第6章数字基带传输系统.ppt

第六章数字基带传输系统第六章数字基带传输系统基带信号：将消息转换成的原始电信号(基本频带)。
数字基带信号：离散的(或数字的)原始电信号，即未经调制的数字信号，是消息代码的电波形。
数字基带信号的频谱基本上是从零开始一直扩展到很宽。
数字带通(频带)信号：用数字基带信号调制载波，以使信号与信道的特性相匹配。数字基带传输系统：直接传送基带信号。研究数字基带传输系统的原因：

近程数据通信系统中广泛采用。
基带传输方式有迅速发展的趋势。
基带传输中包含带通传输的许多基本问题。
任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。6.1数字基带信号及其频谱特性1有丰富的低频乃至直流分量，需要信道一端接地，交流耦合时不行。

出现长“0”或长“1”时，电平固定不变，不能提取位定时信息

接收单极性码，判决电平1/2，信道衰减，不存在最佳判决电平

便于实现。1无直流分量，有利于在信道中传输。（等概时）

不能提取位定时信息

接收双极性码，判决电平0，有最佳判决电平1有直流分量。

可以提取位定时信息。

接收单极性码，无最佳判决电平。1无直流分量，有利于在信道中传输。（等概时）

不能提取位定时信息

接收双极性码，判决电平0，有最佳判决电平差分码Sy()01101001110多电平波形一定波特率下，信息速率较高。

固定信号幅度范围下，较二进制易受干扰。
注意：2数字基带信号的数学描述：基带信号的频谱特性信号序列可写为：所谓稳态波，即随机序列s(t)的统计平均分量。它取决于每个码元内出现g1(t)和g2(t)的概率加权平均，因此稳态波可表示成交变波u(t)是s(t)与v(t)之差，即或写成可证，数字基带信号s(t)的功率谱密度(二进制随机脉冲序列的功率谱密度)为交变波u(t)和稳态波v(t)的功率谱之和，即fs＝1/Ts为码元周期Ts的倒数。随机序列s(t)的功率谱密度第一项是交变项u(t)产生的连续谱，这一项总是存在，连续谱包含无穷多频率成份，主要关心其能量集中在哪一频率范围内，以便能确定带宽。
第二项是由v(t)稳态项产生的直流成分的功率谱密度，不一定都存在直流成分，比如p=0.5的双极性码就没有直流成分。
第三项是由v(t)产生的离散频谱，用于同步，但对于p=0.5双极性码，这一项不存在（此时g1(t)=-g2(t)，即G1(f)=-G2(f)）。例：对矩形单极性波形，求随机脉冲序列的单边功率谱密度。概率p=1/2时：单极性基带信号NRZ功率谱密度例：求双极性二进制序列情况下的功率谱。双极性NRZ矩形脉冲功率谱只有连续谱，没有离散谱，也没有直流分量。对于单极性和双极性的RZ矩形脉冲功率谱的计算方法相同，功率谱密度分布如图。小结：
对于连续谱，总存在；对于离散谱，在有些情况下不存在或部分不存在。

通过对离散谱的分析，可以知道能否从脉冲序列中直接提取离散分量，以及如何提取，这对研究码位同步、载波同步十分重要。6.2基带传输和常用码型满足以上特性的常用传输码：HDB3码(三阶高密度双极性码3ndOrderHighDensityBipolar)当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，则不能得到保证。这时再将该小段的处第1个0变换成+B或-B，B的符号与前一个非0符号的相反，并让后面的所有非0符号从V符号开始再交替变化(在同一段中，B与V的符号总是相同；紧相邻段中的B符号总是相反)。HDB3码编码复杂，但译码简单。V是表示破坏极性交替规律的传号，V是破坏点，译码时，找到破坏点，断定V及前3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码,再将-1变成+1,便得到消息代码。
HDB3码除了保持AMI码的优点外，还增加了使连0串减少到至多3个的优点，而不管信息源的统计特性如何。这对于定时信号的恢复是十分有利的。HDB3码是目前使用最广泛的码型。
HDB3码和AMI码统称为1B1T码(B表示二进制码，T表示三进制码。将一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B1T码。)。它是用一个周期Ts内的负、正对称方波表示0，即用01表示0；而其反相的正、负对称方波表示1，用10表示1。
这种码是一种双极性的NRZ码，正、负电平各占一半，因而不存在直流分量。
因为双相码在每个码元间隔的中心都存在电平跳变，所以有丰富的位定时信息。
双相码适用于数据终端设备在短距离上的传输，在本地数据网中采用该码型作为传输码型，最高信息速率可达10Mb/s。这种码常被用于以太网中。双相码：在一个周期TS内考察，10表示1，01表示0。编码规则：１用码元中心点出现跃变来表示，即10或01都表示１。0码用00或11表示。
这样，当两个1之间有一个0时，则在第一个1的码元中心与第二个1的码元中心之间无电平跳变，此时密勒码中出现最大脉冲宽度，即两个码元周期2TS