现代通信原理(09JD-2).ppt

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1、现代通信原理西南科技大学信控学院YAOYCH@263.NET9/18/20211现代通信原理第九章数字信号的基带传输(2)9/18/202129.4部分响应基带传输系统具有理想低通频谱特性的波形用于基带传输，其时域特性是辛格函数，满足奈奎斯特第一准则抽样点不失真的条件。但辛格函数的波形也有缺点：1、过渡带为0，频域无法实现。2、波形振荡衰减慢。采样部分响应信号来改进。9/18/20213§9.4.1部分响应波形部分响应波形：用多个相隔一定码元间隔的sinx/x来合成波形，使之符合基带传输的波形要求。部分响应信号主要有I、II、III、IV，V类，首先介绍I类。9/1

2、8/20214I类部分响应波形用两个时间上相隔一个码元宽度Tb的波形sinx/x相加形成的合成波形替代sinx/x波形。9/18/20215时域特性频域特性9/18/20216波形及其频谱9/18/20217克服了sinx/x波形的缺点1、频谱具有余弦滚降特性，过渡带容易实现；2、时域波形带外互相抵消，振荡衰减加速。产生了新的串扰如二进制信码10110001011an+1–1+1+1-1-1-1+1-1+1+1an+1+1–1+1+1-1-1-1+1-1+1+1输出cn00+20-2-2000+2+19/18/202189/18/20219所生成的信码与原有的信码完

3、全不同，变成了三电平码。这种变化是人为的，规律已知，在接收端可以通过一定的方式恢复原有信码。（在后边讲）。部分响应信号的一般形式是N个sinx/x波形之和，其表达式为：9/18/202110表9-8给出了五类部分响应的冲击响应和传递函数，其频宽都不超过理想低通信号的频谱宽度，目前常用第I类和第IV类。第I类前边已经讨论过，功率主要集中在低频端，主要用于高端受限系统。第IV类频谱无直流分量，带宽较窄。第I类和第IV类波形被广泛使用还主要因为：再次抽样后，是一个三电平的码，而其它几种都是五电平的编码。9/18/2021119/18/2021129.4.2部分响应基带传输

4、系统的相关编码和预编码1、相关编码：将输入码元变成部分响应信号码元的过程。一般形式为：对于I类：对于IV类：9/18/202113发送端I类相关编码及接收端解I类相关编码的过程9/18/202114上图中有一位编码在传输过程中出现了差错（误码），造成自此码以后的所有码出现译码错误，称为“差错传播”（误码扩散）。这个现象对通信的影响是致命的。引出预编码。9/18/202115为避免因相关编码而引起的“差错传播”现象，通常在相关编码之前进行预编码。设an为输入信码；bn为预编码后的输出；cn为相关编码后的输出；An，bn，cn之间满足下列约束关系：式中modL表示以L为

5、模的运算，对于L=2，表示模2和运算。9/18/202116如果能满足上述条件，就有即输出编码Cn只与当前的信码有关，与其它抽样值无关，消除了“差错传播”的可能性。下图以一个IV类编码为例，来说明“差错传播”的消除。9/18/2021179/18/2021189/18/2021199.5数字信号基带传输的差错率下面讨论信道噪声(不包括码间干扰)对数字基带传输的影响。假设噪声为均值为0的白色高斯噪声。9.5.1二元码的误比特率当不考虑码间干扰时，接收滤波器输出信号9/18/202120对于单极性非归零码（NRZ），S(t)有A，0两种电平。在接收端设定一判决门限d，判

6、决规则为9/18/202121判决过程的典型波形9/18/202122均值为0的高斯噪声，其概率密度函数为：接收端出现两类错误：⑴发送“1”，在采样时刻噪声出现负脉冲，错判为“0”。⑵发送“0”并出现正的噪声，在采样时刻超过判定门限，错判为“1”。抽样判决器的输入噪声为高斯白噪声9/18/202123当发送信号为“0”时，叠加噪声后接收波形的概率密度函数为当发送信号为“A”时，叠加噪声后接收波形的概率密度函数为9/18/202124发送端以概率P1发送“1”，以概率P0发送“0”。发“0”错判为“1”的概率是Pb0发“1”错判为“0”的概率是Pb19/18/2021

7、25判决电平Vd应该如何选取？设总误比特率为Pb要使总误码率最小，就要使Pb1+Pb0最小，看下页三个图。9/18/2021269/18/202127通过以上三图的比较，当选取比较电平Vd=A/2时，有最小的误码率。对于单极性非归零码，通常选取比较电平为A/2。9/18/202128此时总误比特率令9/18/202129上述积分称为Q函数。（见附录2）总误码率用Q函数表示为对于最佳判决门限d=A/2A/2越大，（信号幅度大或噪声功率小），信号的误比特率将变小。9/18/2021301、对于单极性码，如果波形为矩形，P0=P1发“0”和“A”信号，平均信号功率为