通信原理讲义第5章-数字基带传输 ( 5 ).pdf

1第五章第五章数字基带传输系统数字基带传输系统数字基带系统的构成数字基带系统的构成数字基带信号及其频谱特性数字基带信号及其频谱特性基带传输的常用码型基带传输的常用码型无符号间干扰基带传输系统的抗噪声性能无符号间干扰基带传输系统的抗噪声性能匹配滤波器匹配滤波器无符号间干扰的基带传输特性无符号间干扰的基带传输特性眼图眼图时域均衡器时域均衡器部分响应系统部分响应系统符号同步符号同步25.8 部分响应部分响应理想低通特性的冲激响应是理想低通特性的冲激响应是 Sa(x)函数函数，，可达到可达到 2Baud/Hz的极限传输速率的极限传输速率，，但其非物理可实现但其非物理可实现，，拖拖 尾衰减慢尾衰减慢升余弦滚降低通网络虽近似物理可实现升余弦滚降低通网络虽近似物理可实现，，且拖尾衰减快且拖尾衰减快，， 却达不到却达不到2Baud/Hz的极限速率的极限速率上述两种情况都是在取样判决时刻不产生上述两种情况都是在取样判决时刻不产生ISI的条件下的条件下 得出的得出的那么那么，，能否寻找一种近似物理可实现的系统能否寻找一种近似物理可实现的系统，， 使得它仍以使得它仍以2Baud/Hz的极限速率传输呢的极限速率传输呢？？Nyquist第第2准则：引入一定的准则：引入一定的、、受控的受控的ISI，，压缩传压缩传 输频带输频带，，可达到可达到2Baud/Hz的理论极限的理论极限，，同时降低对同时降低对 定时精度的要求定时精度的要求。

部分响应波形 和部分响应传 输系统35.8 第一类部分响应波形（构成）第一类部分响应波形（构成）( )22ssssTTg tSatSatTT π2cos, ω2 π0, ωs s ssTTTT               G sT    g t2sT 2sT4 1 2sWT 22cos4 14sst T tT        40g  12sTg0,2 1skTgk    且且为为奇奇数数   22 2ssj Tj Ts sTGT rectee    45.8 第一类部分响应波形第一类部分响应波形   22cos4 14sst Tg ttT        40g  12sTg0,12skTgk且且为为奇奇数数若用若用g(t)作为传输作为传输 波形波形，，符号间隔符号间隔Ts，， 则在每个符号的则在每个符号的 抽样时刻上仅存抽样时刻上仅存 在前后相邻符号在前后相邻符号 产生的干扰产生的干扰(可控可控)，， 因此仍可实现因此仍可实现1/Ts 的传输速率的传输速率.a0+ a-155.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统(双二进系统双二进系统)相关编码：相关编码：cn= an+ an-1(算术加算术加)bn1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 an+1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1cn+0 0 +2 0 -2 -2 0 0 0 +2~三电平序列三电平序列      IIh tHf65.8 第一类部分响应信号波形第一类部分响应信号波形akak-1Ck二进制信息：二进制信息： 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 10 0 0 2 0 -2 -2 0 0 0 +275.8 第第I类部分响应系统（类部分响应系统（传递函数）传递函数）传递函数传递函数      11exp2bHfjfT         expexpexpbbbjfTjfTjfT     2cosexpbbfTjfT     2bbHfTrect T f      exp2bbbbTrect T frect T fjfT       12IHHfHf2cos() exp(),1 2 0,1 2bbbbbfTjfTTfT fT     相关编码器相关编码器:低通滤波器低通滤波器:1 2bWT sR W  2Baud/Hz 85.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统  ( )Ib bbth tSaSatTTT  2sinb bbtTT t Tt    1,0,1()0,0,1Ibnh nTn      拖尾的振荡幅度按1/t2衰减。

抽样时刻非最大值）   IhtbT2bTbT 3bT2bT btSaT   b bSatTT  冲激响应冲激响应95.8第第I类部分响应系统类部分响应系统两个间隔为两个间隔为Tb的的sinc函数之和（双二进脉冲），按函数之和（双二进脉冲），按1/t2衰衰 减减抽样后，引入了可控的码间干扰可以方便的去掉抽样后，引入了可控的码间干扰可以方便的去掉接收端译码：可能造成误码扩散接收端译码：可能造成误码扩散     2sin sincsincb bb I bbbtTtTTthtTTt Tt      10,1 0IbnhnT      其其他他1nnncaa 发发射射端端：：1nnnaca 接接收收端端：：105.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统bn：：1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1an：：+1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1cn:c’n +0 0 +2 0 -2 -2 -20 0 +2+1 -1 +1 +1 -1 -1 -1-1 +1 -1 +3+0 0 +2 0 -2 -2 0 0 0 +2+1-1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1误码传播误码传播ˆ ':naˆ :na115.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统加有预编码编码的第一类部分响应系统加有预编码编码的第一类部分响应系统预编码后的部分响应信号各抽样值之间已解除了相关性，由当前预编码后的部分响应信号各抽样值之间已解除了相关性，由当前 的的Ck值可直接得到当前的值可直接得到当前的ak值。

值125.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统预编码：预编码：相关编码：相关编码：模模2判决判决      nnbd1nnnbdd 1nnndbd 21nnad1nnncaa    121nndd 112n nncdd 1nnnbdd mod212nc1,0 0,2n n ncbc       电平转换：电平转换：~ 算术加算术加~ 模模2加加判决规则：判决规则：nnnycn1,10,1n n nyby        135.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统加有预编码编码的第一类部分响应系统加有预编码编码的第一类部分响应系统bn1 1 1 0 01 0 1 1 1 0 0 dn0101 1 1 0 0 1 0 1 1 1an-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1cn0 0 0 +2 +2 0 -2 0 0 0 +2 +2ˆ nb1 1 1 0 01 0 1 1 1 0 0 145.8 第第I类部分响应系统类部分响应系统部分响应信号是由相关编码器、发送滤波器、信道和接部分响应信号是由相关编码器、发送滤波器、信道和接 收滤波器共同产生的收滤波器共同产生的      ,ks kCtkTH  若若相相关关编编码码器器输输出出为为则则应应为为理理想想低低通通特特性性. .■    H 也也可可采采用用升升余余弦弦滚滚降降特特性性. .■       h tH kd  ks kC h tkT   ks kCtkT     ks kd g tkT     22 2ssj Tj Ts sTGT rectee      ks kdtkT   155.8第第I类部分响应系统（双二进系统）类部分响应系统（双二进系统）用双二进的信号脉冲就隐含了相关编码用双二进的信号脉冲就隐含了相关编码考虑理想限带情况下的匹配滤波接收，则收发滤波器设考虑理想限带情况下的匹配滤波接收，则收发滤波器设 计为：计为：双二进系统可以达到双二进系统可以达到2Baud/Hz的极限频带利用率，无的极限频带利用率，无 ISI，信号衰减比理想低通快。

信号衰减比理想低通快代价是误码率有所升高（相同代价是误码率有所升高（相同Eb/N0时）时）实际使用的是三元码了实际使用的是三元码了            221/2TRjft TIbjft RIGfHf e fT GfHf e             165.8第第IV类部分响应系统类部分响应系统2nnncaa     ( )bb IV bbtTtThtSaSaTT 。