1、电子信息工程学院通信原理1第第6 6章章 数字基带传输系统数字基带传输系统 6 6.1 .1 数字基带信号及其频谱特性数字基带信号及其频谱特性 6 6.2.2 基带传输的常用码型基带传输的常用码型 6 6.3.3 数字基带信号传输与码间串扰数字基带信号传输与码间串扰 6 6.4.4 无码间串扰的基带传输特性无码间串扰的基带传输特性 6 6.5.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 6 6.6.6 眼图眼图 6 6.7.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理26.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 本节将研究在无码间串扰条件下
2、，由信道噪声引起的误码率。本节将研究在无码间串扰条件下，由信道噪声引起的误码率。分析模型分析模型 n(t) 加性高斯白噪声，均值为0，双边功率谱密度为n0 /2。因为接收滤波器是一个线性网络，故判决电路输入噪声因为接收滤波器是一个线性网络，故判决电路输入噪声n nR R ( (t t) )也是也是均值为均值为0 0的平稳高斯噪声，且它的功率谱密度的平稳高斯噪声，且它的功率谱密度P Pn n ( (f f) )为为方差为方差为抽样判决 20( )2nRnPfGf220( )2nRnGfd f电子信息工程学院通信原理3故故n nR R ( (t t) )是均值为是均值为0 0、方差为、方差为 2
3、2的高斯噪声的高斯噪声式中，式中， V V 噪声的瞬时取值噪声的瞬时取值n nR R ( (kTkTs s) ) 。 22221)(nVneVf6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理46.5.16.5.1二进制双极性基带系统二进制双极性基带系统设：抽样时刻电平取值为设：抽样时刻电平取值为+A+A或或-A-A 则抽样判决器在抽样时刻的取值为则抽样判决器在抽样时刻的取值为根据式根据式当发送当发送“1 1”时，时，A A+ + n nR R( (kTkTs s) )的一维概率密度函数为的一维概率密度函数为当发送当发送“0 0”时，时，- -A A+
4、 + n nR R( (kTkTs s) )的一维概率密度函数为的一维概率密度函数为”时，发送“”时，发送“0)(1)()(SRSRSkTnAkTnAkTx22221)(nVneVf2121()( )exp22nnxAfx2021()( )exp22nnxAfx6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理5选择一个适当的电平选择一个适当的电平V Vd d为判决门限为判决门限有两种差错形式：发送的有两种差错形式：发送的“1 1”码被判为码被判为“0 0”码；发送的码；发送的“0 0”码被码被判为判为“1 1 ”码。码。110ddxVxV当判为“”码
5、（正确）对“”码当判为“ ”码 （错误）001ddxVxV当判为“ ”码 （正确）对“ ”码当判为“”码 （错误）6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理6 发发“1 1”错判为错判为“0 0”的概率的概率P P(0/1)(0/1)为为 发发“0 0”错判为错判为“1 1”的概率的概率P P(1/0)(1/0)为为dVddxxfVxPP)()() 1/0(1221()exp22dVnnxAdx11erf222dnVA=dVddxxfVxPP)()()0/1 (0221()exp22dVnnxAdx11erf222dnVA=6.5 6.5 基带传
6、输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理7 总误码率为总误码率为 寻找使误码率最小的判决门限电平（最佳门限电平）寻找使误码率最小的判决门限电平（最佳门限电平） 令令 则可求得最佳门限电平则可求得最佳门限电平 (1) (0/1)(0) (1/0)ePPPPP0deVP) 1 ()0(ln22PPAVnd6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理8若若P P(1) = (1) = P P(0) = 1/2(0) = 1/2，则有，则有这时，基带传输系统总误码率为这时，基带传输系统总误码率为结论：结论：在发送概率相等，且在最
7、佳门限电平下在发送概率相等，且在最佳门限电平下 （1 1）双极性基带系统的总误码率仅依赖于信号峰值）双极性基带系统的总误码率仅依赖于信号峰值A A与噪声均方根值与噪声均方根值 n n的比值的比值, , 而与采用什么样的信号形式而与采用什么样的信号形式无关。无关。 （2 2）比值）比值A A/ / n n越大，越大，P Pe e就越小。就越小。 0dV1(0/1)(1/0)2ePPP1122nAerf122nAerfc6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理9 6.5.2 6.5.2 二进制单极性基带系统二进制单极性基带系统 在抽样时刻的电平取值
