现代通信系统原理教学课件作者第2版张会生电子教案第4章节数字基带传输系统课件(2574KB).pptVIP

* * 噪声会引起两种误码概率 ： （1）发“1”错判为“0”的概率P(0/1)： （2）发“0”错判为“1”的概率P(1/0)： * * 基带传输系统总的误码率可表示为： 在A和 一定的条件下，可以找到一个使误码率最小的判决门限电平，这个门限电平称为最佳门限电平。令 当P(1) = P(0) = 1/2 时 可得 * * 这时，基带信号系统总的误码率为： 适用条件：双极性、等概发送“1”码和“0”码、且在最佳判决门限电平下，基带传输系统总的误码率表示式。 单极性信号时： 当P(1) = P(0) = 1/2 时： 最佳门限电平为： 误码率 * * 讨论： （1）在基带信号峰值相等、噪声均方根值也相同时，单极性基带系统的抗噪性能不如双极性基带系统。 （2）在误码率相同条件下，单极性基带系统需要的信噪功率比要比双极性高3dB。 （3）在发送“1”、“0”码等概情况下，单极性基带系统的最佳判决门限电平随信道特性发生变化。 因此，数字基带系统多采用双极性信号进行传输。 4.5 眼图 目的：用的实验方法宏观监测系统的性能 * * 观察眼图的方法：调整示波器扫描周期，使 To=Tb 这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”。 4.5.1 眼图的概念 眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。 * * 4.5.2 眼图形成原理及模型 1. 无噪声时的眼图 眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱： ●“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小； ●反之表示码间串扰越大。 * * 2. 存在噪声时的眼图 当存在噪声时，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。 ●噪声越大，线迹越宽，越模糊； ●码间串扰越大，眼图越不端正。 * * 3. 眼图的模型 （1）最佳抽样时刻在“眼睛”张最大的时刻。 （2）对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。 （3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变。 （4）眼图中横轴位置应对应判决门限电平。 （5）各相应电平的噪声容限。 （6）倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围。 * * 4.6 时域均衡原理 4.6.1 均衡的概念 ●实际的基带传输系统不可能完全满足无码干传输条件，当串扰严重时，必须对系统的传输函数进行校正，使其达到或接近无码间串扰要求的特性。 ●理论和实践表明，在基带系统中插入一种可调（或不可调）滤波器就可以补偿整个系统的幅频和相频特性，从而减小码间串扰的影响。这个对系统校正的过程称为均衡，实现均衡的滤波器称为均衡器。 ●均衡方式 1） 频域均衡：从频率响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输条件。 2）时域均衡直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。 * * 4.6.2 时域均衡的基本原理 时域均衡的基本思想: H(ω)不满无码间串扰条件时，x(t)将存在码间串扰。为此，在H(ω)之后插入一个称之为横向滤波器的可调滤波器T(ω) ，形成新的总传输函数 则抽样判决器输入端的信号y(t)将不含码间串扰。 显然，只要 * * 可以证明: 根据该式，可构造实现T(ω)的插入滤波器。 由上式可见，T(ω)、Cn完全由H(ω)决定。 对式（4-49）进行傅立叶反变换，得其单位冲激响应为 其中 （4-48） （4-50） * * 它实际上是由无限多个横向排列的延迟单元构成的抽头延迟线加上一些可变增益放大器组成，因此称为横向滤波器。 （4-50） 根据该式，可构造实现的插入滤波器如图4-24所示。 * * 上述分析表明：借助横向滤波器实现均衡是可能的，并且只要用无限长的横向滤波器，就能做到消除码间串扰的影响。问题：使横向滤波器的抽头无限多是不现实的。 措施：大多情况下也是不必要的。因为实际信道往往仅是一个码元脉冲波形对邻近的少数几个码元产生串扰，故实际上只要有一、二十个抽头的滤波器就可以了。 * * 4.6.3 有限长横向滤波器 设在基带系统接收滤波器与判决器之间插入一个具有2N+1个抽头的横向滤波器，如图（a）所示。 可以证明：用有限长的横向滤波器有效减小码间串扰是可能的，但完全消除是不可能的。图（b）以三个抽头的横向滤波器为例。 0，1/2，1/4，0 -1/16，0，3/4，0，-1/4 * * 例4.3