高級通信原理第3章數(shù)字信號的基帶傳輸(2)

1、主講人：于秀蘭主講人：于秀蘭通信原理通信原理第第3章章 數(shù)字信號的基帶傳輸數(shù)字信號的基帶傳輸功率譜的分析模型功率譜的分析模型功率譜的計算方法的說明功率譜的計算方法的說明該分析方法適用于只有一種脈沖形狀，該分析方法適用于只有一種脈沖形狀，MPAM區(qū)別僅在幅度不同。區(qū)別僅在幅度不同。例例解：解：說明：可以用于雙極性碼的功率譜分析中說明：可以用于雙極性碼的功率譜分析中 。8PAM信號的功率譜信號的功率譜另一種思路：另一種思路：例題例題說明說明 ：主講人：于秀蘭主講人：于秀蘭通信原理通信原理3.3 AWGN信道下的信道下的數(shù)字基帶信號的接收數(shù)字基帶信號的接收3.3.1 利用低通濾波的接收利用低通濾波的

2、接收3.3.2 利用匹配濾波器的接收利用匹配濾波器的接收本節(jié)只研究本節(jié)只研究2PAM信號信號一、誤碼率一、誤碼率Pe由于受到信道噪聲的干擾，接收端出現(xiàn)兩類錯誤：由于受到信道噪聲的干擾，接收端出現(xiàn)兩類錯誤：（1）當發(fā)送當發(fā)送“1”時時，在抽樣，在抽樣時刻由于噪聲呈現(xiàn)一個大的負時刻由于噪聲呈現(xiàn)一個大的負值，使接收端錯判為值，使接收端錯判為“0”，其，其條件概率表示為條件概率表示為 P(0/1)（2）當發(fā)送當發(fā)送“0”時時，在抽樣，在抽樣時刻由于噪聲呈現(xiàn)一個大的正時刻由于噪聲呈現(xiàn)一個大的正值，使接收端錯判為值，使接收端錯判為“1”，其，其條件概率表示為條件概率表示為 P(1/0)誤碼率誤碼率 101

3、010發(fā)判發(fā)發(fā)判發(fā)/PP/PPPe二、抗噪性能分析二、抗噪性能分析1、判決電路輸入端的波形：、判決電路輸入端的波形：二、雙極性基帶信號的誤碼分析二、雙極性基帶信號的誤碼分析（1）當發(fā)送）當發(fā)送“1”時，錯判為時，錯判為“0”的條件概率的條件概率（2）當發(fā)送）當發(fā)送“0”時，錯判為時，錯判為“1”的條件概率的條件概率（3）誤碼率）誤碼率 1122ePP sP e/sP sP e/s22|TTVP e/sP yVfy sdy11|TVTP e/sP yVfy s dy如何確定判決門限如何確定判決門限VT？特殊地，當特殊地，當P(0)=P(1)=1/2時，時，VT=0。使得誤碼率為最小的判決門限，使

4、得誤碼率為最小的判決門限，即最佳判決門限。即最佳判決門限。如果如果P(0)P(1), 則判決門限為正。則判決門限為正。等概發(fā)送等概發(fā)送0、1時，雙極性基帶信號的誤碼率時，雙極性基帶信號的誤碼率 1122012022nn22n1|21A1Aerfcerfc2222AePP sP e/sP sP e/sfy sdyfy sdyQ結論：結論： 系統(tǒng)的誤碼率依賴于信號峰值系統(tǒng)的誤碼率依賴于信號峰值A與噪聲均方根與噪聲均方根 之比，之比，與采用的信號形式無關。與采用的信號形式無關。 越大，誤碼率越小。越大，誤碼率越小。nnA/三、單極性基帶信號的誤碼分析三、單極性基帶信號的誤碼分析2222nnA1A()

5、erfc428ePQ結論：結論： 當 相同時，單極性基帶系統(tǒng)的抗噪性能不如雙極性。nA,常見的函數(shù)常見的函數(shù)問題：問題：1、如果噪聲概率密度符合標準正態(tài)分布，、如果噪聲概率密度符合標準正態(tài)分布，Q函數(shù)如何表函數(shù)如何表示一個尾部概率？示一個尾部概率？2、結合雙極性數(shù)字通信系統(tǒng)誤碼率分析，此時誤碼率用、結合雙極性數(shù)字通信系統(tǒng)誤碼率分析，此時誤碼率用Q函數(shù)如何表示？函數(shù)如何表示？3、如果是單極性數(shù)字通信系統(tǒng)誤碼率呢？、如果是單極性數(shù)字通信系統(tǒng)誤碼率呢？4、如果信道噪聲功率為、如果信道噪聲功率為 呢？呢？2n5、如果用互補誤差函數(shù)來表示呢？、如果用互補誤差函數(shù)來表示呢？ 12AAP e/sP nAf

6、n dnP e/sP nAf n dn 總結：誤碼率的分析方法總結：誤碼率的分析方法n抽樣判決時刻的信號和噪聲抽樣判決時刻的信號和噪聲n噪聲的概率密度（均值和方差）噪聲的概率密度（均值和方差）n發(fā)送已知時，發(fā)送已知時，“信號信號+噪聲噪聲”的概率密度的概率密度n判決準則判決準則1、雙極性基帶信號的誤碼分析、雙極性基帶信號的誤碼分析0bNEerfc21MFeP碼率的雙極性基帶系統(tǒng)的誤則利用（1）當發(fā)送）當發(fā)送“s1”時，錯判為時，錯判為“s2”的條件概率的條件概率（3）誤碼率）誤碼率 1122ePP sP e/sP sP e/s11|dVTP e/sP yVfy s dy（2）當發(fā)送）當發(fā)送“s

7、2”時，錯判為時，錯判為“s1”的條件概率的條件概率22|dTVP e/sP yVfy sdy比較比較LPF接收和接收和MF的分析思路的分析思路用匹配濾波器代替接收濾波器用匹配濾波器代替接收濾波器221erfc22enAP因為雙極性基帶系統(tǒng)的誤碼率0bNEerfc21MFeP碼率的雙極性基帶系統(tǒng)的誤則利用用匹配濾波器代替接收濾波器用匹配濾波器代替接收濾波器2b1010EE11MFerfc=erfc24N E22NeP則利用的單極性基帶系統(tǒng)的誤碼率221erfc28enAP因為單極性基帶系統(tǒng)的誤碼率單極性基帶信號的誤碼分析單極性基帶信號的誤碼分析單極性與雙極性的比較單極性與雙極性的比較LPF解調與最佳接收的比較解調與最佳接收的比較以雙極性不歸零矩形脈沖的基帶信號為例來分析。以雙極性不歸零矩形脈沖的基