8、为在抽样时刻的电平取值为+A+A或或0 0，则只需将下图中，则只需将下图中f f0 0( (x x) )曲曲线的分布中心由线的分布中心由- -A A移到移到0 0即可。即可。6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理10这时上述公式将分别变成：这时上述公式将分别变成：当当P P(1) = (1) = P P(0) = 1/2(0) = 1/2时，时，V Vd d* * = = A A/2/2) 1 ()0(ln22PPAAVndneAerfcP22216.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 电子信息工程学院通信原理116
9、.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能v 双极性信号误码率双极性信号误码率v 单极性信号误码率单极性信号误码率v 比较结论比较结论 当比值当比值A/ A/ n n一定时，双极性基带系统的误码率比单极性一定时，双极性基带系统的误码率比单极性的低，抗噪声性能好。的低，抗噪声性能好。 等概条件下，双极性的最佳判决门限电平为等概条件下，双极性的最佳判决门限电平为0 0，与信号幅，与信号幅度无关，不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态。度无关，不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态。 单极性的最佳判决门限电平为单极性的最佳判决门限电平为A/2A/2，它易受信道特性变化，它易受信道
10、特性变化的影响，从而导致误码率增大。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广泛。因此，双极性基带系统比单极性基带系统应用更广泛。neAerfcP221neAerfcP2221电子信息工程学院通信原理12第第6 6章章 数字基带传输系统数字基带传输系统 6 6.1 .1 数字基带信号及其频谱特性数字基带信号及其频谱特性 6 6.2.2 基带传输的常用码型基带传输的常用码型 6 6.3.3 数字基带信号传输与码间串扰数字基带信号传输与码间串扰 6 6.4.4 无码间串扰的基带传输特性无码间串扰的基带传输特性 6 6.5.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗
11、噪声性能 6 6.6.6 眼图眼图 6 6.7.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理136.6 6.6 眼图眼图 v眼图的用处眼图的用处 用示波器测量基带信号波形用示波器测量基带信号波形( (眼图眼图) )，利用眼图，利用眼图定性估计系统的性能。定性估计系统的性能。v眼图的测量方法眼图的测量方法被测量被测量基带信号基带信号Y输入输入直流耦合直流耦合X轴扫描轴扫描周期为周期为Ts利用示波器的利用示波器的余辉作用，显余辉作用，显示出若干码元示出若干码元重叠的波形。重叠的波形。形状象形状象 “眼睛眼睛” ，称为眼图。称为眼图。电子信息工程学院通信原理14 眼图实例眼图实
12、例 图图(a)(a)是接收滤波器输出的无码间串扰的双极性基带波形是接收滤波器输出的无码间串扰的双极性基带波形 图图(d)(d)是接收滤波器输出的有码间串扰的双极性基带波形是接收滤波器输出的有码间串扰的双极性基带波形 眼图的眼图的“眼睛眼睛”张开的越大，且眼图越端正，表示张开的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之，表示码间串扰越大。码间串扰越小；反之，表示码间串扰越大。6.6 6.6 眼图眼图 电子信息工程学院通信原理156.6 6.6 眼图眼图 v眼图模型所描述的系统性能眼图模型所描述的系统性能电子信息工程学院通信原理16 最佳抽样时刻是最佳抽样时刻是“眼睛眼睛”张开最大的时刻；张开最大
13、的时刻； 定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率。斜率越大，对位定时误差越定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率。斜率越大，对位定时误差越敏感；敏感； 图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程度；度； 图中央的横轴位置对应于判决门限电平；图中央的横轴位置对应于判决门限电平； 抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限, ,若噪声瞬若噪声瞬时值超过它就可能发生错判；时值超过它就可能发生错判； 图中倾斜阴影带与横轴相交的区间表示了接收波形零点位置的变图中倾斜阴影带与横轴相交的区间表示了接收
