数字信号基带传输第节四节

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1、4部分响应系统（奈奎斯特第二准则）部分响应系统提出的动机根据奈奎斯特第一准则设计基带系统时，可以达到极限频带利用率，但实际不可实现；且第一个零点以后的尾巴振荡幅度大、收敛慢，从而对定时要求十分严格。若定时稍有偏差，则极易引起严重的码间干扰。实际应用中，常采用升余弦频谱特性，虽然减少了尾巴的振荡，对位定时也可放松些要求，但所需的频带宽度却加宽了，因此带宽利用率降低。于是提出了部分响应系统的概念。其目标：在消除符号间干扰前提下，速率为的波形序列，可由奈氏带宽进行信道传输。实现部分响应的方法在发送端，人为加

2、入一个已知的符号间“干扰”——采用相关电平编码，形成“双二进制信号”；在接收端这种人为干扰以确定的方式判断出来。14部分响应系统（奈奎斯特第二准则）奈奎斯特第二准则有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其它码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求。通常把这种波形称为部分响应波形，利用部分响应波形进行传送的基带传输系统称为部分响应系统24部分响应系统（奈奎斯特第二准则）相关电平编码——(第I类部分响应)设发送编码序列为，当序列进入图示的编

3、码器，则输出为具有三电平值，即、0（当时）或具有三电平值，即0、1、2（当时）这种由的二电平转换为的三电平而导致的相邻信号间的相关性——就是人为的将符号间干扰加入到发送信号的机制∑理想LPF＋＋图相关电平编码器34部分响应系统（奈奎斯特第二准则）第一类部分响应将两个时间上相隔一个码元时间的波形相加，如下图(a）所示，则相加后的波形为其频谱函数为：44部分响应系统（奈奎斯特第二准则）54部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）第一类部分响应这样，当发送码元时，接收波形在相应抽样时刻上获得的值由确定。在接收

4、时，为了恢复，需要进行这种检测方法的缺点一：一旦出现误判决，则会产生误码扩散现象。缺点二：参考位有错，解码全非由于这时的“干扰”是确定的，故仍然可以每秒传送个码元。64部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）举例1：相关电平编、解码如：设为11101001，假定传输过程发生了错误，则有：输入ka111010011-ka01110100发送端kC12211101'kC1222←1101'1-ka0111101-1接收端'ka1111←0←1←-1←2←74部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）举例2：相关

5、电平编、解码3-31-13–33-33-11设置错20-202000020正确传输41-1–111–13–331-1正确20-202020020传输有错31-1-111-11–111–1正确设20-202000020正确传输220-202000020相关电平码11–1–111–11–111延迟一位1–1–111–11–111-1原序列1发送3电平序列接收无错序列参考接收含错序列参考参考84部分响应系统（奈奎斯特第二准则）预编码、相关电平编码概念：为了克服上述由源码直接进行相关电平编码引起的部分响应信号

6、的严重缺点——误码扩散和接收参考位不正确带来的误码。常采用预编码-相关电平编码，即首先将变为差分码，再进行相关电平编码。这是实用的第I类部分响应。编、解码步骤(设)：构成差分码双二进制码接收端恢复源码，判决规则为预编码-相关电平编码的优点：在传输中，一旦发生差错，则解码后只是该位有错，不会误码扩散。解码判决和参考位无关94部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）举例1：预编码-相关电平编、解码如：设为11101001，假定传输过程不发生错误，则有：输入ka1111010011-kb01011000kb1

7、0110001发送端kC11121001'kC11121001接收端2mod][kC11101001104部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）输入ka111010011-kb01011000kb10110001发送端kC11121001'kC112←21001接收端2mod][kC1100←01001举例2：预编码-相关电平编、解码如设为11101001，假定传输过程发生错误，则有11部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）第一类部分响应编码系统组成框图124部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）第四

8、类部分响应让两个时间上相隔两个码元时间的波形相减。即编、解码步骤：构成差分码双二进制码接收端判决规则为其频谱为134部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）部分响应的一般原理部分响应波形的一般表示式为其中，为N个冲激响应波形的加权系数，其取值可为正、负整数（包括取0值）。的频谱函数为144部分响应系统（奈奎斯特第二准则）（续）部分响应的一般原理设输入数据序列为，相应的相关编码电平为，则其“预编码—相关编码—模2判决”过程为预编码运算公式为相关编码的运算公式