通信原理I第7章-信源和信源编码

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1、通信原理DalianUniversityofTechnology电2007级、电2006级英强适用第6章CH6数字基带（Baseband）传输系统16.1数字基带及其频谱特性P132定义基带系统（包括数字和模拟）：不通过调制和解调，而是直接传送基带信号的系统。从零频或很低的频率开始。研究基带系统的意义数字的基带通信用途十分广泛。基带系统是通信系统的理论基础。基带信号：表示数字基带信号的脉冲、电波形。不同电平、占空比、脉冲位置等2000t0tt6.1数字基带及其频谱特性P1326.1.1数字基带信号10t11100单极性NRZ双极性NRZ单极性RZ双极性RZ36.1数字基带及其频谱特性6.1

2、.1数字基带信号P133000ttt101110010010110差分波形多电平波形46.1数字基带及其频谱特性6.1.1数字基带信号1.单极性波形（单极性码）“1”——正电压“0”——零电位优点：简单缺点：(1)有直流分量（直流分量，不易传输）。(2)判决困难[信道特性变化，阈值产生变化、漂移](3)脉冲之间无间隔，连“1”、连“0”时，不能提取时钟信息，判决困难。56.1数字基带及其频谱特性6.1.1数字基带信号2.双极性波形“1”——正电压“0”——负电位优点：[与单极性码相比有改进]统计平均来看，“1”、“0”等概时，码型无直流分量。判决电平为“0”，容易设置，抗干扰能力强。缺点：

3、脉冲之间无间隔，连“1”、连“0”时，不能提取时钟信息，判决困难。“1”、“0”不等概时，仍有直流分量。66.1数字基带及其频谱特性6.1.1数字基带信号3.单极性归零码“1”——发一脉冲宽度

4、”；前后码元电平的极性不变化，表示“1”。1差分码：前后码元电平的极性变化，表示“1”；前后码元电平的极性不变化，表示“0”。特点：接收端的码元极性与发送端相反，也能正确判决。6.多电平、多进制波形优点：传信率可能会有所提高[同样的码元宽度可传输2bit。]缺点：多级电平、判决难度大，可靠性低。86.1数字基带及其频谱特性6.1.2数字基带信号频谱特性P134研究数字基带频谱的目的：带宽、直流分量、位定时、主瓣宽度、滚降衰减快慢研究思路：随机数字序列，研究其二阶统计量——功率谱g1(t)、g2(t)分别表示“0”和“1”96.1.2数字基带信号频谱特性P134基带时域信号为s(t)(6.1

5、-3)其中sn(t)=g1(tnTs)概率为P“0”g2(tnTs)概率为1P“1”(6.1-4)定义：s(t)=u(t)+v(t)其中，v(t)表示稳态波，表示随机序列中的统计平均分量（均值）；u(t)表示交变波，且二者统计独立则均值（幅度的统计平均）稳态波v(t)可表示为(6.1-5)106.1.2数字基带信号频谱特性P134(6.1-9)交变波u(t)可表示为(6.1-6)第n个码元un(t)可表示为1P概率为P其中an为an=P概率为1P(6.1-10)确定稳态波v(t)和暂态波u(t)后，分别求其功率谱116.1.2数字基带信号频谱特性P134(6.1-14)1.稳态波

6、v(t)的功率谱稳态波v(t)是周期信号，利用展开傅立叶级数求2.交变波u(t)的功率谱求其功率谱密度，由P43式(3.2-15)：可以得到：(6.1-25)3.上述两者相加，得基带信号s(t)功率谱(6.1-26)126.1.2数字基带信号频谱特性P1344.由频谱分析得到的结论(6.1-26)频谱中包含连续谱和离散谱连续谱总是存在的，主要取决于G1,2(f)的形状，及其出现的概率P,(1P)离散谱是否存在取决于波形g1,2(t),离散谱中包含定时及直流分量信息136.1.2数字基带信号频谱特性P1345.单极性非归零(NRZ)码的频谱特性P139例6-1g1(t)=0

7、t

8、≤Ts/2

9、概率P=1/2g2(t)=1

10、t

11、≤Ts/2P=1/2(6.1-30)P140图6-3146.1.2数字基带信号频谱特性P1346.单极性归零(RZ)（半占空比）码的频谱特性(6.1-31)P140图6-3156.1.2数字基带信号频谱特性P1347.双极性非归零(NRZ)码的频谱特性g1(t)=1

12、t

13、≤Ts/2概率P=1/2g2(t)=1

14、t

15、≤Ts/2P=1/2(6.1-34)166.1.2数字基带信号频谱特性P