第14讲 基带数字信号及表示和传输之三.ppt

第14讲 基带数字信号的表示和传输之三 通信系统原理教程 第14讲 基带数字信号的表示 和传输之三 通信教研室 本讲内容 概述 字符的编码方法 基带数字信号的波形 基带数字信号的传输码型 基带数字信号的频率特性 基带数字信号传输与码间干扰 眼图 时域均衡器 5.6基带数字信号传输与码间串扰 5.6.1 基带数字信号传输系统模型 设：GT(f) － 发送滤波器的传输函数， GR(f) －接收滤波器的传输函数， C(f) － 信道的传输函数， H(f) = GT(f)?C(f)?GR(f)。 5.6.2 码间串扰及奈奎斯特准则 码间串扰 － 相邻码元间的互相重叠 码间串扰产生的原因 － 系统总传输特性H(f)不良。 码间串扰的特点 －随信号的出现而出现，随信号的消失而消失 （乘性干扰） 克服码间串扰的原理 设：系统总传输函数H(f)具有理想矩形特性： 式中，T为码元持续时间 当系统输入为单位冲激函数?(t)时，抽样前接收信号波形h(t)应该等于H(f)的逆傅里叶变换： 实现无码间串扰传输特性： 奈奎斯特证明了：系统传输函数不必为矩形，可以是具有缓慢下降边沿的任何形状，但要求传输函数是实函数，并在 f = w处奇对称。（不是必要条件） － 称为奈奎斯特准则。 RB?2 W ?； RB= 2 W √； RB?2w看h(t) 例：余弦滚降特性的传输函数 其冲激响应为： W1/W － 称为滚降系数。 当W1/W = 1时，称为升余弦特性。 此时s0(t)的旁瓣小于31.5 dB， 且零点增多了。 滚降特性仍然保持2W波特的 传输速率，但是占用带宽增大了。 5.6.2 部分响应系统 部分响应系统解决的问题： 理想矩形传输特性：带宽最小，但不可实现， 滚降特性：可以实现，但带宽增大了。 部分响应特性：可以解决上述矛盾。 部分响应特性原理： 例：设传输函数H(f)为理想矩形。当加入两个相距时间T的单位冲激时，输出波形是两个sinx/x波形的叠加： 式中，W = 1/2T 上波形的频谱为： － 余弦形，带宽1/2T。 输出波形公式g(t)可以化简为: － g(t)值随 t 2的增大而减小。 由上式可得， 若用g(t)作为码元的波形，并以间隔T传输，则在抽样时刻上仅相邻码元之间互相“干扰”，而在抽样时刻上与其他码元互不干扰。 表面观察，由于图中相邻码元间存在干扰，似乎不能以时间间隔T传输码元。但是，因为这种干扰是确知的，故有办法仍以1/T 波特的码元速率正确传输。 相关编码概念： 设系统输入的二进制码元序列为{ak}，其中ak = ?1。当发送码元ak时，接收波形在相应抽样时刻上的抽样值Ck决定于下式： Ck的可能取值会有+2、0、-2 由上式可知收端： ∴如果前一码元ak-1已知，则在收到Ck后，就可以求出ak 值。 上例说明：原则上，可以达到理想频带利用率，并且使码元波形的“尾巴”衰减很快。 存在问题：错误传输导致错码更多，故不能实用。 实用部分响应特性（先预编码，再相关编码）： 设：发送端的输入码元ak用二进制数字0和1表示 首先将ak按照下式变成bk： － 预编码 式中，?为模2加法， bk为二进制数字0或1。 将{bk}用来传输。仿照上述原理，有 － 相关编码 若对上式作模2加法运算，则有 －模2判决 上式表明，对Ck作模2加法运算，就可以得到ak，而无需预知ak-1，并且也没有错误传播问题。 例：设输入 {ak}为1 1 1 0 1 0 0 1，则编解码过程为：