文元美現(xiàn)代通信原理課件第4章__數(shù)字信號的基帶傳輸_2

1、數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理第第 4 4 章章 數(shù)字信號的基帶傳輸數(shù)字信號的基帶傳輸 4.1 數(shù)字基帶信號數(shù)字基帶信號 4.2 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 4.3 無碼間串擾的基帶傳輸系統(tǒng)無碼間串擾的基帶傳輸系統(tǒng) 4.4 眼圖眼圖 4.5 時域均衡原理時域均衡原理 4.6 部分響應技術部分響應技術 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結構 信道 信號形成 發(fā)送濾波器 接收濾波器 抽樣判決 噪聲 位同步提取 恢復后的 數(shù)字基帶信號 信源 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.1 數(shù)字基帶信號數(shù)字基帶信號 4.1.1 數(shù)字基帶信號

2、的常用碼型數(shù)字基帶信號的常用碼型 傳輸碼型的選擇，主要考慮以下幾點： (1) 碼型中低頻、 高頻分量盡量少； (2) 碼型中應包含定時信息， 以便定時提取； (3) 碼型變換設備要簡單可靠； (4) 碼型具有一定檢錯能力，若傳輸碼型有一定的規(guī)律性，則就可根據(jù)這一規(guī)律性來檢測傳輸質量，以便做到自動監(jiān)測數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (5) 編碼方案對發(fā)送消息類型不應有任何限制， 適合于所有的二進制信號。這種與信源的統(tǒng)計特性無關的特性稱為對信源具有透明性； (6) 低誤碼增殖； (7) 高的編碼效率。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理ttttttttt01000011

3、000001010二進制代碼(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)數(shù)字基帶信號碼型(a)單極性(NRZ)碼 ；(b) 雙極性(NRZ)碼；(c) 單極性(RZ)碼； (d) 雙極性(RZ)碼；(e) 差分碼；(f) 交替極性碼(AMI)； (g) 三階高密度雙極性碼(HDB3)；(h) 分相碼；(i) 信號反轉碼(CMI) 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理1. 單極性不歸零單極性不歸零(NRZ)碼碼 (1) 發(fā)送能量大，有利于提高接收端信噪比； (2) 在信道上占用頻帶較窄； (3) 有直流分量，將導致信號的失真與畸變；且由于直流分量的存在，無法使用一些交流耦合的

4、線路和設備； (4) 不能直接提取位同步信息； (5) 接收單極性NRZ碼的判決電平應取“1”碼電平的一半。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理2. 雙極性不歸零雙極性不歸零(NRZ)碼碼 (1) 從統(tǒng)計平均角度來看，“1”和“0”數(shù)目各占一半時無直流分量， 但當“1”和“0”出現(xiàn)概率不相等時，仍有直流成份； (2) 接收端判決門限為0， 容易設置并且穩(wěn)定， 因此抗干擾能力強； (3) 可以在電纜等無接地線上傳輸。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理3. 單極性歸零單極性歸零(RZ)碼碼 在傳送“1”碼時發(fā)送1個寬度小于碼元持續(xù)時間的歸零脈沖；在傳送“0”碼時不發(fā)送脈沖

5、。其特征是所用脈沖寬度比碼元寬度窄，即還沒有到一個碼元終止時刻就回到零值，因此，稱其為單極性歸零碼。脈沖寬度與碼元寬度Tb之比/Tb叫占空比。單極性RZ碼與單極性NRZ碼比較， 除仍具有單極性碼的一般缺點外，主要優(yōu)點是可以直接提取同步信號可以直接提取同步信號。此優(yōu)點雖不意味著單極性歸零碼能廣泛應用到信道上傳輸，但它卻是其它碼型提取同步信號需采用的一個過渡碼型。 即它是適合信道傳輸?shù)模荒苤苯犹崛⊥叫盘柕拇a型， 可先變?yōu)閱螛O性歸零碼，再提取同步信號。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4. 雙極性歸零雙極性歸零(RZ)碼碼 (1) 在“1”、“0”碼不等概率情況下， 也無直流成分