14、波形零点位置的变化范围，即过零点畸变，它对于利用信号零交点的平均位置来提取化范围，即过零点畸变，它对于利用信号零交点的平均位置来提取定时信息的接收系统有很大影响。定时信息的接收系统有很大影响。6.6 6.6 眼图眼图 电子信息工程学院通信原理17 眼图照片眼图照片 图图(a)(a)是在几乎无噪声和无码间干扰下得到的是在几乎无噪声和无码间干扰下得到的, , 图图(b)(b)则是在一定噪声和码间干扰下得到的。则是在一定噪声和码间干扰下得到的。6.6 6.6 眼图眼图 电子信息工程学院通信原理18第第6 6章章 数字基带传输系统数字基带传输系统 6 6.1 .1 数字基带信号及其频谱特性数字基带信号
15、及其频谱特性 6 6.2.2 基带传输的常用码型基带传输的常用码型 6 6.3.3 数字基带信号传输与码间串扰数字基带信号传输与码间串扰 6 6.4.4 无码间串扰的基带传输特性无码间串扰的基带传输特性 6 6.5.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 6 6.6.6 眼图眼图 6 6.7.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理196.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 v6.7.16.7.1部分响应系统部分响应系统 6.46.4节根据奈奎斯特第一准则得到的无节根据奈奎斯特第一准则得到的无ISIISI基带基带传输特性传输特性 理想低通理
16、想低通物理不可实现，时域波形物理不可实现，时域波形“尾巴尾巴”大大 升余弦滚降升余弦滚降频带利用率下降频带利用率下降 问题问题 能否有能否有“尾巴小尾巴小”而频带利用率高的方法而频带利用率高的方法电子信息工程学院通信原理20v问题答案问题答案 奈奎斯特第二准则奈奎斯特第二准则 人为地在码元的（波形形成）抽样时刻引入码间串扰，人为地在码元的（波形形成）抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除并在接收端判决前加以消除 可以改善频谱特性、使频带利用率提高到理论最大值可以改善频谱特性、使频带利用率提高到理论最大值 同时加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的同时加速传输波形尾巴的衰减和降低对
17、定时精度要求的目的目的 部分响应系统部分响应系统 满足上述条件的波形叫部分响应波形满足上述条件的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利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统 6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理21 第第类部分响应波形类部分响应波形 观察下图所示的观察下图所示的sin sin x x / / x x波形，我们发现相距一个码元间波形，我们发现相距一个码元间隔的两个隔的两个sin sin x x / / x x波形的波形的“拖尾拖尾”刚好正负相反，利用这刚好正负相反，利用这样的波形组合肯定可以构成样的波形
18、组合肯定可以构成“拖尾拖尾”衰减很快的脉冲波形。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根据这一思路，我们可用两个间隔为一个码元长度T Ts s的的sin sin x x / / x x的合成波形来代替的合成波形来代替sin sin x x / / x x ，如下图所示。，如下图所示。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理22 合成波形的表达式为合成波形的表达式为经简化后得经简化后得g g( (t t) )的的“拖尾拖尾”幅度随幅度随t t2 2下降，收敛快，衰减大。下降，收敛快，衰减大。g g( (t t) )除了在相邻的取样
19、时刻除了在相邻的取样时刻t =t = T Ts s/2/2处，处， g g( (t t) = 1) = 1外，其余外，其余的取样时刻上，的取样时刻上， g g( (t t) )具有等间隔具有等间隔T Ts s的零点。的零点。)2()2(sin)(SSSSTtTTtTtg)2()2(sinSSSSTtTTtT 22cos/41 4/SSt Tg ttT6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理23g g( (t t) )的频谱函数的频谱函数对对进行傅立叶变换，得到进行傅立叶变换，得到 带宽为带宽为B B = 1/2 = 1/2T Ts s (Hz) (Hz)
