通信原理课件6数字基带传输系统.pptVIP

第5章 数字基带传输系统 它是用一个周期Ts内的负、正对称方波表示0，即用01表示0；而其反相的正、负对称方波表示1，用10表示1。 这种码是一种双极性的NRZ码，正、负电平各占一半，因而不存在直流分量。 因为双相码在每个码元间隔的中心都存在电平跳变，所以有丰富的位定时信息。 双相码适用于数据终端设备在短距离上的传输，在本地数据网中采用该码型作为传输码型，最高信息速率可达10Mb/s。这种码常被用于以太网中。 编码规则：１用码元中心点出现跃变来表示，即10或01都表示１。0码用00或11表示。 这样，当两个1之间有一个0时，则在第一个1的码元中心与第二个1的码元中心之间无电平跳变，此时密勒码中出现最大脉冲宽度，即两个码元周期2TS。由此可知，该码不会出现多于4个连码的情况，这个性质可用于检错。 与数字双相码类似，传号反转码也是一种双极性二电平不归零码。 CMI码中，在每一个TS内，1交替地用00和11两位码表示，而0则固定地用01表示。 CMI码没有直流分量，有频繁的波形跳变，这个特点便于恢复定时信号。并且10为禁用码组，不会出现3个以上的连码，这个规律可用来进行宏观检测。 例：理想低通型信道的截止频率为3000Hz，当传输以下电平信号时，求信号的频带利用率和最高信息速率。 （1）理想低通信号; （2）α=0.4的升余弦滚降信号； （3）NRZ码； （4）RZ码。 (2)升余弦滚降信号的频带利用率为 (4)二进制RZ码功率谱的零点带宽为1/(2fs)，而码元传输速率亦为fs，所以频带利用率为 X的概率密度曲线 黄线阴影为1错判为0的概率。 蓝线阴影为0错判为1的概率。 基带传输系统总误码率： 误码率与判决门限电平Vd有关，最佳门限电平（误码率最小）为： 这时，基带传输系统的总误码率为 在发送概率相等，且在最佳门限电平下，双极性基带系统的总误码率仅依赖于信号峰值A和噪声均方值σn的比值，而与采取什么样信号形式无关，比值越大，Pe越小。 2.二进制单极性基带系统 与双极性基带信号比较，只需要令-A项为0即可，可以求得： 双极性和单极性基带系统误码率比较： 当比值A/ σn一定时，双极性基带系统的误码率比单极性的低，抗噪声性能好。 在等概条件下，双极性的最佳判决门限电平为0，与信号幅度无关，因而不随信道特性变化而变，能保持最佳状态。而单极性的最佳判决门限电平为A/2，它易受信道特性变化的影响，从而导致误码率增大。 因此，双极性基带系统比单极性基带系统应用更为广泛。 6.6 眼图 在实际工程中，尽管经过精心设计，但是由于部件传输特性及调试不理想或信道特性发生变化，都可能使系统的性能达不到预期的目标。 除了用专用精密仪器进行定量的测量以外，在调试和维护工作中，技术人员还希望用简单的方法和通用仪器也能监测系统的性能，其中一个有效的方法就是观察接收信号的“眼图”。 将抽样判决器输入端的待测基带信号加到示波器的输入端，然后将示波器的水平扫描周期与接收码元的周期同步，为TS，这样各码元的波形就会重叠起来。对于双极性二进制数字信号，这个图形与人眼相像，所以称为“眼图”。 眼图：就是指用示波器观察到的接收端基带信号的波形。 用途：估计和调整系统的性能。 先不考虑噪声： 图(a)为无码间串扰的双极性基带信号波形，示波器将此波形每隔Ts秒重复扫描一次，利用示波器的余辉效应，扫描所得的波形重叠在一起，结果形成图(b)所示的“开启”的眼图。各TS内线迹重合、细而清晰。 图(c)是有失真的基带信号的波形，重叠后的波形会聚变差，眼睛张开程度变小，眼图不端正,如图(d)所示。 基带波形的失真通常是由噪声和码间串扰造成的，所以眼图的形状能定性地反映系统的性能。 当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，则不能得到保证。这时再将该小段的处第1个0变换成+B或-B，B的符号与前一个非0符号的相反，并让后面的所有非0符号从V符号开始再交替变化(在同一段中，B与V的符号总是相同；紧相邻段中的B符号总是相反)。 例： 消息码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 l 1 AMI码： -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 HDB3码： -1 0 0 0 –V +1 0 0 0 +V -1 +1-B 0 0 –V +B 0 0 +V -l +1 先确定各个-V和+V； 相邻V之间有奇数个+1或-1时，无须加B； 相邻V之间有偶数个(0属于偶数个)+1或-1时，加+B或-B， B的符号与前一个非0符号的相反； 使V后面的所有非0符号从V符号开始再交替变