第3章数字基带与频带传输系统备课讲稿.ppt

第3章数字基带与频带传输系统3.1数字基带传输系统一、数字基带信号码型设计数字基带信号码型应考虑以下原则：
（1）码型中应不含直流或低频分量尽量少;
（2）码型中高频分量尽量少;
（3）码型中应包含定时信息;
（4）码型具有一定检错能力;
（5）低误码增殖;
（6）高的编码效率；
（7）编译码设备应尽量简单。数字基带信号的常用码型2、双极性不归零（NRZ）码
“1”和“0”分别对应正、负电平，其特点为：
直流分量小。当二进制符号“1”、“0”等可能出现
时，无直流成分；
接收端判决门限为0，容易设置并且稳定，因此抗
干扰能力强；
可以在电缆等无接地线上传输。3.单极性归零（RZ）码
归零码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平。
优点是可以直接提取同步信号，它是其它码型提取同步信号需采用的一个过渡码型。
4.双极性归零（RZ）码
双极性归零码具有双极性不归零码的抗干扰能力强及码中不含直流成分的优点，应用比较广泛。5.AMI码
这种码型实际上把二进制脉冲序列变为三电平的符号序列，其优点如下：
在“1”、“0”码不等概率情况下，也无直流成分，
对具有变压器或其它交流隅合的传输信道来说，
不易受隔直特性的影响。
若接收端收到的码元极性与发送端的完全相反，
也能正确判决。
便于观察误码情况。6.HDB3码
AMI码有一个重要缺点，即它可能出现长的连0串，会造成提取定时信号的困难。
HDB3码的编码规则为：
（1）先把消息代码变成AMI码；
（2）当出现4个或4个以上连0码时进行处理，即引
入破坏码V和补信码；原来的二进制码元
序列中所有的“1”码称为信码，用符号B表示。信码B与破坏符号V的正负必须满足如下两个条件：
①B码和V码各自都应始终保持极性交替变化的规律，以便确保编好的码中没有直流成分；
②V码必须与前一个码（信码B）同极性，以便和正常的AMI码区分开来。如果这个条件得不到满足，那么应该在四个连“0”码的第一个“0”码位置上加一个与V码同极性的补信码，用符号表示，并做调整。二、数字基带系统的工作原理三、眼图1.无噪声时的眼图眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。
2.存在噪声时的眼图
当存在噪声时，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。
3.眼图的模型
（1）最佳抽样时刻在“眼睛”张最大的时刻。
（2）对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。
（3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变。
（4）眼图中横轴位置应对应判决门限电平。
（5）各相应电平的噪声容限。
（6）倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围。一、二进制数字幅度调制2ASK信号的调制方法有两种:
图（a）是一般的模拟幅度调制方；
图（b）是一种键控方法，这里的开关电路受控制;
图（c）给出了波形示例。
2ASK信号解调的方法二、二进制数字频率调制
2FSK原理与调制方法
定义：数字频率调制又称频移键控（FSK），二进
制频移键控记作2FSK。
原理：数字频移键控是用载波的频率来传送数字消
息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于另一载频的已调波形。2FSK信号的调制方法有两种:
模拟调频法：利用一个矩形脉冲序列对一个载波进
行调频。
2FSK键控法：利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同独立频率源进行选通。
2FSK信号的产生方法及波形示例如图所示。
2FSK信号的解调
数字调频信号的解调方法很多，如鉴频法、相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。下面仅相干检测法进行介绍。
相干检测解调电路是同步检波器，原理如图。
带通滤波器起分路作用。它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘，再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号，取出含基带数字信息的低频信号，抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值进行比较判决，即可还原出基带数字信号。2FSK的调制解调仿真演示三、二进制数字相位调制
1、二进制相移键控（2PSK）
原理及实现方法绝对相移是利用载波的相位（指初相）直接表示数字信号的相移方式。二进制相移键控中，通常用相位0和1来分别表示“0”或“1”。2PSK信号的典型波形如图所示。

2PSK信号的解调：
相干解调，方框图如图。2、二进制差分相移键控（2DPSK）
原理及实现方法二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对