[工学]第3章 数字信号的基带传输.ppt

第3章 数字信号的基带传输 3.1 基带传输系统的组成 3.2 数字基带信号 3.3 基带脉冲传输过程与码间串扰 3.4 无码间串扰的基带传输系统特性 3.5 部分响应技术 3.6 理想数字基带传输系统中噪声对传输性能的影响 3.7 均衡技术 第3章 数字信号的基带传输 3.1 基带传输系统的组成 数字信号基带传输的基本知识 包括了两个变换： （1）消息（离散的或连续的）和数字脉冲信号（基带信号）之间的变换； （2）数字脉冲信号（基带信号）和信道信号（已调信号）之间的变换。 前一个变换由发收终端设备来完成，后一变换则由调制和解调器完成。 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 在数字通信系统中按照是否采用调制分为数字基带传输系统和数字频带传输系统，信号分为基带信号和频带信号。 数字基带传输系统主要有信道信号形成器、信道、接收滤器和抽样判决器等组成。 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 3.2 数字基带信号 数字基带信号是数字消息序列的一种电信号表示形式，它用不同的电位或脉冲来表示相应的数字消息，它的主要特点是功率谱集中在零频率附近。 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 1 单极性不归零码波形 2 单极性归零码波形 3 双极性波形 4 双极性归零码波形 5 差分码波形 6 多元码波形（多电平码波形） 第3章 数字信号的基带传输 数字信号基带传输的线路码型 为了在传输信道中获得优良的传输特性，一般要将信码信号变化为适合于信道传输特性的传输码（又叫线路码），即进行适当的码型变换。 第3章 数字信号的基带传输 数字信号基带传输码型的要求 (1) 易于从线路码中提取时钟分量（位定时信息） 传输码型功率谱中应含有定时钟信息，以便再生中继器或接收端能提取必需的定时钟信息。 (2) 线路码型频谱中不含直流分量及小的低频分量 满足这种要求的原因是PCM端机、再生中继器与电缆线路相互连接时，需要安装变量器，以便实现远端供电（因设置无人站）以及平衡电路与不平衡电路的连接。 第3章 数字信号的基带传输 (3) 线路码流中高频分量应尽量少 这是因为一条电缆中包含有许多线对，线对间由于电磁感应会引起串话，且这种串话随频率的升高而加剧。 (4) 码型变换过程应与信源的统计特性无关 信道上传输的基带传输码型应具有对信源统计依赖最小的特性，即对信源经信源编码后，直接转换的数字信号的类型不应有任何限制（例如“1”和“0”出现的概率及连“0”多少等）。 第3章 数字信号的基带传输 (5) 经过信道传输后产生的码间干扰应尽量小 (6) 线路码型具有一定的误码检测能力 数字信号在信道中传输时，由于各种因素的影响，有可能产生误码：若传输码型有一定的规律性，那么就可根据这一规律性来检测是否有误码，即做到自动监测，以保证传输质量。 (7) 设备简单 由信息源直接转换的数字信号不适合于直接在电缆信道中传输（原因见后），需经码型变换设备转换成适合于传输的码型，要求码型变换设备要简单、易于实现。 第3章 数字信号的基带传输 常用的传输码型 根据基带信号中每个码元的幅度取值不同,通常可以把它们归纳分类为二元码、三元码和多元码 第3章 数字信号的基带传输 1 二元码 常用的二元码主要有单极性不归零码（NRZ）和单极性归零码（RZ），双极性不归零码和双极性归零码，差分码及CMI码等。 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 随机脉冲信号序列的功率谱包括连续谱和离散谱两个部分 第3章 数字信号的基带传输 通过以上分析可知：双极性基带信号无论归零或不归零，其脉冲信号出现概率相等时，只有连续谱，无离散谱。单极性不归零脉冲序列只有连续谱和直流，但单极归零脉冲序列除连续谱，直流外，还有谐波分量，离散谱。这个结论在数字通论系统中对提取时钟有重要的意义。 第3章 数字信号的基带传输 （1） 单极性不归零码（NRZ码） 第3章 数字信号的基带传输 第3章 数字信号的基带传输 （2） 单极性归零码（RZ码） 第3章 数字信号的基带传输 （3） 双极性不归零码和双极性归零码。 第3章 数字信号的基带传输 （4） 差分码 （5） 双相码 （6） CMI码(传号反转编码)  （7） mBnB码 第3章 数字信号的基带传输 2 三元码 三元码具有3个电平幅度，即+1，0和-1，它实际上是一种三进制码。 第3章 数字信号的基带传输 （1） 传号交替反转码（AMI） 第3章 数字信号的基带传输 从AMI码的功率谱中可以看出它有以下优点： ① 无直流成份，低频成份也少（由于AMI码的传号码极性交替反转），有利于