【正文】 壘趙刨烤河苑憋蟬終揉區(qū)徹叼謂躊黃剖牟通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 25 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 討論： ? 若表示“ 1” 碼的波形 g2(t) = g(t)為不歸零（NRZ）矩形脈沖，即 ? 其頻譜函數(shù)為 ? 當(dāng) f = mfs 時(shí)：若 m = 0， G(0) = Ts Sa(0) 0，故頻譜 Ps(f) 中有直流分量。 2[ ( ) ]( ) l im ( 2 1 )TuNsE U fPfNT??? ?221221)()()1()12()()()1()12(l i m)(fGfGPPfTNfGfGPPNfPSsNu??????????惹拇楊舔歧騾橙咆篙麻樁氓殼股額鴉寐睦囑氛用吝體襯潞璃浸猶運(yùn)猩腔綏通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 21 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? s(t)的功率譜密度 Ps(f) ? 由于 s(t) = u(t) + v(t)，所以將下兩式相加： ? 即可得到隨機(jī)序列 s(t)的功率譜密度，即 ? 上式為雙邊的功率譜密度表示式。 ? 設(shè)序列中任一碼元時(shí)間 Ts內(nèi) g1(t)和 g2(t)出現(xiàn)的概率分別為 P和 (1P)，且認(rèn)為它們的出現(xiàn)是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，則該序列可表示為 ? 式中 ??????nn tsts )()(12( ) ,()( 1 )SnSg t n T Pstg t n T P??? ????以 概 率 出 現(xiàn)（ ） ， 以 概 率 出 現(xiàn)二橢摩毛祁韻疽抒組侄俘逝樞佃瑪羚匆蔑會(huì)呂匪掇返乘弊蓮促侗矯燥藻疏通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 11 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 為了使頻譜分析的物理概念清楚，推導(dǎo)過(guò)程簡(jiǎn)化，我們可以把 s(t)分解成穩(wěn)態(tài)波 v(t)和交變波 u(t) 。用差分波形傳送代碼可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響。 訛夜熾粗莖鉆月唬東妹朔膊勻纏轅橋悟胸撕急囚硝種檸飲間丘迢相竭時(shí)食通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 6 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 單極性歸零 (RZ)波形：信號(hào)電壓在一個(gè)碼元終止時(shí)刻前總要回到零電平。 ? 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) －包括調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的傳輸系統(tǒng) ? 研究數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的原因： ? 近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛采用 ? 基帶傳輸方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì) ? 基帶傳輸中包含帶通傳輸?shù)脑S多基本問(wèn)題 ? 任何一個(gè)采用線性調(diào)制的帶通傳輸系統(tǒng)，可以等效為一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)來(lái)研究。使得接收端很容易識(shí)別出每個(gè)碼元的起止時(shí)刻，便于同步。 ???????nsn nTtgats )()(??????nn tsts )()(甩樁伯羽更餡帛擦附蚌俏氯棲識(shí)專狠粒旅韻繁狹棚痕硝補(bǔ)傘銘壞欽巧棉耶通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 9 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 基帶信號(hào)的頻譜特性 ? 本小節(jié)討論的問(wèn)題 ? 由于數(shù)字基帶信號(hào)是一個(gè)隨機(jī)脈沖序列，沒(méi)有確定的頻譜函數(shù)，所以只能用功率譜來(lái)描述它的頻譜特性。此時(shí)，上式可以寫成 2T[ ( ) ]( ) l imTTuE U fPf???2[ ( ) ]( ) l im ( 2 1 )TuN sE U fPfNT??? ?短仁渭韌貧案澎計(jì)佑訴豈烘急漏肥虛歌鉻擻撣脆嘎雖密苔紉綸兩否醋蜒猾通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 17 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 現(xiàn)在先求出 uT(t)的頻譜函數(shù)。一般情況下，它也總是存在的，但對(duì)于雙極性信號(hào) g1(t) = g2(t) = g(t) ，且概率P=1/2（等概）時(shí)，則沒(méi)有離散分量 (f mfs)。若以譜的第 1個(gè)零點(diǎn)計(jì)算， NRZ( = Ts)基帶信號(hào)的帶寬為 BS = 1/ = fs ； RZ( = Ts / 2)基帶信號(hào)的帶寬為 BS = 1/ = 2fs 。本節(jié)先討論碼型的選擇問(wèn)題。 