【正文】 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?22 2122122 1 1 23NTnnNE U f E a G f G fN P P G f G f???? ????????? ? ? ? ??3/2/2023 49 通信原理 根據(jù)式 ( 15)， 可求得交變波的功率譜 ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?2122122 1 1lim1 24uNsN P P G f G fPff P P G f G f??? ? ??? ? ? ? 可見 ， 交變波的的功率譜 是連續(xù)譜 ， 它與 和 的頻譜以及出現(xiàn)概率 P有關 。 對于連續(xù)譜而言 ， 由于代表數(shù)字信息的 及 不能完全相同 ， 故 因而 總是存在的；而離散譜是否存在 ， 取決 和 的波形及其出現(xiàn)的概率 P， 下面舉例說明 。 ? ? ? ?0SG m fs T S a?? ? 022ST mG m f s S a ?????????? ? 0ST mm f s S a ????? ????? ?,f m fs G m fs? ? ? ? ?0 , 0 0m G m f s T sS a? ? ?m 1m?3/2/2023 57 通信原理 這時 ， 式 （ 28） 變成 ? ? ? ?22 116 2 16 2SSssmT f T mP f S a S a f m f? ? ??? ? ??? ??? ? ????? ???? ? 不難求出 ， 單極性半占空歸零信號的帶寬為 。 由圖 5 5可知 ， 不歸零脈沖的 則 ；半占空歸零脈沖的 則 。 0、 1等概的雙極性信號沒有離散譜，也就是說無直流分量和定時分量。 3/2/2023 61 通信原理 在實際的基帶傳輸系統(tǒng)中 ， 并不是所有代碼的電波形都能在信道中傳輸 。 因此 ， 對傳輸用的基帶信號主要有兩個方面的要求： 3/2/2023 62 通信原理 （ 1） 對代碼的要求， 原始消息代碼必須編成適合于傳輸用的碼型； （ 2） 對所選碼型的電波形要求，電波形應適合于基帶系統(tǒng)的傳輸。傳輸碼 (或稱線路碼 )的結構將取決于實際信道特性和系統(tǒng)工作的條件。 其編碼規(guī)則是將二進制消息代碼 “ 1” (傳號 )交替地變換為傳輸碼的 “ +1” 和 “ 1” ，而 “ 0” (空號 )保持不變 。 圖 56 AMI 碼和 HDB3碼的功率譜 3/2/2023 66 通信原理 此外 ， AMI碼的編譯碼電路簡單 ， 便于利用傳號極性交替規(guī)律觀察誤碼情況 。 3/2/2023 67 通信原理 2. HDB3 HDB3碼的全稱是 3階高密度雙極性碼，它是 AMI碼的一種改進型， 其目的是為了保持 AMI碼的優(yōu)點而克服其缺點， 使連“ 0”個數(shù)不超過 3個。 V脈沖和177。 從上述原理看出，每一個破壞符號 V總是與前一非 0符號同極性 (包括 B在內 )。 3/2/2023 69 通信原理 3. PST PST碼是成對選擇三進碼 。 為防止 PST碼的直流漂移 ， 當在一個碼組中僅發(fā)送單個脈沖時 ， 兩個模式應交替變換 。 它用一個周期的正負對稱方波表示“ 0”，而用其反相波形表示“ 1”。 但帶寬比原信碼大 1倍。 為了便于理解，圖 5 7(a)和 (b)示出了代碼序列為11010010時，雙相碼和密勒碼的波形。因此，用雙相碼的下降沿去觸發(fā)雙穩(wěn)電路，即可輸出密勒碼。 CMI 此外，由于 10為禁用碼組，不會出現(xiàn) 3個以上的連碼， 這個規(guī)律可用來宏觀檢錯。 由于 m＞ n， 新碼組可能有 2m種組合 ， 故多出 (2m2n)種組合 。 為此可以將輸入二進制信碼分成若干位一組 ， 然后用較少位數(shù)的三元碼來表示 ， 以降低編碼后的碼速率 ， 從而提高頻帶利用率 。 3/2/2023 77 通信原理 167。 為了降低誤碼率，必須最大限度地減小碼間干擾和隨機噪聲的影響 ? ?ida h t Sdt iT t??ia ? ?n S dni a h i n T t? ???????t iT t??ia ? ?R S dn t?0V3/2/2023 81 通信原理 3/2/2023 82 通信原理 若想消除碼間串擾 ， 應有 anh［ (kn)Ts+t0］ =0 an是隨機的 ， 要想通過 各項相互抵消使碼間串擾為 0是不行的 ， 這就需要對 h(t)的波形提出要求 ， 如果相鄰碼元的前一個碼元的波形到達后一個碼元抽樣判決時刻時已經(jīng)衰減到 0， 如圖 5 9(a)所示的波形 ， 就能滿足要求 。 根據(jù)上面的分析 ，在假設信道和接收濾波器所造成的延遲 t0=0時 ， 無碼間串擾的基帶系統(tǒng)沖激響應應滿足下式 : 說明 ， 無碼間串擾的基帶系統(tǒng)沖激響應除 t=0時取值不為零外 ， 其他抽樣時刻 t=kTs上的抽樣值均為零 。 因為 則 ? ? ? ?12 jth t H e d???? ???? ?? ? ? ?12 Sj n Tin T H e d???? ???? ?? ?H ?3/2/2023 86 通信原理 其中： 是帶ｋ個區(qū)間 中的那小段 。 12 22SSSnnt n TBT? ? ?? 這時系統(tǒng)的傳碼率 （波特），頻帶利用 率 （波特／赫） ―― 抽樣值無失真條件 下的最高頻帶利用率。 