20、，与理想矩形滤波器的相同。，与理想矩形滤波器的相同。 频带利用率为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。达到了基带系统在传输二进制序列时的理论极限值。 22cos/414/SSt Tg ttT 2cos,2G0,SSSSTTTT)B/Hz(221/1/SSBTTBR6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理24 如果用上述部分响应波形作为传送信号的波形，且发送码元间隔为如果用上述部分响应波形作为传送信号的波形，且发送码元间隔为T Ts s，则在抽样时刻上仅发生前一码元对本码元抽样值的干扰，而与，则在抽样时刻上仅发生前一码元对本码元抽样值的
21、干扰，而与其他码元不发生串扰，见下图其他码元不发生串扰，见下图表面上看，由于前后码元的串扰很大，似乎无法按表面上看，由于前后码元的串扰很大，似乎无法按1 1T Ts s的速率进的速率进行传送。但由于这种行传送。但由于这种“串扰串扰”是确定的，在接收端可以消除掉，故是确定的，在接收端可以消除掉，故仍可按仍可按1 1T Ts s传输速率传送码元。传输速率传送码元。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理25 例如，设输入的二进制码元序列为例如，设输入的二进制码元序列为 a ak k ，并设，并设a ak k的取值的取值为为+1+1及及-1-1（对应于（对应于“
22、1 1”及及“0 0”）。这样，当发送码元）。这样，当发送码元a ak k时，接收波形时，接收波形g g( (t t) )在相应时刻上（第在相应时刻上（第k k个时刻上）的抽个时刻上）的抽样值样值C Ck k由下式确定：由下式确定：C Ck k = = a ak k + + a ak k-1-1 或或 a ak k = = C Ck k - - a ak k-1-1 式中式中 a ak k-1-1 是是a ak k的前一码元在第的前一码元在第k k个时刻上的抽样值个时刻上的抽样值（即串扰值）。（即串扰值）。 由于串扰值和信码抽样值相等，因此由于串扰值和信码抽样值相等，因此g g( (t t)
23、)的抽样值将有的抽样值将有 -2-2、0 0、+2+2三种取值，即成为伪三进制序列。如果前一三种取值，即成为伪三进制序列。如果前一码元码元a ak k-1-1已经接收判定，则接收端可根据收到的已经接收判定，则接收端可根据收到的C Ck k ，由，由上式得到上式得到a ak k的取值。的取值。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理26 存在的问题存在的问题 从上面例子可以看到，实际中确实还能够找到频带利用率高从上面例子可以看到，实际中确实还能够找到频带利用率高（达到（达到2 B/Hz2 B/Hz）和尾巴衰减大、收敛也快的传送波形。）和尾巴衰减大、收敛也快的
24、传送波形。差错传播问题：因为差错传播问题：因为a ak k的恢复不仅仅由的恢复不仅仅由C Ck k来确定，而是必须参来确定，而是必须参考前一码元考前一码元a ak k-1-1的判决结果，如果的判决结果，如果 C Ck k 序列中某个抽样值因干扰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而发生差错，则不但会造成当前恢复的a ak k值错误，而且还会影值错误，而且还会影响到以后所有的响到以后所有的a ak+k+1 1 、 a ak+k+2 2的正确判决，出现一连串的错的正确判决，出现一连串的错误。这一现象叫差错传播。误。这一现象叫差错传播。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和
25、时域均衡 电子信息工程学院通信原理27例如：例如：输入信码输入信码 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 11 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 发送端发送端 a ak k +1 +1 1 +1 +1 1 +1 +1 1 1 1 1 1 +1 +1 1 +1 +11 +1 +1 发送端发送端 C Ck k 0 0 +2 0 0 0 +2 0 2 2 2 0 0 0 +2 0 0 0 +2接收端接收端 C Ck k 0 0 +2 0 0 0 +2 0 2 2 0 0 0 0 +20 0 0 +2恢复的恢复的 a ak k +1+1 1 +1 +1 1 +1 +1 1 1 1 1 +1 1
26、 +1 1 +3由上例可见，自由上例可见，自 C Ck k 出现错误之后，接收端恢复出来的出现错误之后，接收端恢复出来的 a ak k 全全部是错误的。此外，在接收端恢复部是错误的。此外，在接收端恢复 a ak k 时还必须有正确的起始时还必须有正确的起始值（值（+1+1），否则，即使没有传输差错也不可能得到正确的），否则，即使没有传输差错也不可能得到正确的 a ak k 序列。序列。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理28 产生差错传播的原因：产生差错传播的原因： 在有控制地引入码间串扰的过程中，使原本互相独立的在有控制地引入码间串扰的过程中，使原本