6、， 且零頻附近低頻分量小。 因此，對具有變壓器或其它交流耦合的傳輸信道來說，不易受隔直特性影響。 (2) 若接收端收到的碼元極性與發(fā)送端完全相反， 也能正確判決。 (3) 只要進行全波整流就可以變?yōu)閱螛O性碼。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理5. 5. 差分碼差分碼數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理6. 交替極性碼交替極性碼(AMI)數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理7. 三階高密度雙極性碼三階高密度雙極性碼(HDB3) 當信碼序列中加入破壞脈沖以后，信碼B和破壞脈沖V的正負必須滿足如下兩個條件： 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (1) B

7、碼和V碼各自都應始終保持極性交替變化的規(guī)律，以便確保編好的碼中沒有直流成分。 (2) V碼必須與前一個碼(信碼B)同極性，以便和正常的AMI碼區(qū)分開來。如果這個條件得不到滿足，那么應該在四個連“0”碼的第一個“0”碼位置上加一個與V碼同極性的補信碼，用符號B表示。此時B碼和B碼合起來保持條件(1)中信碼極性交替變換的規(guī)律。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理HDB3數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理8. 分相碼分相碼 數(shù)字雙相碼又稱Manchester碼，其編碼規(guī)則是：將信息代碼0編碼為線路碼“01”；信息代碼1編碼為線路碼“10”(也可以將信息代碼0、1的編碼規(guī)則反之

8、)。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理9. 傳號反轉碼傳號反轉碼(CMI) CMI碼的編碼規(guī)則是：將信息代碼碼的編碼規(guī)則是：將信息代碼0編碼為線路碼編碼為線路碼“01”；信息代碼；信息代碼1編碼為線路碼編碼為線路碼“11”與與“00”交替出交替出現(xiàn)?，F(xiàn)。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理10. 多進制碼多進制碼 四進制代碼波形 01231011011000t(a)(b)013-1-31110010100t數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理用數(shù)字電路實現(xiàn)碼型之間的變換用數(shù)字電路實現(xiàn)碼型之間的變換1、AMI HDBAMI HDB3 3（分立元件或專用芯片）2

9、、單極性不歸零碼單極性不歸零碼 單極性歸零碼單極性歸零碼 單極性不歸零碼單極性不歸零碼 單極性歸零碼單極性歸零碼 a-單極性不歸零碼 b-碼元同步脈沖 c-單極性歸零碼abc 與 b a c 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理單極性不歸零碼單極性不歸零碼 單極性歸零碼單極性歸零碼 Q-單極性不歸零碼 cp-碼元同步脈沖 D-單極性歸零碼用D觸發(fā)器實現(xiàn) 狀態(tài)方程為： cp D Q DcpQ D 觸發(fā)器DQn1數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理3 3、單極性不歸零碼、單極性不歸零碼 差分碼差分碼單極性不歸零碼單極性不歸零碼 差分碼差分碼用J-K觸發(fā)器實現(xiàn) 狀態(tài)方程為： a-

10、單極性不歸零碼 cp-碼元同步脈沖 Q-單極性歸零碼 cp a cp Q J=1cpQ J-k 觸發(fā)器nnnnnQQKJQKQJQ111;則取K=1與cpa數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理單極性不歸零碼單極性不歸零碼 差分碼差分碼用異或門實現(xiàn) 狀態(tài)方程為： cp CK DK 異或1KKKDCD延時CkDk數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理差分碼差分碼 單極性不歸零碼單極性不歸零碼用異或門實現(xiàn) 狀態(tài)方程為： cp CK DK 異或1KKKDDC延時DKCk數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.1.2 數(shù)字基帶信號功率譜數(shù)字基帶信號功率譜 TWFwPTTf2)

11、()(lim 隨機過程的頻譜特性是用它的功率譜密度來表述的。我們知道，隨機過程中的任一實現(xiàn)任一實現(xiàn)是一個確定的功率型信號，而對于任意的確定功率信號f(t)，它的功率譜密度為過程的功率譜密度過程的功率譜密度應看做是任一實現(xiàn)的功率譜的統(tǒng)計平均，即 TWFTfwPTwPE2)()(lim)(數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理數(shù)字基帶信號的一般數(shù)學表達式數(shù)字基帶信號的一般數(shù)學表達式 設二進制的隨機脈沖序列如圖 （a）所示。 其中，假設g1(t) 表示“0”碼，g2(t) 表示“1”碼。g1(t)和g2(t)在實際中可以是任意的脈沖，但為了便于在圖上區(qū)分，這里我們把g1(t)畫成寬度為Ts的

