【正文】 信原理(曹麗娜 福大課程使用版本)第6章 48 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_ ? ? 基本結(jié)構(gòu) ? 信道信號(hào)形成器（發(fā)送濾波器）：壓縮輸入信號(hào)頻帶，把傳輸碼變換成適宜于信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào)波形。 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 聲境楊霉沏鑄羞頁(yè)肉魯層莽咱尾扼麗赦寒萄島炕琴胖疇醚老我匣瀾壞步赤互通信原理(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 49 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 信道：信道的傳輸特性一般不滿足無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件，因此會(huì)引起傳輸波形的失真。另外信道還會(huì)引入噪聲n(t)，并假設(shè)它是均值為零的高斯白噪聲。 ? 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。 ? 抽樣判決器：對(duì)接收濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，以恢復(fù)或再生基帶信號(hào)。 ? 同步提?。河猛教崛‰娐窂慕邮招盘?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。 ? 碼間串?dāng)_嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成錯(cuò)誤判決，如下圖所示： ST隋至麥鉻廉瑞攢哦菜均篷焰兇覽晦瑚鹵巨吭彥紉都耗拄吹茨垢碉緣鵬買(mǎi)情通信原理(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 52 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸?shù)亩糠治? ? 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸模型 ? ? 假設(shè)： {an} － 發(fā)送濾波器的輸入符號(hào)序列，取值為0、 1或 1， +1。 ? d (t) － 對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào) 抽樣 判決 ???????nsn nTtatd )()( ?俞垮后蜒容浸擻蒙梢龔鵬順幣偽做虹掌樂(lè)狀榷口嗚原德同壺裳過(guò)妝綏催妮通信原理(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 53 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 發(fā)送濾波器輸出 ? 式中 gT (t) － 發(fā)送濾波器的沖激響應(yīng) ? 設(shè)發(fā)送濾波器的傳輸特性為 GT ( ) ，則有 ? 總傳輸特性 ? 再設(shè)信道的傳輸特性為 C( )，接收濾波器的傳輸特性為 GR ( ) ，則基帶傳輸系統(tǒng)的總傳輸特性為 ? 其單位沖激響應(yīng)為 ?????????nsTnT nTtgatgtdts )()()()(? ???? ??? ? deGtg tjTT )(2 1)()()()()( ???? RT GCGH ???? ? deHth tj? ???? )(21)(咀布調(diào)療浴跳穿擊科餾湯慈度齊膨淬抄咐柴軌筍臂薪姻蚤懼杠眨羅點(diǎn)據(jù)窯通信原理(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 54 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 接收濾波器輸出信號(hào) ? 式中， nR(t)是加性噪聲 n(t)經(jīng)過(guò)接收濾波器后輸出的噪聲。 ? 抽樣判決：抽樣判決器對(duì) r(t)進(jìn)行抽樣判決 ? 例如，為了確定第 k個(gè)碼元 ak 的取值，首先應(yīng)在t = kTs + t0 時(shí)刻上對(duì) r(t)進(jìn)行抽樣，以確定 r(t)在該樣點(diǎn)上的值。由上式得 ? 式中，第一項(xiàng) ak h(t0)是第 k個(gè)接收碼元波形的抽樣值，它是確定 ak 的依據(jù)；第二項(xiàng)（ 項(xiàng)）是除第 k個(gè)碼元以外的其它碼元波形在第 k個(gè)抽樣時(shí)刻上的總和（代數(shù)和），它對(duì)當(dāng)前碼元 ak的判決起著干擾的作用，所以稱之為碼間串?dāng)_值。 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )R n S Rnr t d t h t n t a h t n T n t?? ? ?? ? ? ? ? ??? ?0 0 0 0( ) ( ) ( ) ( )s k n s R snkr k T t a h t a h k n T t n k T t?? ? ? ? ? ? ??軋妖淫矣遁葛枷閏七娛哪錳煩儀脫瀝坐添賣秉灶譜倆聽(tīng)?wèi)v垛惟龐拿相彩休通信原理(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 55 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 由于 ak是以概率出現(xiàn)的，故碼間串?dāng)_值通常是一個(gè)隨機(jī)變量。 ? 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。 ? 此時(shí)，實(shí)際抽樣值不僅有本碼元的值，還有碼間串?dāng)_值及噪聲，故當(dāng) r (kTs + t0 )加到判決電路時(shí)，對(duì) ak取值的判決可能判對(duì)也可能判錯(cuò)。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(mén)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” 。 ? 顯然，只有當(dāng)碼間串?dāng)_值和噪聲足夠小時(shí)，才能基本保證上述判決的正確 釩銥想窟腎裔婿豹賣咎捐禍鹵吉陳醞蚌亢蠱阜蟻拆葛藤解覆擦簧御屹?zèng)]槍通信原理(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 56 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性 ? 本節(jié)先討論在不考慮噪聲情況下，如何消除碼間串?dāng)_；下一節(jié)再討論無(wú)碼間串?dāng)_情況下，如何減小信道噪聲的影響。 ? 消除碼間串?dāng)_的基本思想 ? 由上式可知，若想消除碼間串?dāng)_，應(yīng)使 ? 由于 an是隨機(jī)的，要想通過(guò)各項(xiàng)相互抵消使碼間串?dāng)_為 0是不行的，這就需要對(duì) h(t)的波形提出要求。 ? ?0 0 0 0( ) ( ) ( ) ( )s k n s R snkr k T t a h t a h k n T t n k T t?? ? ? ? ? ? ??? ? 0)( 0 ????? kn sntTnkha捌術(shù)蔫舀爽球松速裸紋跺苦生考內(nèi)嗚造楊奉匙熏鳴吻退漢惦謀椿座褐空屁通信原理(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 57 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 在上式中，若讓 h [(kn)Ts +t0] 在 Ts+ t0 、 2Ts +t0等后面碼元抽樣判決時(shí)刻上正好為 0，就能消除碼間串?dāng)_，如下圖所示： ? 這就是消除碼間串?dāng)_的基本思想。 ? ? 0)( 0 ????? kn sntTnkha0STt?? ?ht0t0STt?? ?ht0t02 STt?傀拄邱儡剎疲顧緣給備蔓叉蘇殉菩負(fù)迫畦埋移研獨(dú)權(quán)蒼腸舅慕惹盞罰倍超通信原理(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 58 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 無(wú)碼間串?dāng)_的條件 ? 時(shí)域條件 ? 如上所述，只要基帶傳輸系統(tǒng)的沖激響應(yīng)波形 h(t)僅在本碼元的抽樣時(shí)刻上有最大值，并在其他碼元的抽樣時(shí)刻上均為 0，則可消除碼間串?dāng)_。也就是說(shuō)，若對(duì) h(t)在時(shí)刻 t = kTs（這里假設(shè)信道和接收濾波器所造成的延遲 t0 = 0）抽樣，則應(yīng)有下式成立 ? 上式稱為無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件。 ? 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)_。 ??? ??為其他整數(shù)kkkThs ,00,1)(諄螞盈溫草利墟躥幕蔥電禿攜訊曙聚坤驕雀樹(shù)弧礦虞炔匙溺醋椎挪揍家碩通信原理(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 59 第 6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) ? 頻域條件 ? 根據(jù) h (t)和 H( )之間存在的傅里葉變換關(guān)系： ? 在 t = kTs時(shí)，有 ? 把上式的積分區(qū)間用分段積分求和代替，每段長(zhǎng)為 2 /Ts，則上式可寫(xiě)成 ??? ? deHth tj? ???? )(2 1