27、互相独立的码元变成了相关码元。码元变成了相关码元。 这种串扰所对应的运算称为相关运算，所以将下式这种串扰所对应的运算称为相关运算，所以将下式C Ck k = = a ak k + + a ak k-1-1称为称为相关编码相关编码。 相关编码是为了得到预期的部分响应信号频谱所必需的，但却带来了差错传播问题。但却带来了差错传播问题。解决差错传播问题的途径如下。解决差错传播问题的途径如下。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理29 预编码预编码：为了避免因相关编码而引起的差错传播问题，为了避免因相关编码而引起的差错传播问题，可以在发送端相关编码之前进行预编码。
28、可以在发送端相关编码之前进行预编码。预编码规则：预编码规则： b bk k = = a ak k b bk k-1-1 即即 a ak k = = b bk k b bk k-1-1 相关编码相关编码：把预编码后的把预编码后的 b bk k 作为发送滤波器的输入码作为发送滤波器的输入码元序列，得到元序列，得到 C Ck k = = b bk k + + b bk k-1-1 相关编码相关编码 模模2 2判决判决：若对上式进行模若对上式进行模2 2处理，则有处理，则有 C Ck k mod2mod2 = = b bk k + + b bk k-1-1 mod2mod2 = = b bk k b
29、bk k-1-1 = = a ak k即即 a ak k = = C Ck k mod2mod2 此时，得到了此时，得到了a ak k ，但不需要预先知道，但不需要预先知道a ak k-1-1。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理30上述表明，对接收到的上述表明，对接收到的C Ck k作模作模2 2处理便得到发送端的处理便得到发送端的a ak k ，此时不需要，此时不需要预先知道预先知道a ak k-1-1，因而不存在错误传播现象。这是因为，预编码后的，因而不存在错误传播现象。这是因为，预编码后的信号各抽样值之间解除了相关性。信号各抽样值之间解除了相关
30、性。因此，整个上述处理过程可概括为因此，整个上述处理过程可概括为“预编码预编码相关编码相关编码模模2 2判决判决”过程。过程。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理316.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理32 第第类部分响应系统方框图类部分响应系统方框图图图(a) (a) 原理方框图原理方框图图图(b) (b) 实际系统方框图实际系统方框图 6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 发送波形形成电子信息工程学院通信原理33 部分响应的一般形式部分响应的一般形式部分响应波形的一般形式可以是部分响应波形的
31、一般形式可以是N N个相继间隔个相继间隔T Ts s的波的波形形sin sin x x/ /x x之和，其表达式为之和，其表达式为式中式中R R1 1、R R2 2、R RN N为加权系数，其取值为正、负整为加权系数，其取值为正、负整数和零，例如，当取数和零，例如，当取R R1 1 =1 =1，R R2 2 =1 =1，其余系数等于，其余系数等于0 0时，时，就是前面所述的第就是前面所述的第类部分响应波形。类部分响应波形。g g( (t t) )的频谱函数为的频谱函数为 ssssNssssssTNtTTNtTRTtTTtTRtTtTRtg) 1() 1(sin)()(sinsin)(21sNm
32、sTmjmsTTeRTGs, 0,)(1)1(6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理34 常见的五类常见的五类部分响应波形部分响应波形 6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理35 从表中看出，各类部分响应波形的频谱均不超过理想低从表中看出，各类部分响应波形的频谱均不超过理想低通的频带宽度，但他们的频谱结构和对临近码元抽样时通的频带宽度，但他们的频谱结构和对临近码元抽样时刻的串扰不同。刻的串扰不同。 目前应用较多的是第目前应用较多的是第类和第类和第类。第类。第类频谱主要集类频谱主要集中在低频段，适于信道频带高频严重受
33、限的场合。第中在低频段，适于信道频带高频严重受限的场合。第类无直流分量，且低频分量小，便于边带滤波，实现单类无直流分量，且低频分量小，便于边带滤波，实现单边带调制，因而在实际应用中，第边带调制，因而在实际应用中，第类部分响应用得最类部分响应用得最为广泛。为广泛。 此外，以上两类的抽样值电平数比其它类别的少，这也此外，以上两类的抽样值电平数比其它类别的少，这也是它们得以广泛应用的原因之一，当输入为是它们得以广泛应用的原因之一，当输入为L L进制信号进制信号时，经部分响应传输系统得到的第时，经部分响应传输系统得到的第、类部分响应信类部分响应信号的电平数为（号的电平数为（2L-12L-1）。）。6.
