通信原理55数字基带信号传输—眼图.pptVIP

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5.4眼图 研究问题:码间串扰和噪声的估计 研究对象:眼图 研究目的:如何用实验的方法来减小码间串扰和噪声的影响 研究方法:定性分析,实验观察 5.4眼图:问题的提出 实际应用的基带数字信号传输系统,不可能完全做到无码间串扰的要求; 可能影响码间串扰性能的因素:发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性,而计算由于这些因素所引起的误码率非常困难,甚至得不到一种合适的定量分析方法。 在实际应用时要通过实验的方法估计和通过调整以改善传输系统的性能,使码间串扰的影响尽量减小。 眼图正是实验方法的一个有用的工具。 5.4眼图:什么是眼图? 基带传输系统接收滤波器的输出信号加到示波器的垂直轴 调示波器的水平扫描周期,使它与信号码元的周期同步 此时可以从示波器上显示出一个像人眼一样的图形,从这个称为眼图的图形上可以估计出系统的性能(指码间串扰和噪声的大小)。 另外也可以根据此特性对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统的传输性能。 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像人的眼睛一样的图形。 5.4眼图:眼图的基本原理 1.无噪声、无码间串扰时的眼图 二进制代码为1110001010 收到连1码时:持续时间为?的正电平 而收到连0码:持续时间为?的负电平 “1”“0”码交替:不会出现持续的正负电平 ?=(k?1)Tb,k为连码的数目 5.4眼图:眼图的基本原理 y(t)波形加到示波器的垂直轴 5.4眼图:眼图的基本原理 2.无噪声但有码间串扰的眼图 5.4眼图:眼图的基本原理 3.有噪声又有码间串扰的眼图 5.4眼图:眼图的模型 最佳抽样时刻应选择眼图中“眼睛”张开最大的时刻; 对定时误差的灵敏度,由斜边斜率决定,斜率越大,对定时误差就越灵敏; 图中阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围; 在抽样时刻上,上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限,噪声瞬时值超过了它就可能发生错误判决; 图中央的横轴位置应对应判决门限电平 5.4眼图:眼图的实验 无噪声时,观察信道带宽对信号的影响 输入信号双极性非归零码 信道带宽:4000Hz 5.4眼图:眼图的实验 5.4眼图:眼图的实验 5.4眼图:眼图的实验 * * 水平扫描的周期与Tb相等 水平扫描周期为nTb(n=4) 升余弦 AMI码 好几条线交织在一起组成 这几条线越靠近,眼图张得越大,码间串扰越小 眼图张得越小,表示码间串扰越大 原来清晰端正的细线,变成了比较模糊的带状的线,而且不很端正 噪声越大,线条越宽,越模糊 无噪声时,观察信道带宽对信号的影响 输入信号双极性非归零码 信道噪声:为0 信道带宽:1000Hz 有噪声时 信道噪声:均值为0,S/N=10db的AWGN 信道带宽:4000Hz 输入信号双极性非归零码 有噪声时 信道噪声:均值为0,S/N=3db的AWGN 信道带宽:4000Hz 输入信号双极性非归零码 * * * 原因:由于滤波器性能不可能设计得完全符合要求,线路传输特性不固定(线路长度变化)和不稳定(线路周围环境的不断变化)等,

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