通信原理樊昌信课件第六章数字基带传输系统.pptVIP

这是一个随时间增大，“尾巴”加速衰减的抽样函数 滚降系统的信号演示 余弦滚降系统 (1+α)fN (1-α)fN δ(t) Ts 在峰值点上取样 无码间串扰 滚降系统的截止频率与BN的关系 滚降系统的频带利用率 小于理想系统的频带利用率 f1 f2 f(Hz) H(f) §6.5 无码间串扰时系统的抗噪性能 噪声引起的误差有两种差错形式： 发送“1”码被判为“0”码 发送“0”码被判为“1”码 二进制基带系统的总误码率为： 误码率Pe与信噪功率比ρ的关系： (1) 在信噪功率比ρ相同条件下，双极性信号的误码率比单极性的低，抗干扰性能好。 (2) 在误码率相同条件下，单极性信号需要的信噪比要比双极性的高3dB。 §6.6 眼图 眼图对数字基带信号传输系统的性能给出了很多有用的情况，可以从中看出码间串扰的大小和噪声的大小。 眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰。 d（t） y（t） H（ω） Y轴输入端 y（t） 眼图的模型： 眼图照片 图(a)是在几乎无噪声和无码间干扰下得到的, 图(b)则是在一定噪声和码间干扰下得到的。 Why? 为什么要提出部分响应系统? How? 部分响应系统是怎样实现的? What? 简单的部分响应系统存在什么问题? How? 如何解决上述问题? Win Loss 部分响应系统的“得与失” §6.7 部分响应系统 回顾我们学过的理想低通系统 δ(t) 理想低通系统 fN H(f) -fN T=1/(2fN) 在峰值点上取样 无码间串扰 频谱利用率可以达到2Bd/Hz,且无码间串扰 但遗憾的是：无法物理实现 为什么要提出部分响应系统？ 回顾我们学过的滚降系统 余弦滚降系统 (1+α)fN (1-α)fN δ(t) T=1/(2fN) 在峰值点上取样 无码间串扰 可物理实现,且无码间串扰 但遗憾的是：频带利用率=2/(1+α)2Bd/Hz 理想低通与滚降系统的“原则” 这两个系统被一个看似原则的理念束缚了： 这个似乎必须遵守的原则是 “必须无码间串扰” 如果我们打破这种看似原则理念的束缚，就会有新的发现！ 找到频带利用率=2Bd/Hz，并可物理实现的系统 人为地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除。通常把这种波形叫部分响应波形。 利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统。 部分响应系统实现 第Ⅰ类部分响应波形 相距一个码元间隔的两个sin x / x波形的“拖尾”刚好正负相反，利用这样的波形组合肯定可以构成“拖尾”衰减很快的脉冲波形。 根据这一思路，我们可用两个间隔为一个码元长度Ts的sin x / x的合成波形来代替sin x / x ，如下图所示。 合成波形的表达式为： 经简化后得 由上式可见，g(t)的“拖尾”幅度随t2下降，这说明它比 sin x / x波形收敛快，衰减大。 对上式进行傅里叶变换，得到： 带宽为B = 1/2Ts (Hz) ，与理想矩形滤波器的相同。 频带利用率为 达到了基带系统在传输二进制序列时的理论极限值。 表面上看，由于前后码元的串扰很大，似乎无法按1／Ts的速率进行传送。但由于这种“串扰”是确定的，在接收端可以消除掉，故仍可按1／Ts传输速率传送码元。 设在抽样时刻，ak的取值为+1及-1（对应于“1”及“0”）。 由于串扰值和信码抽样值相等，因此Ck的抽样值将有 -2、0、+2三种取值，即成为伪三进制序列。如果前一码元ak-1已经接收判定，则接收端可根据收到的Ck ，由上式得到ak的取值。 简单的部分响应系统存在什么问题? 差错传播问题： ak的恢复不仅仅由Ck来确定，而是必须参考前一码元ak-1的判决结果，如果{Ck}序列中某个抽样值因干扰而发生差错，则不但会造成当前恢复的ak值错误，而且还会影响到以后所有的ak+1 、 ak+2……的正确判决，出现一连串的错误。这一现象叫差错传播。 例如： 输入信码 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 发送端{ak} +1 –1 +1 +1 –1 –1 –1 +1 –1 +1 +1 发送端{Ck} 0 0 +2 0 –2 –2 0 0 0 +2 接收端{Ck?} 0 0 +2 0 –2 0 0 0 0 +2 恢复的{ak?} +1 –1 +1 +1 –1 –1 +1 –1 +1 –1 +3 由上例可见，自{Ck?}出现错误之后，接收端恢复出来的{ak?}全部是错误的。此外，在接收端恢复{ak?}时还必须有正确的起始值（+1），否则，即