第5章

數字基帶傳輸系統現代通信原理引言第5章第1節----含兩重要變換（1）消息←→數字基帶信號（2）基帶信號←→信道信號(適合信道傳輸)數字基帶傳輸系統模型各部件主要作用？噪聲源信

息

源基帶信號

形成信

道接收

濾波器抽樣

判決器受

信

者信號及其頻譜特性第5章第2節----幾種最基本的----數字信號波形分類及波形特點單極性波形雙極性波形單極性歸零雙極性歸零差分波形多值波形特點?數字基帶信號的----頻譜特性1．表達式及分析（1）數學表達式(以二元隨機序列為例，用g1(t)

和g2(t)分別表符號0和1，Ts為碼元寬度)（2）分析步驟

1）波形分解則功譜密度:其中：2）交變波的截短（交變波u（t）用其截短函數uT（t）來分析）2．實際分析（1）穩態波分析（2）交變波分析（3）求合成波的功率譜密度令截短周期（1）穩態波分析穩態波是截短函數ST（t）隨機信號的平均分量：VT（t）是周期Ts的周期函數，其付氏級數展開式為：（2）交變波分析

=由周期函數的功率譜特性（為沖激串）（3）合成波的功譜密度單邊功率譜密度？雙邊功率譜密度？其頻譜函數為：

結論式：

雙邊功率譜：

注：fs=1/Ts在數值上=碼元速率

P為1出現的概率，的付氏變換P95的式5.2-24和5.2-25

單邊功率譜：)常用傳輸碼型第5章第3節----1．AMI碼（傳號交替反轉碼）編碼規則？

例：1001100011 +100–1+1000–1+1特點：優：

P（0）=P（1）時無直流（因+1-1交替）且低頻成分少二進制→三進制（即1B/1T碼型）編/譯碼電路簡單便觀察誤碼（+1、-1不交替）2）缺：∵信息碼流會出現長0串∴提取位定時困難2．HDB3碼

編碼規則(p97)：1)信息“1”碼極性要交替2)連0串≥4時，將第4個0變為非0符號，稱破壞脈沖V碼3)為收端識別與刪除V碼（非信息碼），當相鄰V碼間有偶數個1時，須把第一個0變為非0符號，稱附加脈沖B碼特點？

∴破壞碼易識別，V前面3個必然是0，B不影響譯碼）舉例？3．PST碼

編碼規則？

二進制+模-模00-+-+010+0-10+0-011+-+-

注意：單脈沖時（10、01），

兩模式應交換(防止直流漂移)

例：

01001110101100+模0+-++--0+0+--+

特點：1) 定時容易（碼元同步）2) 無直流3) 缺點：有幀同步問題（分組通信時）4、Manchester雙相碼

編碼規則？

例：

1100101 10100101100110

特點：1)僅兩電平

2)有足夠的定時信息；無直流；編碼簡單

3)缺點：頻帶利用率低5、Miller編碼規則？

例：二進制11010010雙相碼1010011001011001密勒碼01100001110001116、CMI

編碼規則？

例：

11010010 1100011101010001

特點：1)有較多的電平躍變，定時信息豐富2)CCITT推薦的PCM接口碼型基帶脈沖傳輸與ISI第5章第4節----一、系統模型及各部件主要作用模型及等效H（ω）抽樣判決h（t）數字識別器d（t）r（t）抽樣脈沖判決門限n（t）GT（ω）C（ω）GR（ω）＋數字

識別器發端

濾波器傳輸

信道接收

濾波器識別

電路＋n（t）{an}{an}2、基帶傳輸系統存在的問題系統分析

設輸入基帶信號：接收濾波器輸出（送往數字識別器的信號）

∴r(t)在第K個抽樣時刻的樣值：問題？無ISI的基帶傳輸特性第5章第5節----問題的提出

如何設計基帶系統的傳輸特性H（ω）或h（t），才能使系統能夠做到無ISI的傳輸數字基帶信號，提高系統的可靠性？H（ω）h（t）噪聲GT（ω）C（ω）GR（ω）位定時脈沖發送

濾波器信道接收

濾波器抽樣

判決d（t）數字基帶信號1、無ISI的理論條件時域條件:h（KTs）=頻域條件:Heq（ω）=

=

前提：送入系統的數字基帶信號的傳輸速率:

Rb=1/TsCK=00K≠0k=0，±1；±2……c0各頻移函數在(-π/Ts

π/Ts)內的迭加i=0，±1；±2……h(t)=（1/Ts

）Sa（

t/Ts）

/Ts-/Ts0

----滿足抽樣點處

無ISI頻域條件例1

設數字信號Rb=1/Ts，問下述系統特性

能否滿足無ISI條件？----滿足抽樣點處無ISI的時域條件（h(t)在各抽樣點處的值為0）0Ts2Ts3Ts4Ts5Ts-Ts-2Tsh(t)··············例2

設Rb=1/Ts

，問下述升余弦特性H（ω

）

=Ts/2[1+cos（ωTs/2）]是否滿足無ISI條件？P106式5.5-14

以及P104圖5-9----滿足抽樣點處

無ISI時域條件----滿足抽樣點處

無ISI頻域條件在此范圍內等效成理想低通旋轉奇對稱！2、設計數字基帶系統----須考慮的幾個問題1）設計H（ω）時應考慮?

無ISI（可靠）

滿足抽樣點無ISI理論條件消除位定時誤差引起的ISI

η(頻帶利用率)要高（有效）

---什么叫頻帶利用率？它與哪些參數有關？

Nyquist帶寬W？

Nyquist傳輸速率Rbmax？

η=？見下頁2）ISI的產生原因及解決辦法

不滿足理論條件引起位定時誤差引起

由來？如何減??？

對H（

）的綜合要求

η高（理想低通的η相對較高）

減小位定時誤差帶來的ISI（有“幅度滾降”的低通特

性較理想低通特性更好！）證明----有幅度滾降的低通較理想低通

對消除位定時誤差帶來的ISI更有利！a為滾降系數，0≤a≤1，一般取a≥0.2結論？時域沖激響應波形無碼間干擾基帶系統的抗噪聲性能第5章第7節----＋GR(ω)判決再生n(t)G.Wr(t)t=kTs

抽樣判決電平系統性能分析模型∵GR(ω)出:

r(t)=y(t)+nR(t)∴樣值脈沖:

r=y+V（后者為噪聲樣值）∴若n(t)為平穩G.RP（均值為0、方差為σ2）則V的概密函數:∵樣值：

發送雙極性信號時r(t)y(t)0011110發數據收抽樣脈沖0000111收數據A-A∵判決門限a=0∴判決規則:

r≥0判“1”

r＜0判“0”r=A+V發“1”時-A+V發“0”時∴兩類錯誤概率的幾何表示如下Vf(V)0-AAP(1/0)P(0/1)∴兩錯誤概率及誤碼率如下:

發單極性信號時∵判決門限=A/2

∴判決規則:r≥A/2判“1”

r＜A/2判“0”即:發“1”時:r=A+V≥A/2判“1”----∨

r=A+V＜A/2判“0”----×

發“0”時:r=0+V＜A/2判“0”----∨

r=0+V≥A/2判“1”----×Vf(V)0-A/2A/2∴Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1)P(0/1)P(1/0)眼圖第5章第8節----d（t）y（t）H（ω）Y軸輸入端y（t）如何獲得眼圖?時