12、方波方波，把g2(t)畫成寬度為Ts的三角波三角波。 現(xiàn)在假設序列中任一碼元時間Ts內(nèi)g1(t)和g2(t)出現(xiàn)的概率分別為P和1-P，且認為它們的出現(xiàn)是統(tǒng)計獨立的，則s(t)可用下式表征。即。時，概率為出現(xiàn)；時，概率為出現(xiàn)P10)(P1)()()()(21bbbnbnTtgnTtgnTtgnTtgtS數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理g2(t 4Ts)g1(t 3Ts)g1(t 2Ts)g2(t Ts)g (t)g1 (t)g2(t Ts)g2(t 2Ts)ttO Ts2Ts2O Ts2 TsTs2Tsv(t)tOu(t)(a)(b)(c)隨機脈沖序列示意波形數(shù)字信號的基帶傳輸

13、2022-6-17通信原理 為了使頻譜分析的物理概念清楚，推導過程簡化，我們可以把s(t)分解成穩(wěn)態(tài)波v(t)和交變波u(t)。 所謂穩(wěn)態(tài)波，即是隨機序列s(t)的統(tǒng)計平均分量，它取決于每個碼元內(nèi)出現(xiàn)g1(t)、 g2(t)的概率加權平均，且每個碼元統(tǒng)計平均波形相同，因此可表示成 其波形如圖 (b)所示， 顯然v(t)是一個以Ts為周期的周期函數(shù)。 nbbnTtgPnTtPgtV)()1 ()()(21數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理交變波u(t)是s(t)與v(t)之差， 即 u(t)=s(t)-v(t)或者寫成顯然u(t)是隨機脈沖序列 ，圖 （c）畫出了u(t)的一個實現(xiàn)。

14、 出現(xiàn)以概率（出現(xiàn)以概率P1),()()1)()1 ()()(P),()()1 ()()1 ()()()(2121221211bbbbbbbbbbnnTtgnTtgPnTtgPnTtPgnTtgnTtgnTtgPnTtgPnTtPgnTtgtu出現(xiàn)以概率，出現(xiàn)以概率其中P1P,1)()()(u21PPanTtgnTtgatnbbnn數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理下面我們根據(jù)上兩式， 分別求出穩(wěn)態(tài)波v(t)和交變波u(t)的功率譜，將兩者的功率譜合并起來就可得到隨機基帶脈沖序列s(t)的頻譜特性1、v(t)的功率譜密度pv(f)由于V(t)是以Tb為周期的周期信號，故可展開成傅氏

15、級數(shù)，然后根據(jù)周期信號功率譜密度與傅氏系數(shù)的關系得到V(t)的功率譜。穩(wěn)態(tài)波是離散線譜，根據(jù)離散譜可確定隨機序列是否含有直流分量和定時分量。2、U(t)功率譜密度pu(f)U(t)是功率型隨機脈沖序列，它的功率譜密度可用截短函數(shù)和求統(tǒng)計平均的方法來求。交變波的功率譜是連續(xù)譜，與g1(t)、g2(t)的頻譜以及出現(xiàn)的概率有關。根據(jù)連續(xù)譜可確定隨機序列的帶寬。3、s(t)=u(t)+v(t)的功率譜密度p(f)數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理假設隨機脈沖序列為假設隨機脈沖序列為 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理從上式我們可以得出如下結論： 單極性不歸零信號單極性不歸零信

16、號 若假設g1(t)=0, g2(t)為門函數(shù)，且p=1/2,則功率譜密度為只有連續(xù)譜和直流分量。數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理雙極性不歸零信號雙極性不歸零信號 當P=1/2時，雙極性信號的譜密度為 )()(2babxfTSTPmbbabxmffmfTSTP)()(4)(4)(222)()(22fTSTPbabx單極性歸零碼譜密度單極性歸零碼譜密度 雙極性歸零碼譜密度雙極性歸零碼譜密度 動畫演示是占空比數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理根據(jù)信號功率的90%來定義帶寬B， 則有 dPdPxxBB)(21)90. 0()(2122 利用數(shù)值積分，由上式可求得雙極性歸零信

