中科院 现代通信原理 黄志蓓_lecture12

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1、Lecture12数字基带传输系统IILecture12§无码间串扰基带系统抗噪声性能§眼图§时域均衡原理数字基带传输系统II§部分响应信号无码间串扰基带系统抗噪声性能无码间串扰基带系统抗噪声性能11001100A理想单极性非•接收端出现两类错误：归零二元码0⑴发送“1”，在采样时刻噪声出现负脉A限带后无冲，错判为“0”串扰信号0⑵发送“0”并出现正的噪声，在采样时刻噪声幅度大于A/2A叠加信道噪声超过判定门限，错判为“1”后的接收信号判决门限0•抽样判决器的输入噪声为高斯白噪声再生定时21⎧n⎫Ap(n)=2exp⎨−2⎬再生判决2πσ⎩2σ⎭后信号011000011无码间

2、串扰基带系统抗噪声性能无码间串扰基带系统抗噪声性能•抽样判决器的输入信号r(t)=s(t)+n(t)•发送“0”时，r(t)=-A+n(t)，概率分布⎧⎫21⎪⎪()r+As(t)=A发送“1”时，以概率P出现pr()=−exp⎨⎬022πσ2⎪⎪⎩⎭2σ-A发送“0”时，以概率(1-P)出现•发“0”错判为“1”的概率是•判决门限Vdp0(r)P=PrV()>•发送“1”时r~N(A,σ2)ed00∞发送“0”时r~N(-A,σ2)=∫prdr0()Vdr无码间串扰基带系统抗噪声性能无码间串扰基带系统抗噪声性能•发送“1”时，r(t)=s(t)+n(t)=A+n(t)21⎧

3、()r−A⎫p1(r)=2πσ2exp⎨−2σ2⎬p(x)p⎩⎭01(x)•发“1”错判为“0”p1(r)的概率是P==(xV)p(x)dx§误差函数ed00∫vd2yu2∞⎡+2⎤−1(xA)erf(y)=∫0edu=−∫exp⎢2⎥dxπvd2πσ2σn⎣n⎦§互补误差函数11⎡⎤VAd+=−erf⎢⎥erfc(y)≡1-erf(y)22⎢⎥⎣⎦2σn1⎡⎤VA+§Q函数d=−（）1erf⎢⎥∞1⎧⎫x22⎢⎥⎣⎦2σn

4、Q()y=e∫yxpd⎨⎬−x1VA+2π⎩⎭2=erfc(d)22σn无码间串扰基带系统抗噪声性能无码间串扰基带系统抗噪声性能vdPP=<=(xV)f(x)dxed11∫−∞•当P0=P1=1/2时，由于高斯分布的对称性，2vd1⎡⎤(xA)−Pe0=Pe1=−exp⎢⎥dx∫−∞2πσ2σ2n⎣⎦n11⎡⎤VA−d=+erf⎢⎥22⎢⎥⎣⎦2σnp0(r)p1(r)•系统总的误码率为Pe=P0Pe0+P1Pe1•误码率与判决门限Vd有关，选择不同的Vd可获得不同的误码率r无码间串扰基带系统抗噪声性能无码间串扰基带系统抗噪声性能•系统误码率（单极性）∞∞dP==−p(r)d

5、rp(r)drp(r)dr11e∫∫∫d00000PPPPP=+==2eeeee22011011d⎧⎫r=−exp⎨⎬−dr∞22∫02πσ2σ2=p(r)dr⎩⎭∫0A/2ur/=2σd/2σ12⎛⎞−u2dA/=2∞1⎧⎫x2=−⎜⎟1∫edu=∫exp⎨⎬−dx2⎝⎠π0d/σ2π⎩⎭211⎡⎤⎛⎞AA⎛⎞⎛⎞d=−⎢⎥1erf⎜⎟=erfc⎜⎟=Q⎜⎟22⎣⎦⎝⎠22σ⎝⎠22σ⎝⎠σLecture12数字基带传输系统II眼图§无码间串扰基带系统抗噪声性能用示波器来观察接收信号波形以判决系统§眼图的传输质量，其方法是把示波器的扫描周§时域均衡原理期调整到码元间隔T的整

6、数倍，在这种情况B§部分响应信号下，示波器荧光屏上就能显示出一种由多个随机码元波形所共同形成的稳定图形，类似于人眼，称为眼图眼图眼图眼图Lecture12数字基带传输系统II最佳采样时刻t0最大信号失真量§无码间串扰基带系统抗噪声性能§眼图t0时刻的采样值§时域均衡原理判决门限§部分响应信号噪声容限零点失真量对定时抖动的灵敏度眼图形成时域均衡原理时域均衡原理•均衡(Equalization)：对系统中的线性失真•频域均衡：利用幅度均衡器和相位均衡进行校正的过程称为均衡器来补偿传输系统的幅频和相频特性的•均衡滤波器(补偿滤波器)：对整个系统特不理想性，以达到所要求的理想形成波性

7、进行补偿使其尽量接近最佳系统的性能形，从而消除符号间干扰H’(ω)•时域均衡：直接利用波形补偿的方法校x(t)y(t)y’(t)正由于基带特性不理想引起的波形畸变H(ω)均衡器GB(ω)时域均衡原理时域均衡原理•补偿波形可由接收到的波形延迟加权得到•适当选择各个可变增益放大器增益Ci，就可使相加器输出的信号y(t)对其它码元波形的串扰最小t0t0t-2t-1t+1t+2tt-2t-1t+1t+2t•有限长横向滤波器的长度为2N+1，冲激响应x(t)NTbTbTbTbq(t)=∑Ciδ(t−iTb)i=−