北京邮电大学-《通信原理》辅导-数字基带传输系统

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1、第五章数字基带传输系统5.1基本概念5.1.1数字基带传输系统利用基带信号传输离散消息的系统称为数字基带传输系统。二元数字基带传输系统传送二元消息（，），是最简单的数字基带传输系统。数字基10带传输系统框图如下：基带脉冲信道信号接收抽样基带脉冲信道输入形成器滤波器判决器输出t=nTS干扰图5—1信道信号形成器将其输入数字信号变换为适合在基带信道中传输的信号，称为信道信号。接收滤波器滤除噪声，通过信号，抽样判决器对信号码元抽样，根据抽样结果判决输出离散消息。抽样判决器是数字传输系统的特点。为了正常抽样，

2、在接收端需要有与发端同步的抽样脉冲。通常，收端的同步抽样脉冲需要从接收的信号中提取。5.1.2数字基带信号及其频谱特性第页1+E1010011单极性a0t不归0Ts+E1001011双极性btT不归0-Es+E1010011单极性c0t归0Ts双极性+E1010011归0dt-E差分双极+E1010011性不归0et-E-E多电平+3E0000多进制+E0101不归001ft-E101111-3E以上是几种基带脉冲信号波形的示意图第页2令an表示第n个二进制信息码元,取值为0,1,取0的概率为,Pan

3、=0=P;则取1的概率为,Pan=1=1-P;信息码元与对应的基带信号的关系为:0g1t,1g2t;由an组成的序列.....a-na-n-1....a-1a0a1......an-1anan+1.....表示信息，即为传送的对象。我们用基带信号g1t,g2t传送此信息，基带信号可表示为：∞St=∑[1-ang1t-nTs+ang2t-nTs]n=-∞它是一随机过程，其唯一随机参数是an；可求得其数学期望为：∞E[St]=∑[Pg1t-nTs+1-Pg2t-nTs]n=-∞称作St的稳态分量，表为vt

4、，不难证明：vt是周期为Ts的周期函数；称ut=St-vtS为t的交变分量，显然它是均值为零的随机过程。设序列中不同码元ak,aj(k≠j)统计独立，则可求得St的功率谱密度为：第页3PSω=Puω+Pvω=2=fsP1-PG1f-G2f+∞2∑fs[PG1mfs+1-PG2mfs]δf-mfsm=-∞1其中:fs=,g1tG1fTsP=Pan=0,g2tG2fSt的S功率等于：1∞∞S=∫PSωdω=∫PS2πfdf,(ω=2πf)2π-∞-∞随机脉冲序列St的功率谱密度PSω包括两部分：由交变波u

5、t的连续谱Puω及由稳态波vt的离散谱Pvω组成。其中连续谱总是存在的；而离散谱在某些情况下会不存在，或其某些离散谱分量不存在。5.1.3基带传输的常用码型基带信号是代码的电表示形式，在实际的基带传输系统中，并不是所有代码的电波形都能在信道中传输。例如，含有直流和丰富的低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。在数字基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：第页41）能从其相应的基带信号中获取定时信息；2）相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；3）不受信息源统

6、计特性的影响，即能适应于信息源的变化；4）尽可能地提高传输码型的传输效率；5）具有内在的检错能力，等等。满足或部分满足以上特性的传输码型种类繁多，这里准备介绍目前常见的几种。1.AMI码AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码（空号）和（传号）按如下规定进行编01码的码；代码的仍变换为传输码的，而把代码中00的交替地变换为传输码的1+1-、、1+1-、、。例1...如：消息代码：10011000111...AMI码：+100-1+1000-1+1-1...由于AMI码的传号交替反转，故由它决

7、定的基带信号将出现正负脉冲交替，而电位保持不变的规0律。由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。由AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制第页5符号序列变成了一个三进制符号序列。把二进制码变换成三进制码的编码称为1B/1T码型。2.HDB3码HDB3码是AMI码的改进。HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。它的编码原理是这样的：先把消息代码变成AMI码，然后去检查AMI码的连串0情况，当没有个以上连串时，则这时的40AMI码就是HDB3码

8、；当出现个以上连时，则将每个连4040小段的第个变换成与其前一非符号（400+1-或）同1极性的符号。显然，这样做就会破坏“极性交替反转”的规律。这个符号就称为破坏符号，用符号表V示（即+1记为+V，记为-1-V)。为使附加符号后的V序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻符号也应极性交替。这一点，当相V邻符号之间有奇数个非符号时，则是能得到保证V0的；当有偶数个非符号时，就得不到保证。这时再0将该小段的第个变换成10+B-或B,B符号