考慮到理想沖激響應 h(t)的尾巴衰減慢的原因是系統(tǒng)的頻率截止特性過于陡峭 ， 這啟發(fā)我們可以按圖 5 12 所示的構造思想去設計 H(ω)特性 ， 只要圖中的 Y(ω)具有對 W1呈奇對稱的振幅特性 ， 則 H(ω)即為所要求的 。 不同的 α有不同的滾降特性 。 會產(chǎn)生的問題?。?！ 3/2/2023 100 通信原理 圖 512 滾降特性構成 H eq ( ? )O W 1 f＋OY ( ? )fW1W1＋ W2 OH ( ? )W 1 W 1 ＋ W 2＝fW23/2/2023 101 通信原理 定義滾降系數(shù)為 α= ( 13) 其中 W1是無滾降時的截止頻率 ， W2為滾降部分的截止頻率 。 12s sT B? 2BSRB??1?SB3/2/2023 99 通信原理 一是理想矩形特性的物理實現(xiàn)極為困難；二是理想的沖激響應 h(t) 的 “ 尾巴 ” 很長 ， 衰減很慢 ， 當定時存在偏差時 ， 可能出現(xiàn)嚴重的碼間串擾 。 將 以 為周期生成一個周期函數(shù) 則展開成傅氏級數(shù)的系數(shù)為： ? ?eqH ?S? ? ?eq Si Hi????? ?? ?212121 21211　SSSSSSjnn e qSjn TeqSC H e dH e d??????????????????????3/2/2023 91 通信原理 級數(shù)展開 3/2/2023 92 通信原理 將上式和（＊式）相比可知， ，為了使 滿足無碼間干擾條件，即要求 中除 不等于零外，其余系數(shù)均為零，這意味著 是與頻率無關的常數(shù)，于是 是帶寬為 的理想低通特性， 即： ? ?e q SiHl????? ? ? ?120常數(shù)　　，　　　　，其它Se q k SkH H k??? ? ???? ? ?? ??? ? ?????? ?s n sh n T C T?? ?ht? ?eqH ?noCC2s?3/2/2023 93 通信原理 由此可知：為了消除碼間干擾 ， 要求基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù) 分成帶寬為 的小段后 ， 在將 各段在區(qū)間 上迭加所構成的等效低通傳輸函數(shù)為理想低通特性 ― ― 奈奎斯特準則 ． 滿足上式的 不是唯一的 ， 下面就來研究幾種有典型意義的情況 。 本節(jié)中暫不考慮噪聲的影響 ， 只討論如何減小和消除碼間干擾的問題 ， 即 167。 這也是消除碼間串擾的基本思想 。 ??3/2/2023 78 通信原理 從波形形成至接收濾波器輸出的整個基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸系數(shù)為： 則 作用在波形形成器的輸入端時，整個基帶傳輸系統(tǒng)的單位沖擊響應為： ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1212jWtjth t H e dG C R e d????? ? ? ????????????? ? ? ? ? ? ? ?H G C R? ? ? ??? ?St接收濾波器的輸出為： n(t)通過接收濾波器后所產(chǎn)生的輸出噪聲。 顯然 ， 在相同的碼速率下 ，4B／ 3T碼的信息容量大于 1B／ 1T， 因而可提高頻帶利用率 。 在光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)中 ， 通常選擇 m＝ n+1，有 1B2B碼 、 2B3B、 3B4B碼以及 5B6B碼等 ， 其中 ， 5B6B碼型已實用化 ， 用作三次群和四次群以上的線路傳輸碼型 。 在數(shù)字雙相碼、密勒碼和 CMI碼中，每個原二進制信碼都用一組 2位的二進碼表示，因此這類碼又稱為 1B2B碼。 6. CMI CMI 它也是一種雙極性二電平碼。這一性質可用來進行宏觀檢錯。編碼規(guī)則如下： “ 1”碼用碼元間隔中心點出現(xiàn)躍變來表示，即用“ 10”或“ 01”表示。因為雙相碼在每個碼元周期的中心點都存在電平跳變，所以富含位定時信息。但這種碼在識別時需要提供 “ 分組 ”信息 ， 即需要建立幀同步 AMI,HDB3,PST碼中每位 二進制碼變換成 1位三電平 (+1,0,1)的碼 ,稱1B/1T碼 。 因為兩位三進制數(shù)字共有 9種狀態(tài) ， 故可靈活地選擇其中的 4種狀態(tài) 。 HDB3碼保持了 AMI碼的優(yōu)點外 ， 同時還將連 “ 0” 碼限制在 3個以內 ， 故有利于位定時信號的提取 。 1脈沖波形相同，用 V或B符號的目的是為了示意是將原信碼的“ 0”變換成“ 1”碼。相鄰 V碼的極性必須交替出現(xiàn)，以確保編好的碼中無直流； （ 3） 為了便于識別， V碼的極性應與其前一個非“ 0”脈沖的極性相同，否則，將四連“ 0”的第一個“ 0”更改為與該破壞脈沖相同極性的脈沖，并記為 +B或 B； （ 4） 破壞脈沖之后的傳號碼極性也要交替。 AMI碼的不足是 ， 當原信碼出現(xiàn)連 “ 0” 串時 ， 信號的電平長時間不跳變 ， 造成提取定時信號的困難 。 AMI碼的優(yōu)點是，由于 +1與 1 交替， AMI碼的功率譜（見圖 5 6）中不含直流成分，高、低頻分量少，能量集中在頻率為 1/2碼速處。 3/2/2023 64 通信原理