第6章_数字信号的基带传输1.ppt

第6章数字信号的基带传输本章内容在数字通信系统中所处的位置：6.0概述(1)这种数字基带信号包含较多的直流分量或低频分量，对于一些具有电容耦合电路的设备或者传输频带低端受限的信道，信号将可能传不过去。

(2)这种数字基带信号有可能出现连“0”或连“1”数据，这时会出现长时间不变的低电平或高电平，收端将无法从接收到的数字信号中获取定时（定位）信息。6.1数字基带信号单极性非归零单极性不归零码NRZ:
1——正电平、0——零电平。在一个码元的持续期间电平值不归零（电平值保持不变），很多终端设备输出的都是这种码。
2.双极性不归零码NRZ：
1——正电平、0——负电平，在一个码元的持续期间电平值不归零。
3.单极性归零码RZ：1——正电平、0——零电平。在发送1码时，正电平持续的时间小于码元持续的时间。即：脉冲宽度比码元持续时间短。
优点：（1）可以直接提取同步信号；
缺点：(1)有直流分量；
(2)判决门限不能稳定在最佳门限上，使抗噪性能变坏。
应用：作为过渡码型，以提取同步信号。
概念：脉冲宽度τ与码元宽度Tb之比τ/Tb叫占空比。4.双极性归零码RZ：

1——正电平、0——负电平，在一个码元的持续期间电平值归零，即：脉冲宽度比码元持续时间短。

优点：（1）优越的比特同步能力；（自同步方式）
（2）判决门限为0，抗干扰能力强。
（3）不含直流成分（当1、0两个码元的概率相等时）

缺点：（1）当“1”和“0”概率不等时，有直流成份；

应用：广泛
原始波形6.交替极性码(AMI，AlternateMarkInversion)：0——零电平、1——极性交替的正负电平7.三阶高密度双极性码(HDB3)：

编码原理：
1、检查序列中连“0”情况。当出现4个或以上连“0”时，则将每4个连“0”小段的第4个“0”变成“1”。这个由“0”码变来的“1”码称为“破坏脉冲”——V；

2、原来序列中的“1”称为“信码”——B。若两个相邻V之间B的个数为偶数，则用B′00V来代替0000，若为奇数，则用000V代替0000。

3、使B连同B′按‘＋1’，‘－1’交替变化，同时V码也按‘＋1’，‘－1’交替变化，且要求V码和它前面的B码或B′码同极性。例9.双相码（BiphaseCode，曼彻斯特码）：
编码规则：数字信号1用10表示，0用01表示。10.密勒码（Miller）：
1——用10或01表示；
0——用“00”或11表示。

应用：用于气象卫星和磁记录，低速基带数传机中。例：消息代码1101001012.差分模式反转码自学

13.多进制码：
4.1.2数字基带信号功率谱设二进制的随机脉冲序列如图。其中，假设表示“1”码的波形为g1(t)，用矩形脉冲表示，表示“0”码的波形为g2(t)，用三角波表示,且宽度都为Ts.为了使频谱分析的物理概念清楚，推导过程简化，我们可以把s(t)分解成稳态波v(t)（周期信号）和交变波u(t)（随机信号）。下面分别求出稳态波v(t)和交变波u(t)的功率谱，将两者的功率谱合并起来就可得到随机基带脉冲序列s(t)的频谱特性。
其中稳态波v(t)的功率谱为：

这是个离散谱，从中可以确定随机序列是否包含直流分量（m=0）和定时分量(m=1)。将上述两个功率谱相加，可得到随机序列s（t）的功率谱密度为
Ps(f)=Pu(f)+Pv(f)
=fsP(1-P)|G1(f)-G2(f)|2
+|fs［PG1(mfs)+(1-P)G2(mfs)］|2δ(f-mfs)
例：求单极性不归零信号的频谱。

设g1(t)=g(t)为不归零矩形脉冲，表示‘1’，且概率为P，设g2(t)=0表示‘0’，且概率为1-P，则随机脉冲序列的单边功率谱密度为：
G(f)=TS例：求单极性归零信号的频谱。

设g1(t)=g（t）为占空比为的归零信号，表示‘1’，g2(t)=0表示‘0’，当P＝0.5时，计算得单极性得单边功率谱密度为：
上式说明：单极性归零信号不仅具有直流成分和连续谱，而且具有离散谱。

同样可以求出双极性不归零信号(g1(t)=-g2(t),P＝1/2)的单边功率谱为：
和双极性归零信号的单边功率谱为：二进制随机脉冲序列的功率谱一般包含连续谱和离散谱两部分。

连续谱总是存在，通过连续谱确定传输数字信号的带宽。

离散谱却不一定存在，它与脉冲波形及出现的概率有关。离散谱关系到能否从脉冲序列中直接提取位定时信号

上面所示的功率谱是几种典型的数字基带信号功率谱，在功率谱的第一个过零点之内的花瓣最大，称为主瓣，其余的称为旁瓣。主瓣内集中了信号的绝大部分功率，因此主瓣的宽度可以作为信号的近似带宽，通常称为谱零点带宽。

6.2数字基带传输系统0脉冲形成器：码型变换，即将单极性脉冲序