通信原理与技术第4 章数字基带传输系统.docx

通信原理与技术第4 章数字基带传输系统.docx

《通信原理与技术第4 章数字基带传输系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信原理与技术第4 章数字基带传输系统.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通信原理与技术第4章数字基带传输系统

第4章数字基带传输系统

本章教学要求：

1、掌握基带信号常用码型、码间干扰的原因和解决方法、无码间干扰的条件（时域和频域）。

2、理解数字基带信号的频谱特性和无码间干扰的基带传输系统的抗噪声性能。

3、了解均衡原理、部分响应原理和眼图原理。

§4.1数字基带信号的码型

一、引言：

数字基带传输系统指将数字信号不经调制直接传输。

这种用脉冲（或电平）表达数字的信号叫基带信号。

二、基本码型

（1）单极性不归零码。

（2）双极性不归零码。

（3）单极性不归零码

（4）双极性不归零码

三、常用码型

什么码型好？

一般要求是：

（1）无平均直线成分，以便顺利通过变压器，且节省能量。

（2）以便于提取同步信息（定时脉冲）

（3）不受信源统计性质影响，不论何种数字序列，均无直线成分。

均易提取同步。

根据以上要求，四种基本码型中以双极性归零码较好。

但它仍受信源统计影响。

经改进，提出以下码型：

（1）归零的极性交替转换码（AMI码）

（2）三阶高密度双极性码（HDB3码）

（3）差分码

（4）分相码（曼彻斯特码）

§4.2数字基带信号的功率谱

数字基带信号是数字代码序列的电波形式。

数字序列为随机序列数字基带信号属于随机信号。

随机信号如果是平稳、遍历的，必然存在确定的统计平均值和相关函数（对大量样本的统计），或者支流平均电平和功率谱密度（对长时间平均）。

计算它的功率谱密度和信噪比都非常有用。

一、随机脉冲序列波形的表达

三、常见码型的随机脉冲序列的功率谱的计算

1.单极性不归零码

2.双极性不归零码

3.单极性归零码

4.双极性归零码

§4.3基带传输系统的码间串扰

一、数字基带传输概述：

数字基带传输系统的流程框图

1.基带系统接收到的信号波形

2.什么是码间串扰：

3.怎样译出原数字信号

二、怎样克服码间串扰

归根结底。

响应波形是由系统传输函数决定的。

我们还应用滤波器的设计上来解决码间串扰问题。

构造带宽极其大的函数是不现实的，让数字脉冲之间相距很大的周期以等待指定的结果也是不经济的。

能否从震荡器的拖尾上找到突破口呢？

拖尾尽管存在，只要在它过零的时刻抽样，它就不会对相邻码元的养殖发生影响，这就是解决问题的关键。

1.无码间串扰条件

2.奈奎斯特准则

二、理想低通滤波器

（a）传输特性；（b）冲激

四、升余弦滚降滤波器

（a）传输特性;（b）冲激响应

§4.4部分响应系统

一、原理：

由上节知，若设计系统函数H（w）具有理想低通形式，则能达到最大的频带利用率，通过这样的滤波器余弦形式，容易实现。

拖尾变短，然而却增大了带宽，能否设计一种既不增加带宽，有容易实现，且拖尾较短的滤波器呢？

回答是肯定是，这就是部分响应系统。

二、详述：

1.差分编码

2.广义信道

3.模二判决

三、推广

§4.5数字基带传输系统的抗噪声性能

一、误码的形成：

噪声是引起误码的基本原因。

由于随机噪声叠加于信号波形上，造成波形畸形。

当噪声严重时，就会在抽样判决时，发生漏报和虚报。

误码率=漏报的概率+虚报的概率

２．使用公式有两种方法

①查表法

②近似法

§4.6均衡技术

一、原理：

尽管理论上只要使满足奈奎斯特准则所描述的形式，就可完全避免码间串扰，然而实际系统中设计者无法精确预测的特性，制作滤波器也难免存在误差，所以要保证的形状一丝不差是难以办到的。

于是所得的接收波的码间串扰不可能完全避免，在抽样时刻波形不可能总保证为０。

因此在实际系统中，抽样之前往往插入一个可调滤波器。

从频域上补偿的偏差，是指达到奈奎斯特所希望的形式，或从时域上进行补偿，使波形在各抽样点严格为０。

这个可调滤波器，就叫做均衡点前者叫频域的均衡器，后者叫时域均衡器，频域的均衡调节整个基带系统的频率特性，使时域均衡器的好处是不必预知信道特性，完全可以根据实际观测波形（或眼图）有针对性的调节每个具体的实际系统。

使之达到抽样时刻波形过０。

设实际系统中接收波形如下图（a）

如果给它叠加一个虚线所示的波形，则能使合成波形成为上图（b）所示的波形

抽样点都过０。

红线所示的波形不用横向均衡器产生。

下示出的原理。

接收的实际波形通过若干个抽头延时线分别取各抽样时刻的实际值。

（一般为非零值）各自经过一个可变增益放大器，放大後相加输出。

二、眼图

眼图是用示波器观察基带传输系统波形的呈现图形。

当示波器行扫描频率等于码率时，我们可以看到多个码元波形叠加在一个码元周期上的状况。

他有点像人的眼睛。

当无码间串扰时，各码元波形基本相同，重叠在一起，呈现较细的线条。

我们看到一个睁大的边缘清晰的眼图。

当有码间串扰时，各码元波形不可能完全相同，叠加後呈现较粗的线条。

是一个睁不大的眼睛。

由此可以方便的对均

衡器加以调节。

用示波器观察r（t），cp（t），调节GR（ω）使码间串扰最小。

调节位同步器中的移相电路使cp（t）对准信号最大值。