[工学]第六章 数字基带传输系统

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1、通信原理第6章数字基带传输1如何实现数字传输？数字基带传输：数字基带信号不经载波调制而直接在信道上传输；数字频带传输：数字基带信号经过载波调制后在信道中传输什么是数字基带信号？未经调制、频谱包含丰富的低频分量，甚至直流分量，来自数据终端的原始数据信号（计算机输出的二进制序列，电传机输出，PCM，ΔM序列等数字信号）基本概念什么是数字信号？2研究意义为什么要研究数字基带传输？利用对称电缆构成的近程数据通信广泛采用了这种传输方式近程数据通信系统中广泛采用，并有迅速发展的趋势；基带传输中包含了频带传输的许多基本问题，如码间串扰；任何一个线性调制的频带传输系统可

2、等效为基带传输系统来研究。3基带系统的任务：将原始基带信号变换成有效的信道基带信号，完成无失真传输。基带信号传输：波形传输基带传输系统框图再生基带信号基带传输系统框图通过码型变换和波形变换将原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。从接收信号中提取抽样的位定时脉冲，位定时的准确与否将直接影响判决效果

3、4再生信号波形判决t再生t接收基带t判决门限抗干扰性好010101015要解决的主要问题如何设计总传输特性H(f)，使得接收端恢复出的序列{an’}与发送端序列{an}之间的差错尽可能少？如何设计总传输特性H(f)，使得在物理上可实现时，频带利用率尽可能高？当总传输特性H(f)达不到设计要求时，可以采取什么办法进行补偿？6学习目的和要求目的：通过剖析数字基带传输系统，掌握数字通信系统分析和设计的基本方法和思路。要求：①掌握数字基带传输的基本理论，包括数字基带信号的波形、频谱和码型；②掌握数字基带信号无失真传输的基本准则；③掌握基带传输误码性能分析方法；④

4、熟悉部分响应和时域均衡的基本原理;⑤了解眼图的概念。研究方法：理论分析和实际应用相结合。7第6章数字基带传输6.1数字基带信号及其频谱特性6.2数字基带传输常用的码型6.3数字基带信号传输与码间串扰6.4无码间串扰的基带传输特性6.5基带传输系统的抗噪声性能6.6眼图6.7部分响应6.8时域均衡主要内容86.1数字基带信号及其频谱特性6.1.1基带信号波形6.1.2基带信号表达式6.1.3基带信号频谱96.1.1数字基带信号10（1）单极性波形（NRZ）编码规则：1：高电平表示，整个码元期间电平保持不变。0：低电平表示，整个码元期间电平保持不变。6.1.

5、1数字基带信号t11010111特点：有直流分量和丰富的低频分量，出现长“0“或长”1“时，电平固定不变，不能提取位定时信息；每个“1“和”0“相互独立，无错误检测能力单极性码传输时需要信道一端接地，不能用两根芯线均不接地的电缆传输；接收单极性码，判别电平为E/2，由于信道衰减，不存在最佳判决电平。6.1.1数字基带信号fP(f)单极性非归零码12（2）双极性波形：编码规则：1：正电平表示，整个码元期间电平保持不变。0：负电平表示，整个码元期间电平保持不变。6.1.1数字基带信号110101t13特点：当“1”和“0”等概率出现时无直流分量，1、0符号不

6、等概出现时，仍有直流成份。可在不需要接地的电缆中传输判决电平为0，最佳判决门限出现长“0”或长“1”时，不能提取定时信息6.1.1数字基带信号fP(f)014(3)单极性归零(RZ)波形：编码规则：1：正电平表示，电平持续时间τ<码元宽度Ts，其余时间返回零电平；0：0电平表示，6.1.1数字基带信号t110101t15特点：①可直接提取位定时信息，是其它信号提取同步信号需要的一种过渡码型；②出现长”0”时，电平不变，提取位定时信息困难③同样有单极性不归零码的缺点。6.1.1数字基带信号fP(f)单极性归零码16(4)双极性归零波形：编码规则：1：正电平

7、表示，电平持续时间τ<码元宽度Ts，其余时间返回零电平；0：负电平表示，电平持续时间τ<码元宽度Ts，其余时间返回零电平。6.1.1数字基带信号。t特点：兼有双极性和归零波形的特点。还可以通过简单的变换电路（全波整流电路），变换为单极性归零码，有利于同步脉冲的提取。相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔17(5)差分波形：编码规则（传号差分）：1：相邻码元电平极性改变0：相邻码元电平极性不改变6.1.1数字基带信号编码规则（空号差分）：1：相邻码元电平极性不改变0：相邻码元电平极性改变传号差分码空号差分码NRZ1110100100011018差分码的特点不是用

8、码元本身的电平表示消息代码，而是用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码；用差