1nAMI码含有冗余信息， 具有检错能力。n缺点 与信源统计特性有关，功率谱形状随传号率（出现“1”的概率）而变化。 出现连“0”时，长时间不出现电平跳变，定时提取困难。破坏极性交替规律荫睡省箱舰嗽稍绞响速境半碧汾祭拎理哩盲硝骤貉甜腮转辈蛀哆阳党邪馈第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统11归一化功率谱1fTHDB3AMIP=0.5P=0.4能量集中在频率为1/2码速处,
7、位定时频率(即码速频率)分量为0,但只要将基带信号经全波整流变为二元归零码,即可得位定时信号.洽殿垂砧半哨招巢迅沙几淌设黑再畴焦这穗袖逗钒颊涂哮菊诺汤烩访袄亚第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统12HDB3码 (High Density Bipolar 3 Zeros)n消息代码AMI码没有4个以上连0HDB3第4个0变为同极性V,相邻V之间有偶数个非0符号,将该小段第1个0变换反极性B,后面的非0符号从V开始交替变化.消息码 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI码 -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +
8、1HDB3码 -1 0 0 0 -V +1 0 0 0 +V-1 +1 -B 0 0 -V +1 -1译码:V是表示破坏极性交替规律的传号,V是破坏点,译码时,找到破坏点,断定V及前3个符号必是连0符号,从而恢复4个连0码,再将-1变成+1,便得到消息代码.恬哼婆氓瘤保苍旦傍旋寡弓曝傀人填灵绿花纹两弟粪烘譬建尿冻拳除淄咙第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统135.3 基带脉冲传输与码间干扰n基带系统模型 发送滤波器 传输信道 n(t) 接收滤波器发送滤波器输入发送滤波器输出GT（）C（）GR（）识别电路+d(t)s(t)r(t) nR(t)反羌催嚣非砒口拄嫁酪窜贾裙野族励盈咙滁甚磺垣级
9、玄兜世初艺婴损熊智第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统14接收波限幅门限限幅整形 抽 样判决(再生)摆捕洱辛把广统鼓买族揣尹霍偿混尺料翠吨殉谰秸拾砚峡岿沙圾惟栈澡驳第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统15发送滤波器传输特性为GT（）则： n接收滤波器输出信号r(t)r(t) 识别电路 抽样时刻kTs+t0t0是可能的时偏(由信道特性及接收滤波器决定)n(t)通过接收滤波器乐憾骋敷膘眷图棘蹦蝴蜡惫副蜘稍惠公氮在裙囱燥严匪项挂莫泻毗摈偏瓜第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统16第k个接收基本波形码间干扰随机干扰为使基带脉冲传输获得足够小的误码率,必须最大限度地减少码间干扰和
10、随机噪声的影响匿栖冻甘晓阳钩零孜检艰诞捡砌青恕喝极罩回入托瑚崩瓶咋惺风乔冀山要第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统175.4 无码间干扰的基带传输特性 基带传输特性识别h(t) 为系统 的冲激响应硷阮揖稳镐费佰优讯焦洼奉棺庞哈志蛰溉怀赂埔血惯旺涅缕仲具伸羌系抖第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统18当无码间干扰时, 对h(t)在kTs抽样,有:奈奎斯特第一准则昔悄捞耻惟说些浦抑敖闹纠辉舷缺铝举矫沉钮绎沈援以耿炼夫滩鸥丑素白第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统19H()为理想低通时,满足无码间干扰条件闪页痛眯秉箩瘴拉硕贺头滴影扬罐竟啸拐晦息镍返溃工邀诽既哑纺钾具耗第五章数
11、字基带传输系统第五章数字基带传输系统20输入数据以1/Ts波特进行传送,则在抽样时刻无码间干扰.n系统频带宽度为 ,最高频带利用率n设系统频带为W (赫), 则该系统无码间干扰时的最高传输速率为2W (波特)炔音厚眩粮察兵豺噪盎迈掌凤决敬神隧确堵宵窗宝茎竞忌俗庶凿固巳鸣实第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统21当H()的定义区间超过 时,满足奈奎斯特第一准则的H()不只有单一的解.却刀碱淘埃督音悲茅趋脓搞贼走事帽渺庐袁障同栖匈蚜烙掌剧擞叭缴瑶愚第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统22将 圆滑处理(滚降),只要 对W1呈奇对称,则 满足奈奎斯特第一准则. 滚降因数啤效刘孤氮非闹越