17、號和單極性歸零信號的帶寬近似為 1B數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.1.3 碼型變換的基本方法碼型變換的基本方法 1. 碼表存儲法碼表存儲法 圖 4 3 碼表存儲法方框圖 串/并移位寄存器待變換碼流PROM(模式控制)A0Am-2AmDnDn-1Dn-2D0D1(M1)(M2)并/串移位寄存器已變換碼流A1Am-1Dn-3數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理2. 布線邏輯法布線邏輯法 圖 4 4 布線邏輯法方框圖 并/串行變換移位寄存器已變換碼流布線邏輯串/并行變換移位寄存器待變換碼流數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理圖 4 - 5CMI編/譯碼器及各點

18、波形(a)CMI碼編碼器電路； (b) CMI碼譯碼器電路； (c) 各點波形 NRZ碼輸入DQQCP0CP時鐘CMI碼輸出(a)QDCP1NRZ碼輸出延時T1定時提取相位調整CMI碼輸入cdba(b)CPNRZ01011001abCMI0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 00 1 1 1T1cdCP101011001NRZ(c)11&1&數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 3. 單片單片HDB3編譯碼器編譯碼器 近年來出現(xiàn)的HDB3編碼器采用了CMOS型大規(guī)模集成電路CD22103， 該器件可同時實現(xiàn)HDB3編、譯碼，誤碼檢測及AIS碼檢出等功能。主要特點有：

19、 編、譯碼規(guī)則符合CCITT G.703建議， 工作速率為50 kb/s10 Mb/s； 有HDB3和AMI編、 譯碼選擇功能； 接收部分具有誤碼檢測和AIS信號檢測功能； 所有輸入、 輸出接口都與TTL兼容； 具有內(nèi)部自環(huán)測試能力。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理圖 4 - 6CD22103 引腳及內(nèi)部框圖 12345678910111213141516VDD+HDB3-OUT-HDB3-OUT-HDB3-INLTE+HDB3-INCKRERRVSSAISRAISCRXNRZ-OUTHDB3/AMICTXNRZ-INCD22103編碼譯碼AIS檢出誤碼檢出環(huán)回CRXCTXNR

20、Z-INRAISHDB3/AMILTE-HDB3-IN+HDB3-IN+HDB3-OUT-HDB3-OUTCKRNRZ-OUTERRAIS&數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理圖 4 7 實用HDB3編/譯碼電路 HDB3OUTHDB3OUTHDB3INHDB3INAISCKRCTXNRZINNRZOUTRAISCRXVSSVDD5VHDB3 AMI至單/雙變換自ATC、整形電路至AIS告警至時鐘提取、中斷檢出電路LTEF3F1F2F4R1C12MCLKRAISCLKDR2(至收邏輯)2MCLKXDX2(自CRC編碼)1111數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.

21、 緩存插入法緩存插入法 圖 4 8 緩存插入法框圖 Q1Q2Qn已變換碼流緩沖寄存器已變換時鐘待變換碼流待變換頻率時鐘時序分配器插入碼(1) 插入碼(2)時序分配器Qn-1數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.2 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 4.2.1 數(shù)字基帶系統(tǒng)的基本組成數(shù)字基帶系統(tǒng)的基本組成 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖 脈沖形成器發(fā)送濾波器信道接收濾波器抽樣判決抽樣判決碼元再生定時脈沖噪聲n(t)gT(t)d(t)同步提取電路CPGT()C()GR()y(t)輸入dk輸出dk 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理基帶傳輸系統(tǒng)各點的波形 數(shù)字信

