【文章內(nèi)容簡介】 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 第 Ⅰ 類部分響應(yīng)系統(tǒng)方框圖 ? 圖 (a) － 原理方框圖 ? 圖 (b) － 實際系統(tǒng)方框圖 41 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 時域均衡 (計算抽頭系數(shù)） ? 均衡器 —為了減小碼間串擾的影響，在系統(tǒng)中插入一種 可調(diào)濾波器 來校正或補償系統(tǒng)特性。這種起補償作用的濾波器稱為均衡器。 ?時域均衡器 ：直接校正已失真的響應(yīng)波形，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的整個系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無碼間串擾條件。 ?如果在接收濾波器和抽樣判決器之間插入一個稱之為橫向濾波器的可調(diào)濾波器，其沖激響應(yīng)為： 式中， Cn完全依賴于 H(?)，那么，理論上就可消除抽樣時刻上的碼間串擾。 ???????nSnT nTtCth )()( ?42 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 由無限多的按橫向排列的遲延單元 Ts和抽頭加權(quán)系數(shù) Cn 組成的，因此稱為 橫向濾波器 。 ?????? ???nSnT nTtCTth )()]([)(1 ??F43 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 有限長橫向濾波器的數(shù)學(xué)表示式 設(shè)一個具有 2N+1個抽頭的橫向濾波器，如下圖所示，其單位沖激響應(yīng)為 e(t)，則有 ?????NNisi iTtCte )()( ?44 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ?均衡準則與實現(xiàn)：通常采用峰值失真和均方失真來衡量。 ? 峰值失真定義： 式中， 除 k = 0以外的各值的絕對值之和反映了碼間串擾的最大值。 y0是有用信號樣值， 所以峰值失真 D 是碼間串擾最大可能值（峰值）與有用信號樣值之比。顯然，對于完全消除碼間干擾的均衡器而言，應(yīng)有 D = 0；對于碼間干擾不為零的場合，希望 D 越小越好。因此，若以峰值失真為準則調(diào)整抽頭系數(shù)時，應(yīng)使 D 最小。 001kkkDyy?? ? ??? ?45 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) Lucky曾證明： 如果初始失真 D01,則 D的最小值必然發(fā)生在y0前后的 yk都等于零的情況下。 這一定理的數(shù)學(xué)意義是，所求的系數(shù) {Ci}應(yīng)該是下式 成立時的 2N+1個聯(lián)立方程的解。 這 2N+1個線性方程為 ???????0110kNkyk??????????????????????NNiiiNNiikikxCNkxC0,1,2,1,0 ??????NNiikik xCy46 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 將上式寫成矩陣形式，有 這個聯(lián)立方程的解的物理意義是：在輸入序列 {xk}給定時，如果按上式方程組調(diào)整或設(shè)計各抽頭系數(shù) Ci，可迫使均衡器輸出的各抽樣值 yk為零。這種調(diào)整叫做“迫零”調(diào)整，所設(shè)計的均衡器稱為 “迫零”均衡器 。 它能保證在 D01時，調(diào)整除C0外的 2N個抽頭增益，并迫使 y0前后各有 N個取樣點上無碼間串擾，此時 D取最小值，均衡效果達到最佳。 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????0010010101221210???????????????NNNNNNNNNNCCCCCxxxxxxxxx47 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 作業(yè)： 67， 610， 611， 612， 621， 625 48 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 二進制數(shù)字調(diào)制原理 （時域波形，功率譜，帶寬） ?二進制振幅鍵控 ?二進制頻移鍵控 ?二進制相移鍵控 ?二進制差分相移鍵控 ? 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 （誤碼率計算） ?2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能 ?2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 ?2PSK和 2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能 ? 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較 49 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 二進制振幅鍵控 (2ASK） ? 基本原理： s(t) －二進制 單極性非歸零 隨機矩形脈沖序列 101 t0sT? ?st載 波 tt2 A S K? ? ttste c?c o s)(2 A S K ?50 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2ASK信號產(chǎn)生方法 ?模擬調(diào)制法（相乘器法） ?鍵控法 乘法器)(2 te A S K二進制不歸零信號tc?c o s)( tstc?c o s)( ts)(2teA S K開關(guān)電路101 t0sT? ?st載 波 tt2 A S K51 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2ASK信號解調(diào)方法 ? 非相干解調(diào) (包絡(luò)檢波法 ) ? 相干解調(diào) (同步檢測法 ) 帶通濾波器全波整流器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2 te A S K a b c d帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2teA S Ktc?c o s52 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2ASK信號的功率譜密度示意圖 ?????????????? 22)()(s i n)()(s i n16 scscscscsTffTffTffTffT????? ?)()(161 cc ffff ???? ??? ?2A SKPf fcfcf? csff?csff? 2csff?2csff? ?)()(41)(2A S K cscs ffPffPfP ????sA S K fB 22 ?53 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 二進制頻移鍵控（ 2FSK） ? ? ? ? ttsttste 22112 F S K c o sc o s)( ?? ??????”時發(fā)送“”時發(fā)送“0,c osA1,c osA)(212F S K ttte??54 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2FSK信號的產(chǎn)生方法 ? 采用模擬調(diào)頻電路來實現(xiàn)：信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。 ? 采用鍵控法來實現(xiàn)：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。 55 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2FSK信號的 解調(diào)方法 ? 非相干解調(diào) 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器1?2?)(2teF S K 定時脈沖56 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 相干解調(diào) 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出低通濾波器低通濾波器1?2?)(2teF S K 定時脈沖相乘器相乘器t1cos ?t2cos ?57 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 其他解調(diào)方法：比如鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。下圖給出了 過零檢測法 的原理方框圖及各點時間波形。 限幅 微分 整流 脈沖展寬輸出低通)(2 te FSKa b c d e f58 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2FSK功率譜密度 對相位不連續(xù)的 2FSK信號，可以看成由兩個不同載頻的2ASK信號的疊加， 它可以表示為 ttsttste F S K 22112 c o s)(c o s)()( ?? ??? ? ? ?)()(41)()(41)( 22112 2211 ffPffPffPffPfP ssssF S K ????????sfffB 2122 F S K ???59 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 二進制相移鍵控（ 2PSK） ? 2PSK信號的 表達式： 在 2PSK中，通常用初始相位 0和 ?分別表示二進制“ 0”和“ 1”。因此， 2PSK信號的時域表達式為 式中， ?n表示第 n個符號的絕對相位： 因此，上式可以改寫為 )c o s (A)(2 P S K nc tte ?? ??????”時發(fā)送“”時發(fā)送“，1,00?? n?????? PtPttecc1,c osA,c osA)(2P S K 概率為概率為??60 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 典型波形 s(t) －二進制 雙極性非歸零 隨機矩形脈沖序列 1 101 t0sT?????? PtPttecc1,c osA,c osA)(2P S K 概率為概率為??? ? ttste c?c o s)(2 P S K ?61 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2PSK信號的 調(diào)制器原理方框圖 ? 模擬調(diào)制的方法 ? 鍵控法 乘法器)(2 te P S K雙極性不歸零tc?c o s)( ts碼型變換tc?c o s)( ts)(2teP S K開關(guān)電路移相01800?62 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) ? 2PSK信號 相干解調(diào)原理方框圖和波形圖 ： 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出)(2 te P S Ktc?cosabc d e63 第 7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) “倒 π”現(xiàn)象 或 “反相工作”： 如果接收端的本地載波與發(fā)端的載波相位不一致（或者對某一參考相位）發(fā)生了180移相，使得判決結(jié)果完全產(chǎn)生錯誤