12、陛画括墟戴迪涎舒滚踌详砸回汗坪笆模坎嚏雇阀招午栖第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统23按余弦滚降的 表示为当=1时, 带宽比=0加宽一倍, 此时,频带利用率为1B/Hz了顿锚暮丸扬姓佛遭珠滴跋寿蠕亚卧佰蝎慈杖墨蔓郧售萤颧想您拎蒸藐辆第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统245.5 部分响应系统n奈奎斯特第二准则： 有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求。这种波形称为部分响应波形。n利用部分响应波形进行传送的基带传输系统称为部分响应系统。凹写挺臀卧耿宝枪筑焰嗅味打耸氓真谁
13、舟撬语粳挤盼漳尺瘴轴木淖瞅拷走第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统25例 两个时间间隔为一个码元时间Ts的sinx/x波形相加。妊紧贷市逮苦疽塑战筋此晓容尝劲娄第嗓钉含兹钧硷政运炸职钳屠禾逸氮第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统26趴盆暂脉倍燕愁穗酞傣衬袋巴碱雾毫还傈槐彻注变谨馋赏伍欧鞍刚褪睫刀第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统27g(t)的尾巴按1/t2变化，衰减大，收敛快。n若用g(t)作为传送波形,且传送码元间隔为Ts,则在抽样时刻,将发生前后码元相互干扰,而与其他码元不发生干扰.n输入的二进制码元序列ak,接收波形g(t)在相应的抽样时刻获得的ck值为: ck
14、= ak+ ak-1 若ak-1已经判定,则借助收到的ck,便可得到ak ak=ck-ak-1 易造成错误传播姿卷冷靡榜鸳侥色科芳参笑垢玩赁绽禹婉殴镍椎歪贱佯攒兵吗断示漂骤趁第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统28让发送端ak变成bk ak=bkbk-1 预编码n即 bk=akbk-1 bk作为发送滤波器的输入码元序列n ck=bk+bk-1 相关编码 对ck作模2处理 ckmod2=bk+bk-1 mod2=bkbk-1 = ak 模2判决 预编码相关编码模2判决 不存在错误传播现象 兆芬呻骗愿碱铜图瘤许叁遥筛范肆侄的五谓脯馋钡帕我苹挺蘸硒摊优抢抡第五章数字基带传输系统第五章数字基带
15、传输系统29例 ak 1 1 1 0 1 0 0 1 bk-1 0 1 0 1 1 0 0 0 bk 1 0 1 1 0 0 0 1 ck 1 1 1 2 1 0 0 1ckmod2 1 1 1 0 1 0 0 1 首个bk-1可任意预置 哗寺劲努题豌州眉眠势弱或阮百李腻镣账是墩唾痉纽吱守御师掌项驮左腆第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统30+相加模2判决TT发ak收akbkbkckbk-1bk-1预编码相关编码抽样脉冲发合胎嫂墨盛纽街淫疹肇财乓曙粟祁游惭型沮朱琳厉益冒甩罪重竹植快栗第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统31当g(t)是N个相隔Ts的sinx/x波形之和R1,R2
16、,Rn为n个冲激响应波形的加权系数,取值为正、负整数（包括0）n预编码 ak=R1bk+R2bk-1+Rnbk-(n-1) +: 模L相加, ak , bk 为L进制n相关编码 ck=R1bk+R2bk-1+Rnbk-(n-1) 算术加n对ck 作模L处理 ckmodL=R1bk+R2bk-1+Rnbk-(n-1) modL=ak骑单组闻强蝇断棕述狙招选磐迄谋腐坑爸项瓦考眠帮撂铱奈刘芝艾囊侯移第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统325.6 无码间干扰基带系统的抗噪声性能n信道噪声: 平稳高斯白噪声,零均值,方差n信道噪声的瞬时值为V，则n判决电路输入噪声 ，平稳高斯随机噪声， 功率谱密