22、號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理碼間串擾示意圖 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.2.2 基帶傳輸系統(tǒng)的數(shù)學分析基帶傳輸系統(tǒng)的數(shù)學分析 基帶傳輸系統(tǒng)簡化圖 )()()()(RTGCGH)()(bkkkTtatd 假定輸入基帶信號的基本脈沖為單位沖擊(t)，這樣發(fā)送濾波器的輸入信號可以表示為 H()抽樣判決y(t)d(t)輸出基帶信號數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理其中ak是第k個碼元，對于二進制數(shù)字信號，ak的取值為0、 1(單極性信號)或-1、+1(雙極性信號)。由圖可以得到 kRbktnkTthaty)()()(式中h(t)是H()的傅氏反變換，是系統(tǒng)

23、的沖擊響應，可表示為 deHthtj)(21)(nR(t)是加性噪聲n(t)通過接收濾波器后所產(chǎn)生的輸出噪聲。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 抽樣判決器對y(t)進行抽樣判決，以確定所傳輸?shù)臄?shù)字信息序列ak。為了判定其中第j個碼元aj的值，應在t=jTb+t0瞬間對y(t)抽樣，這里t0是傳輸時延，通常取決于系統(tǒng)的傳輸函數(shù)H()。 顯然，此抽樣值為 kkbRbkkbRbkkbRbbkbtjTntTkjhatajhtjTntTkjhatjTnkTtjThatjTy)()0()()()(0000000）（）（數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.2.3 碼間串擾的消除

24、碼間串擾的消除 jkbktTkjha0)(0理想的傳輸波形 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.3 無碼間串擾的基帶傳輸系統(tǒng)無碼間串擾的基帶傳輸系統(tǒng) (1) 基帶信號經(jīng)過傳輸后在抽樣點上無碼間串擾， 也即瞬時抽樣值應滿足： 0)( 1)(0或其它常數(shù)tTkjhbkjkj令k=j-k， 并考慮到k也為整數(shù)，可用k表示， 01)(0tkThb00kk數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (2) h(t)尾部衰減快。 從理論上講，以上兩條可以通過合理地選擇信號的波形和信道的特性達到。下面從研究理想基帶傳輸系統(tǒng)出發(fā)，得出奈奎斯特第一定理及無碼間串擾傳輸?shù)念l域特性H()滿足的條件

25、。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 4.3.1 理想基帶傳輸系統(tǒng)理想基帶傳輸系統(tǒng) 理想基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性具有理想低通特性， 其傳輸函數(shù)為 0)( 1)(或其它常數(shù)H22bb 如圖4-14(a)所示，其帶寬B=(b/2)/2=fb/2(Hz)，對其進行傅氏反變換得 )2(221)(21)(22BtBSdedeHthaBBtjtj數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理理想基帶傳輸系統(tǒng)的H()和h(t) 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 如果信號經(jīng)傳輸后整個波形發(fā)生變化，但只要其特定點的抽樣值保持不變，那么用再次抽樣的方法(這在抽樣判決電路中完成)，仍然可以

26、準確無誤地恢復原始信碼，這就是奈奎斯特第一準則(又稱為第一無失真條件)的本質。 在圖4 - 14所表示的理想基帶傳輸系統(tǒng)中，各碼元之間的間隔Tb=1/(2B)稱為奈奎斯特間隔， 碼元的傳輸速率RB=1/Tb=2B 。 所謂頻帶利用率是指碼元速率RB和帶寬B的比值，即單位頻帶所能傳輸?shù)拇a元速率，其表示式為 )/(/HzBaudBRB頻帶利用率數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理H()的分割 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.3.2 無碼間串擾的等效特性無碼間串擾的等效特性 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理由于h(t)是必須收斂的，求和與求積可互換，得 de

27、TiHkThbbbkTjTTibb 221)(02)(bibeqTTiHHbbTT數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.3.3 升余弦滾降傳輸特性升余弦滾降傳輸特性 升余弦滾降傳輸特性H()可表示為 )()()(10HHH H()是對截止頻率b的理想低通特性H0()按H()的滾降特性進行“圓滑”得到的，H1()對于b具有奇對稱的幅度特性，其上、下截止角頻率分別為b+1、b-1。它的選取可根據(jù)需要選擇，升余弦滾降傳輸特性H1()采用余弦函數(shù)， 此時H()為 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理顯然，它滿足(4-19)式，故一定在碼元傳輸速率為fb=1/Tb時無碼間串擾。它所

