数字基带信号及其频谱特性基带传输的常用码型.ppt

6.1 数字基带信号及其频谱特性 1、几种基本的基带信号波形 6.1 数字基带信号及其频谱特性 2、数字基带信号的表示式： 6.1 数字基带信号及其频谱特性 3、基带信号的频谱特性 由一般波形 其中 把s(t)分解成稳态波v(t)和交变波u(t)。 v(t)为s(t)的统计平均分量，可表示成： 6.1 数字基带信号及其频谱特性 交变波（随机波形） 式中， 6.1 数字基带信号及其频谱特性 或写成 式中， 例如， 6.1 数字基带信号及其频谱特性 v(t)的功率谱密度Pv(f)——由于v(t)是以为Ts周期的周期信号，故可以展成傅里叶级数 由于在（-Ts/2，Ts/2）范围内， ，所以 6.1 数字基带信号及其频谱特性 6.1 数字基带信号及其频谱特性 u(t)的功率谱密度Pu(f)——采用截短函数和统计平均的方法来求 令截取时间T = (2N+1) Ts， 6.1 数字基带信号及其频谱特性 其中 于是 6.1 数字基带信号及其频谱特性 其统计平均为 当m = n时， 当m ? n时， 6.1 数字基带信号及其频谱特性 6.1 数字基带信号及其频谱特性 s(t)的功率谱密度 写成单边功率谱 6.1 数字基带信号及其频谱特性 【例6-1】 求单极性NRZ和RZ矩形脉冲序列的功率谱。 【解】对于单极性波形：若设g1(t) = 0， g2(t) = g(t) 当P=1/2时，上式简化为 6.1 数字基带信号及其频谱特性 讨论：比较RZ和NRZ波形 6.1 数字基带信号及其频谱特性 讨论：比较RZ和NRZ波形 6.1 数字基带信号及其频谱特性 单极性信号的功率谱密度图 6.1 数字基带信号及其频谱特性 【例6-2】 求双极性NRZ和RZ矩形脉冲序列的功率谱。 【解】对于双极性波形：若设g1(t) = - g2(t) = g(t) ，则由 6.1 数字基带信号及其频谱特性 当P = 1/2时，上式变为 若g(t)是高度为1的NRZ矩形脉冲，那么 若g(t)是高度为1的半占空RZ矩形脉冲，则有 6.1 数字基带信号及其频谱特性 双极性信号的功率谱密度曲线如下图中的实线和虚线所示(对比单极性信号) 6.2 基带传输的常用码型 对传输用的基带信号的主要要求: 对代码的要求：原始消息代码必须编成适合于传输用的码型； 对所选码型的电波形要求：电波形应适合于基带系统的传输。 前者属于传输码型的选择，后者是基带脉冲的选择。这是两个既独立又有联系的问题。本节先讨论码型的选择问题。 6.2 基带传输的常用码型 1、 传输码的码型选择原则 不含直流，且低频分量尽量少； 应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带； 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； 具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测。 编译码简单，以降低通信延时和成本。 6.2 基带传输的常用码型 2、几种常用的传输码型 AMI码：传号交替反转码 编码规则：将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“-1”，而“0”(空号)保持不变。 消息码： 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 … AMI码： 0-1+10 0 0 0 0 0 0 –1 +1 0 0 –1 +1… AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。 6.2 基带传输的常用码型 AMI码的优点：没有直流成分，且高、低频分量少，编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况；如果它是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可变为单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量 AMI码的缺点：当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。 6.2 基带传输的常用码型 HDB3码：3阶高密度双极性码 编码规则： 当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+1与-1交替，称为B脉冲； 连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，用000V或B00V代替，称为取代节，其中V称为破坏脉冲，而B称为调节脉冲； 相邻取代节的V脉冲与前一个V脉冲极性必须交替。V的取值为+1或-1； V码后面的传号码极性也要交替。 6.2 基带传输的常用码型 HDB3码：3阶高密度双极性码 .如下图： 6.2 基带传输的常用码型 例： 消息码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0