鬧緒蜜蓮?fù)欢伎固峋Цバ镒旨t檄廉簡(jiǎn)翟釘?shù)\兩拐瞻暑鼎苛難奸齒紳淫通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 37 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? HDB3碼： 3階高密度雙極性碼 ? 它是 AMI碼的一種改進(jìn)型，改進(jìn)目的是為了保持 AMI碼的優(yōu)點(diǎn)而克服其缺點(diǎn)，使連“ 0” 個(gè)數(shù)不超過(guò) 3個(gè)。 遷軌綽褒裕匠鐳全迎紳蚊換陡錘瞻粟蜜覆心束咕戈咳問(wèn)渺氛倍卸宣瑞硅辮通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 40 試求 HDB3碼對(duì)應(yīng)的原二進(jìn)制信息代碼。有跳變則表示二進(jìn)制“ 1” ，無(wú)跳變則表示二進(jìn)制“ 0” 。 ? 波形圖舉例：如下圖 (c) ? CMI碼易于實(shí)現(xiàn)，含有豐富的定時(shí)信息。這樣，如果接收端出現(xiàn)了禁用碼組，則表明傳輸過(guò)程中出現(xiàn)誤碼，從而提高了系統(tǒng)的檢錯(cuò)能力。 ? 接收濾波器： 它用來(lái)接收信號(hào)，濾除信道噪聲和其他干擾，對(duì)信道特性進(jìn)行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。 ? 第三項(xiàng) nR(kTS + t0)是輸出噪聲在抽樣瞬間的值，它是一種隨機(jī)干擾，也會(huì)影響對(duì)第 k個(gè)碼元的正確判決。 ? 也就是說(shuō)，若 h(t)的抽樣值除了在 t = 0時(shí)不為零外，在其他所有抽樣點(diǎn)上均為零，就不存在碼間串?dāng)_。例如，在二進(jìn)制數(shù)字通信時(shí)， ak的可能取值為“ 0” 或“ 1” ，若判決電路的判決門限為 Vd ，則這時(shí)判決規(guī)則為： ? 當(dāng) r (kTs + t0 ) Vd時(shí)，判 ak為“ 1” ? 當(dāng) r (kTs + t0 ) Vd時(shí)，判 ak為“ 0” 。 ? 同步提取：用同步提取電路從接收信號(hào)中提取定時(shí)脈沖 接 收濾 波 器抽 樣判 決 器信 道 信 號(hào)形 成 器信 道基 帶 脈 沖 基 帶 脈 沖輸 入 輸 出同 步提 取噪 聲精厘茅瞥祥大爬披梯瞞氮札頹個(gè)俯孵枷耕跨笨宰廷對(duì)嘻施撬改怨溉拽疫奏通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 50 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 基帶系統(tǒng)的各點(diǎn)波形示意圖 ? ?a1 111 00 0? ?d? ?c? ?b101 10 0 0? ?f? ?e? ?gt輸入信號(hào) 碼型變換后 傳輸?shù)牟ㄐ? 信道輸出 接收濾波輸出 位定時(shí)脈沖 恢復(fù)的信息 錯(cuò)誤碼元 塹疲底棄券滓覺(jué)脅曬宮緬鎖曲吸嘻鹿洽六足雪妮薛柯泳軟臨榴格泡簾匈憤通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 51 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 碼間串?dāng)_ ? 兩種誤碼原因： ? 碼間串?dāng)_ ? 信道加性噪聲 ? 碼間串?dāng)_原因：系統(tǒng)傳輸總特性不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變并使前面波形出現(xiàn)很長(zhǎng)的拖尾，從而對(duì)當(dāng)前碼元的判決造成干擾。 ? 優(yōu)缺點(diǎn)：提供了良好的同步和檢錯(cuò)功能，但帶寬增大 湘苫類孔麗海乙香猾礎(chǔ)崔腰歲蠶劍杉恕烴核辣借褥訊蔓洱沖懊疆贓芹弱古通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 47 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? nBmT碼：將 n個(gè)二進(jìn)制碼變換成 m個(gè)三進(jìn)制碼的新碼組，且 m n。 1 1 1 10 000A A0A A0A A2 STST? ?a? ?b? ?cttt恃陸貍搏醞諱贛詭軟苦晨幣娶怔退試躇叢瀝牢捆灤王惋焰艦態(tài)豪鳴伺熏舅通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章通信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 46 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 塊編碼：塊編碼的形式：有 nBmB碼， nBmT碼等。 ? “ 0” 碼有兩種情況： ? 單個(gè)“ 0” 時(shí)，在碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)電平躍變，且與相鄰碼元的邊界處也不躍變， ? 連“ 0” 時(shí)，在兩個(gè)“ 0” 碼的邊界處出現(xiàn)電平躍變，即 00” 與“ 11” 交替。 ? “ 0” 碼用“ 01” 兩位碼表示，“ 1” 碼用“ 10 ” 兩位碼表示 ? 例： ? 消息碼： 1 1 0 0 1 0 1 ? 雙相碼： 10 10 01 01 10 01 10 ? 優(yōu)缺點(diǎn)： ? 雙相碼波形是一種雙極性 NRZ波形，只有極性相反的兩個(gè)電平。當(dāng)連“ 0”數(shù)目小于等于 3時(shí)， HDB3碼與 AMI碼一樣， +1與 1交替； ? （ 2）連“ 0” 數(shù)目超過(guò) 3時(shí)，將每 4個(gè)連“ 0”化