【正文】 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 1 ? 引言 ? 數(shù)字基帶信號(hào)及其頻譜特性 ? 基帶傳輸常用的碼型 ? 基帶脈沖傳輸與碼間干擾 ? 無碼間干擾的基帶傳輸特性 ? 部分系統(tǒng)響應(yīng) ? 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能 ? 眼圖 ■ 時(shí)域均衡 笫5章 笫 5章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 2 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 引言 ■ 數(shù)字通信系統(tǒng)包括了兩個(gè)重要的變換： 。 ( 由發(fā)收終端設(shè)備完成 ) 。 ( 由調(diào)制和解調(diào)完成） ■ 有些場(chǎng)合可以不經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)過程而讓基帶信號(hào)直接進(jìn)行傳輸。這種不 使用載波調(diào)制解調(diào)裝置而直接傳送基帶信號(hào)的系統(tǒng)，稱為基帶傳輸系統(tǒng)。 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 3 信道信號(hào)形成器： 用來產(chǎn)生適合于信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào)。 信道： 允許基帶信號(hào)通過的媒質(zhì)（例如：能夠通過從直流到高頻的有線線路等） 圖 51 基帶傳輸系統(tǒng) 基帶脈沖 輸入 信道信號(hào) 形成器 信道 干擾 接收 濾波器 抽樣 判決器 基帶脈沖 輸出 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ■ 基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 4 接收濾波器： 用來接收信號(hào)，排除信道噪聲和其他干擾。 抽樣判決器： 在噪聲背景下用來判定與再生基帶信號(hào)。 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 圖 51 基帶傳輸系統(tǒng) 基帶脈沖 輸入 信道信號(hào) 形成器 信道 干擾 接收 濾波器 抽樣 判決器 基帶脈沖 輸出 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 5 ■ 實(shí)際使用的數(shù)字通信系統(tǒng) ： 頻帶系統(tǒng)比基帶系統(tǒng)更廣泛。 干擾 基帶脈沖輸入 調(diào)制器 信道 解調(diào)器 基帶脈沖輸出 圖 52 頻帶傳輸系統(tǒng) 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ■ 頻帶傳輸系統(tǒng)： 包括了載波調(diào)制和解調(diào)過程的傳輸系統(tǒng)。 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 6 ，同樣存在基帶傳輸?shù)?問題。 ；不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸，而且用于高速數(shù)據(jù)的傳輸。 ： 一個(gè)線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ■ 研究基帶傳輸系統(tǒng)的意義： 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 7 數(shù)字基帶信號(hào)及基頻譜特性 數(shù)字基帶信號(hào) ■ 為了分析消息在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸過程，必須要掌握 基帶信號(hào)類型 及其 頻譜特性 。 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ■ 數(shù)字基帶信號(hào)簡(jiǎn)稱“基帶信號(hào)”。其類型眾多。 幾種最基本的基帶信號(hào)碼波形 ：設(shè)消息代碼由 0， 1 組成 001??? ??基 帶 信 號(hào) 電 位 二 進(jìn) 制 符 號(hào)基 帶 信 號(hào) 正 電 位 二 進(jìn) 制 符 號(hào) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 8 ()()?? ??有 電 壓 電 流一 個(gè) 碼 元 時(shí) 間 內(nèi)或 無 電 壓 電 流 +E 0V 1 0 1 0 0 1 1 0 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 01? ????二 進(jìn) 制 符 號(hào) 負(fù) 電 位 對(duì) 應(yīng)二 進(jìn) 制 符 號(hào) 正 電 位 對(duì) 應(yīng)0 , 1 ,?電 脈 沖 之 間 無 間 隔等 可 能 出 現(xiàn) 波 形 無 直 流 成 分2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 9 使用或 的 V系列接口標(biāo)準(zhǔn)使用。 232R S C C C I T T第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) +E E 0 1 0 1 0 0 1 1 0 它的有電脈沖寬度比碼元寬度窄，每個(gè)脈沖都回到零電位。 1 0 1 0 0 1 1 碼元 碼元 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 10 ???雙 極 性 波 形 的 歸 零 形 式每 個(gè) 符 號(hào) 都 有 零 電 位 的 間 隙 產(chǎn) 生 1 0 1 0 0 1 1 0 碼元 碼元 ……. 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 11 信息符號(hào) 0 和 1 反映在相鄰碼元的相 對(duì)變化上的波形。 例：相鄰碼元的 電位改變 表示符號(hào) 1； 相鄰碼元的 電位不變 表示符號(hào) 0； 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ??? 1 0 1 0 0 1 1 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 12 電位或極性無關(guān) ，而僅與相鄰碼元的電位 變化有關(guān)。 ＊ 差分碼波形也稱 相對(duì)碼波形 前邊的單極性或雙極性波形為 絕對(duì)碼波形 。 差分碼波形常在 相位調(diào)制系統(tǒng)的碼變換器 中使用。 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ＊ 這種碼波形在形式上與單極性碼或雙極性 碼波形相同，但 代表的信息符號(hào)與碼本身 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 13 （多電平碼波形） 前邊的信號(hào)都是一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè) 脈沖碼元。 ＊ 多碼元波形是 多個(gè) 二進(jìn)制符號(hào) 對(duì)應(yīng)一個(gè) 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 脈沖碼元的情況，也稱為多電平碼波形。 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 14 例：令兩個(gè)二進(jìn)制符號(hào) 00對(duì)應(yīng) +3E 兩個(gè)二進(jìn)制符號(hào) 01對(duì)應(yīng) +E 兩個(gè)二進(jìn)制符號(hào) 10對(duì)應(yīng) E 兩個(gè)二進(jìn)制符號(hào) 11對(duì)應(yīng) 3E 則得到的波形為 4元碼波形 或 4電平碼 波形 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 15 特點(diǎn)：一個(gè)脈沖可以代表多個(gè)二進(jìn)制符 號(hào)，在高速傳輸系統(tǒng)中，采用這 種信號(hào)形式適宜。 01 00 11 10 01 11 00 01 +3E +E E 3E 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 16 ■ 注意： 組成基帶信號(hào)的單個(gè)碼元波形 并非一定是矩形的。還可以使用多種波形形式： 升余弦脈沖； 高斯型脈沖； 半余弦脈沖 等 。 第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 17 若令 對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制符號(hào)“ 0” ， 對(duì) 應(yīng)于二進(jìn)制符號(hào)“ 1”。 1 ()gt 2 ()gt碼元間隔為 ，用 表示第 n 個(gè)信息 符號(hào)所對(duì)應(yīng)的電平值（ 0， 1 或 1） 則基帶信號(hào) 可以表示成 sTna? ?St? ? ? ?nsnS t a g t n T?? ? ????第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) ■ 基帶信號(hào)的函數(shù)表示： 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉 18 ? ?? ?12 0 () 1 snn sg t n TS t ag t n T?? ? ?????? ?????出現(xiàn)符號(hào)出現(xiàn)符號(hào)■ 說明： 是信息符號(hào)所對(duì)應(yīng)的電平值， 它是一個(gè)隨機(jī)量。因此，通常實(shí)際 中遇到的 基帶信號(hào) 都是一個(gè) 隨機(jī)的 脈沖序列 。 na第 五 章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) (digital transmission system of base band) 2022年 2月 14日星期一 《通信原理》 信息學(xué)院王學(xué)偉