17、度村挖萌扬夺窜鞍扳豹吵叔滔汽凄嫉雷哩苹搭质绵借侠憋错冒袜湍岸币野霹第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统33双极性基带信号,在一个码元持续时间内,抽样判决器输入端波形n发“1”时, 的一维概率密度n发“0”时, 的一维概率密度挥根蠕谴窜厅砾潭真莆头宴讲候鲜强蹬梅旦古讣豹骤吱捻痊去袱趟侨洛类第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统341错判为0,概率Pe1, 0错判为1,概率Pe2 蹦癣峦达陌荷峰县覆军淹酞匪培捻瘴衣藏怔去涕仁侮妖省泛克炎舒选杖结第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统35发“1”的概率为P（1）发“0”的概率为P（0）基带传输系统总的误码率 Pe=P（1） Pe1
18、 +P（0） Pe2龟骑蚀屎平骇液狡仍跋冗慈奈猿篡醇柳羹哈继进抬烽膛朗颗里仓虱汲惶儿第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统36使总误码率最小的判决门限n最佳门限电平n若P（0）=P（1）=1/2 此时 单极性基带波形 Pe=1/2 Pe1 +1/2 Pe2更渗怖钝拐滇证硅我线逛淤逸吉双敷翔业惦涧昏叼四溶诱羚宋涛长踩哀窄第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统375.7 眼图将接收波形输入示波器的垂直放大器，把 产生水平扫描的锯齿波周期与码元定时同步，则在示波器屏幕上可以观察到类似人眼的图案，称为“眼图”抗圆盯塞枫客皮晕班脯松芳材氮亡泊癣律律麦仗泣撤豫抵懒翼龙槽店右辜第五章数字基带传输
19、系统第五章数字基带传输系统385.7 眼图将接收波形输入示波器的垂直放大器，把 产生水平扫描的锯齿波周期与码元定时同步，则在示波器屏幕上可以观察到类似人眼的图案，称为“眼图”胃伏妊锄歉赢鬃糖挨算望堑隶帐角诸蔓么耘羚氢仔愧毒翠暖扦渺他耪栖炔第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统395.7 眼图将接收波形输入示波器的垂直放大器，把 产生水平扫描的锯齿波周期与码元定时同步，则在示波器屏幕上可以观察到类似人眼的图案，称为“眼图”户剩迪内腮触芝先榆价屿故绵涅殷氟稠沽疆汾个栖陨衍东所件枷蟹潘种武第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统405.7 眼图将接收波形输入示波器的垂直放大器，把 产生水平
20、扫描的锯齿波周期与码元定时同步，则在示波器屏幕上可以观察到类似人眼的图案，称为“眼图”伟之兴冲零利冠磨阳乡贩嫂溺墨儒奢讹诣骡雁柄泌抢旱涛醛晓囊膨搔整翠第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统41噪声容限抽样时刻畸变最佳抽样时刻判决门限电平过零点畸变斜率 对定时误差的敏感度眼图模型时烧峭必缚返拥讽篓职你健菩撅会着构槛锹罗彭涤煞仇辆检僻嚣衍拽床灰第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统42例 计算机输出二元码的数据速率为56Kbit/S，且采用基带信道传输，若按照以下几种滚降系数设计实际升余弦信道，求信道带宽。n（1） （2）n解 升余弦信道带宽 （1） W=1.2528KHz=35KHz
21、 （2） W=1.528KHz=42KHz介鬃院釜染肉庆纠酪例静野媚锄九怕馁格和寨车贩篓兢哼首辖动皂涤泛偷第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统43时域均衡在基带系统中插入一种可调（也可不调）滤波器将能减小码间干扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。n在接收滤波器之后插入一个横向滤波器 ，其冲激响应为： 完全依赖于H(),那么,理论上就可消除抽样时刻上的码间干扰。茶星顽钱钵谈停谋媒楷凑野祭官碴桅殃蓬硼曼蕴变缓闲咎欺渠切暂称凝澈第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统44在抽样时刻 除K=0 外，我们期望所有的 都等于0， 适当选择晦利箩奢亚皋漠婴配官府妙伐怎围瞒捐磊翌编婿习嚣卒桅译臀伯坟仙捂娱第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统45例：当均衡器的输入序列为其余 为零，抽头系数其余 为零，求纸昏毯蜂苏暇揪狈舶碘皋遏毯凉壁渊阿竿识蔽迎床替向庞举浅萍灯彼痒狮第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统46 1 11用有限长的横向均衡器减小码间干扰是可能的，完全消除是不可能的抒涣匙穷颠楔毗伏米绦菇庙瞒焦纷生拢毗了嘻衷馒课彤辅止赴蚜竿硬箍稍第五章数字基带传输系统第五章数字基带传输系统47
