1、,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？,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:,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
2、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：,P95的式5.2-24和5.2-25,常用传输码型,第5章第3节-,1AMI码（传号交替反转码）,编码规则？例：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1+1 0 0 1 +1 0 0 0 1 +1 特点： 优： P（0）=P（1）时无直流（因+
3、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,2HDB3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？,3PST码,编码规则？,注意：单脉冲时（10、01）， 两模式应交换(防止直流漂移),例：01 00 11 10 10 11 00 +模 0+ -
4、+ +- -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： 1 1 0 0 1 0 110 10 01 01 10 01 10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？,6、CMI,编码规则？例：1 1 0 1 0 0 1 011 00 01 11 01 01 00 01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
5、要作用,模型及等效,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（）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？,1、无ISI的理论条件,时域条件:h（KTs）=频域条件:Heq（）=,前提：送入系统的数字基带信号的传输速率: Rb= 1/Ts,k = 0，1；2,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？,例2 设Rb=1/Ts ，问下述升余弦特性H（ ） =
6、Ts/2 1+cos（Ts/2）是否满足无ISI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（）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(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 ？=？,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（）的综合要求高（理想低通的相对较高）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
7、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，0a1，一般取a0.2,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-,系统性能分析模型, GR()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2）则V的概密函数:,样值：,发送双极性信号时,判决门限a = 0 判决规则: r 0 判“1” r 0 判“0”,两类错误概率的几何表示如下, 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” -,Pe = P(0)P(1/0) + P(1)P(0/1),眼 图,第5章第8节-,y（t）,如何获得眼图?,时域均衡,第5章第9节-,频域均衡,时域均衡,横向滤波器的作用,横向滤波器的结构,