28、對應的沖擊響應為 221cossin)(bbbbTtTtTtTtth數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理升余弦滾降傳輸特性 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理不同值的頻譜與波形 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (1) 當=0，無“滾降”，即為理想基帶傳輸系統(tǒng)，“尾巴”按1/t的規(guī)律衰減。當0，即采用升余弦滾降時，對應的h(t)仍舊保持t=Tb開始，向右和向左每隔Tb出現(xiàn)一個零點的特點，滿足抽樣瞬間無碼間串擾的條件， 但式(4-23)中第二個因子對波形的衰減速度是有影響的。在t足夠大時，由于分子值只能在+1和-1間變化，而在分母中的1與(2t/Tb)2 比較

29、可忽略。 因此，總體來說， 波形的“尾巴”在t足夠大時，將按1/t3的規(guī)律衰減，比理想低通的波形小得多。此時，衰減的快慢還與有關，越大，衰減越快， 碼間串擾越小，錯誤判決的可能性越小。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (2) 輸出信號頻譜所占據(jù)的帶寬B=(1+)fb/2，當=0時， B=fb/2，頻帶利用率為2Baud/Hz，=1時，B=fb，頻帶利用率為1 Baud/Hz；一般=01時，B=fb/2fb，頻帶利用率為21 Baud/Hz。可以看出越大，“尾部”衰減越快，但帶寬越寬，頻帶利用率越低。因此，用滾降特性來改善理想低通， 實質上是以犧牲頻帶利用率為代價換取的。 數(shù)字信

30、號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理(3) 當=1時， 有 ,02cos12)(bbTTH為其它值bT2221cossin)(bbbbTtTtTtTtth數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.3.4 無碼間串擾時噪聲對傳輸性能的影響無碼間串擾時噪聲對傳輸性能的影響 1. 誤碼率誤碼率Pe的兩種表示方式的兩種表示方式 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理2. Pe與與關系曲線關系曲線 Pe與曲線 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 圖給出了單、雙極性Pe的關系曲線，從圖中可以得出以下幾個結論： (1) 在信噪比相同條件下， 雙極性誤碼率比單極性低， 抗干擾性

31、能好。 (2) 在誤碼率相同條件下， 單極性信號需要的信噪功率比要比雙極性高3dB。 (3) Pe曲線總的趨勢是，Pe，但當達到一定值后，Pe將大大降低。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 3. Pe與碼元速率與碼元速率Rb的關系的關系 從Pe的關系式中無法直接看出Pe與Rb的關系，但，B與fb有關，且成正比，因此當Rb時，B，Pe。 這就是說，碼元速率Rb(有效性指標)和誤碼率Pe (可靠性指標)是相互矛盾的。 Bnn02數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.4 眼眼 圖圖 基帶信號波形及眼圖 動畫演示 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理眼圖照片 數(shù)字信

32、號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理眼圖的模型 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 (1) 最佳抽樣時刻應選擇在眼圖中眼睛張開的最大處。 (2) 對定時誤差的靈敏度，由斜邊斜率決定，斜率越大，對定時誤差就越靈敏。 (3) 在抽樣時刻上，眼圖上下兩分支的垂直寬度，都表示了最大信號畸變。 (4) 在抽樣時刻上，上、下兩分支離門限最近的一根線跡至門限的距離表示各自相應電平的噪聲容限，噪聲瞬時值超過它就可能發(fā)生判決差錯。 (5) 對于信號過零點取平均來得到定時信息的接收系統(tǒng)，眼圖傾斜分支與橫軸相交的區(qū)域的大小，表示零點位置的變動范圍， 這個變動范圍的大小對提取定時信息有重要影響。 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理4.5 時域均衡原理時域均衡原理 時域均衡基本波形 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理橫向濾波器方框圖 TbTbTbTbTbTb來自接收濾波器x(t)CNCN2CN1CN去判決電路C N1C N2g(t)數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理橫向濾波器工作原理 數(shù)字信號的基帶傳輸 2022-6-17通信原理 x(t)經(jīng)過延遲后，在q點和r點分別得到x(t-T)和x(t-2T)， 如圖4-29(c)和(d)