六章数字基带传输系统教程文件.ppt

第六章数字基带传输系统从本章起，侧重讨论数字通信的基本原理及有关技术问题6.0引言6.1数字基带信号及其频谱特性2双极性非归零波形(BNRZ)

是否有直流分量
波形之间有无间隔
是否能直接提取同步信息。
抗噪性能如何
是否需要信道一端接地。3单极性归零（RZ）波形

是否有直流分量
波形之间有无间隔
是否能直接提取同步信息。
抗噪性能如何
是否需要信道一端接地。4双极性归零（BRZ）波形

是否有直流分量
波形之间有无间隔
是否能直接提取同步信息。
抗噪性能如何
是否需要信道一端接地。5差分波形(相对码波形)利用相邻码元的电平变化传递信息。

6多电平波形

6.1.2基带信号的频谱特性s(t)的功率谱密度Ps(ω)的求解思路：
1.求平均分量v(t)和交变分量u(t)
先观察序列中的一个码元：
平均分量：
Pg1(t)+(1-P)g2(t)
一个序列的平均分量:

交变分量：
2.求平均分量的功率谱密度PV(ω)－－离散谱结论：
二进制随机脉冲序列的功率谱Ps(f)可能包含连续谱和离散谱。连续谱总是存在的，离散谱不一定存在.连续谱→确定带宽；离散谱→有无所需频率成分。
离散谱是否存在，取决于g1(t)和g2(t)的波形及其出现的概率P。一般情况下，它也总是存在的，但对于双极性信号g1(t)=-g2(t)=g(t)，且概率P=1/2（等概）时，则没有离散分量。根据离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和定时分量。例6-1求单极性NRZ信号的功率谱，假定p=1/2。例6-2求双极性NRZ信号的功率谱，假定p=1/2。例6-3求单极性RZ信号的功率谱，
假定p=1/2。例6-4求双极性RZ信号的功率谱，
假定p=1/2。=Ts/2
B=?RB=？
单极性基带信号：
一定含有直流分量，归零码含有定时分量。
双极性基带信号：
等概时不含直流分量和定时分量。
占空比越小，占用带宽越宽。6.2基带传输的常用码型1.对传输用基带信号的主要要求:
不但其波形，而且其码型亦应适合于在信道中传输。
2.码型问题
信码(消息代码)→传输码(线路码)
3.选码规则(传输码的特征)
不含直流，且低频分量尽量少；(相应的基带信号)
含有丰富的定时信息；(相应的基带信号)
传输效率要高(功率谱主瓣宽度窄)；
不受信息源统计特性的影响；
具有内在的检错能力；
编译码简单。6.2.2几种常用的传输码型2.HDB3码(三阶高密度双极性码)
编码规则：
(1)变成AMI码；
(2)连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，定义为000V，且V与前一个传号同号；
(3)如果两个相同的V同号，把后一个V
的第一个“0”变成B，且B与V反号，
这时再将从V和后面的传号变号，
使+1和-1交替变化，使码中+1和-1的
数目接近。
例如：
代码：0100001100000101
AMI码：0+10000-1+100000-10+1
加V：0+1000V+-1+1000V+0-10+1
加B:0+1000V+-1+1B-00V-0-10+1
HDB3：0+1000+1-1+1-100-10+10-12.双相码：又称曼彻斯特（Manchester）码
编码规则：
0—01(一个周期的正负对称方波)；1—10(反向波形)
例如：
消息码：1100101
双相码：10100101100110
特点：
是否含有位定时信息；
是否有直流分量；
编译码是否简单；
缺点是什么？

6.3数字基带信号传输与码间串扰工作原理：6.3.2基带传输系统的码间串扰右边第一项是确定信息ak的依据；
第二项：ak之外其他码元在抽样时刻的“贡献”，对当前码元ak的判决起着干扰的作用，称之为码间串扰值（随机）；
第三项：输出噪声在抽样瞬间的值，显然是一个随机干扰。
若要获得良好性能→码间干扰和噪
声的综合影响足够小→将码干和噪
声分开考虑→先n(t)=0（无噪声→
设计H(ω)→分析码干无码干→分
析Pe6.4无码间串扰的基带传输特性2.消除码间串扰的基本思想
在t0、Ts+t0、2Ts+t0码元抽样判决时刻上其它相邻码元的取值正好为0，就能消除码间串扰，如下图所示：3.无码间串扰的频域条件无码干的频域条件
其中Heq(ω)为等效理想低通上条件称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则如何判断一个系统能否实现无码间串扰传输？4.无码间串扰的传输特性的设计
(1)具有理想低通特性的基带系统例：用一系列冲激信号d(t)（110…）来通过该理想LPF，则LPF的输出gR(t)形成一系列抽样函数波形。如何判断一个系统能否实现无码间串扰传输？(2)具有等效理想低通特性的基带系统(余弦滚降特性)6.5基带传输系统的抗噪声性能识别点信号：双极性基带信号在识别点的电平峰值为±A；
识别点噪