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通信原理第5讲.pdf

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第五章 第五章数字基带传输系统 西安电子科技大学 第五章 内容提要 §5.1数字基带传输概述 §5.2数字基带信号及其频谱特性 §5.3基带传输的常用码型 §5.4基带脉冲传输与码间串扰 §5.5无码间串扰的基带传输特性 §5.6无码间串扰基带系统的抗噪声性能 §5.7眼图 §5.8均衡技术 作业：1、2、6、7、10、11、12、13、15、18、 19、20 西安电子科技大学2 第五章 §5.1数字基带传输概述 返回 西安电子科技大学3 第五章 一、研究数字基带传输系统的意义 „来自数据终端的原始数据信号，往往包含丰富的低频分 量，甚至直流分量，因而称之为数字基带信号。 „在某些具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不太 远的情况下，数字基带信号可以直接传输，我们称之为数 字基带传输。 „而大多数信道，如各种无线信道和光信道，则是带通型 的，数字基带信号必须经过载波调制，把频谱搬移到高载 处才能在信道中传输，我们把这种传输称为数字频带（调 制或载波）传输。 西安电子科技大学4 第五章 „数字基带传输不如频带传输那样广泛，但对于基 带传输系统的研究仍是十分有意义的。 „1.利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛采用了 这种传输方式。 „2.数字基带传输中包含频带传输的许多基本问题，也 就是说，基带传输系统的许多问题也是频带传输系统必 须考虑的问题。 „3.任何一个采用线性调制的频带传输系统可等效为基 带传输系统来研究。 西安电子科技大学5 第五章 二、数字基带传输系统的结构 ′ {}an{}an st() „st()是{}an对应的电波形，不适合直接在信道中传 输。 西安电子科技大学6 第五章 各部分的作用 „信道信号形成器—— „把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这 种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其 目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于 同步提取和抽样判决。 „接收滤波器—— „滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有 利于抽样判决 „抽样判决器—— „在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定 时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决， 以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依 靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确与否 将直接影响判决效果。 西安电子科技大学7 第五章 基带系统各点波形示意图 (a)输入单极性非归零信号 (b)码型变换后的波形 (c)对(a)进行码型和 波形变换 (d)信道输出信号 (e)接收滤波器 输出波形 (g)恢复信号, 第4个码元发生误码 西安电子科技大学8 第五章 关注问题 „信号特性（数字基带信号） „波形特性、频谱特性（带宽，频率分量）、码 型 „码间干扰 „是一种乘性干扰，如何消除 „信道加性噪声 „抗噪声性能 „眼图 „时域均衡 西安电子科技大学9 第五章 §5.2数字基带信号及其频谱特性 返回 西安电子科技大学10 第五章 „数字基带信号是指消息代码的电波形，它是 用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。 „数字基带信号(以下简称为基带信号)的类型 有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯 脉冲和升余弦脉冲等。 „最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形 成和变换， „下面就以矩形脉冲为例介绍几种最常见的基 带信号波形。 西安电子科技大学11 第五章 一、基带信号的时域波形 „1.单极性不归零波形（NRZ） „其特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔。 „位同步信息包含在电平的转换之中，当出现连0、连1 序列时没有位同步信息。 „等概时，抽样判决电平为E/2。 st() {}an 西安电子科技大学12 第五章 „2.双极性不归零波形（NRZ） „当0、1符号等可能出现时无直流分量。 „判决电平为0，因而不受信道特性变化的影响，抗干 扰能力也较强。 „当出现连0、连1序列时没有位同步信息。 西安电子科技大学13 第五章 „3.单极性归零波形（RZ） „有直流分量 „可以直接提取定时信息，是其他波形提取位定时信 号时需要采用的一种过渡波形。 „判决门限E/2τ脉冲宽度 Ts码元长度 τ 占空比 Ts τ Ts 西安电子科技大学14 第五章 „4.双极性归零波形（RZ） „无直流分量 „有利于同步脉冲的提取 „判决门限0 „τ越小，谱线越宽 西安电子科技大学15 第五章 „1-4共性： „“1”、“0”与本码元的电平极性具有一一对应关 系 „绝对码波形 西安电子科技大学16 第五章 „5.差分波形