34、7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 电子信息工程学院通信原理36 部分响应系统优缺点部分响应系统优缺点 优点：能实现优点：能实现2 2波特波特/ /赫的频带利用率，且传输波形赫的频带利用率，且传输波形的的“尾巴尾巴”衰减大和收敛快。衰减大和收敛快。 缺点：当输入数据为缺点：当输入数据为L L进制时，部分响应波形的相关进制时，部分响应波形的相关编码电平数要超过编码电平数要超过L L个。因此，在同样输入信噪比条个。因此，在同样输入信噪比条件下，部分响应系统的抗噪声性能要比件下，部分响应系统的抗噪声性能要比0 0类响应系统类响应系统差。差。6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时
35、域均衡 电子信息工程学院通信原理376.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡v6.7.2 6.7.2 时域均衡时域均衡 问题：问题： 无码间干扰对无码间干扰对H()H()有特定要求有特定要求 实际中，由于滤波器设计误差和信道特性变化，无实际中，由于滤波器设计误差和信道特性变化，无法达到要求的法达到要求的H()H()，从而造成码间干扰，从而造成码间干扰)()()()(RTGCGH抽样判决电子信息工程学院通信原理386.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡v问题如何解决问题如何解决 系统中插入一种可调滤波器来校正或补偿系统系统中插入一种可调滤波器来校正或补偿系统特性。特性。
36、 这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。v均衡器的种类均衡器的种类 频域均衡器频域均衡器 时域均衡器时域均衡器RG ( )C( )TG ( )T( )抽样抽样判决判决电子信息工程学院通信原理39v时域均衡原理时域均衡原理6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡电子信息工程学院通信原理406.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 ( )/()ssiTTHi 周期函数周期函数 T()用付氏级数表示为用付氏级数表示为 ( )njnTsnTC e 其中其中 Cn 为指数型付氏系数为指数型付氏系数 /2/2/2/2/2( )/2/() ssssnss
37、jnTjnTssssiCTTedTTHied对对 T()求反变换，得求反变换，得 T()的冲激响应的冲激响应 11( ) ( )()TnnSjnTsnnCtnTh tFTFC e 系数系数 Cn 完全完全取决取决于于 H()。 电子信息工程学院通信原理416.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡v时域均衡器的冲激响应为时域均衡器的冲激响应为v时域均衡器模型时域均衡器模型v时域均衡器为横向滤波器，抽头系数时域均衡器为横向滤波器，抽头系数C Ci i可调可调nSnTnTtCth)()(电子信息工程学院通信原理42v实际抽头数为有限个实际抽头数为有限个 由由2N个个单单位位延延迟迟器器和
38、和(2N+1)个个抽抽头头系系数数构构成成的的时时域域均均衡衡器器 输输入入单单个个码码元元波波形形X(t) Y(t) ( )( )( )( )(NTiNSiSiiNNX th tX tCt iYtTtCXiT Ts Ts Ts Ts Ts Ts C-N CN+1 C-1 C0 CN-1 CN C1 抽抽头头系系数数控控制制电电路路 抽抽样样与与峰峰值值 极极形形判判别别器器 6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡电子信息工程学院通信原理43作业作业v阅读阅读 6.8 6.8 小结小结v习题习题 6-16-1 6-76-7 6-86-8 6-116-11 6-126-12 6-176-17 6-186-18 6-206-20电子信息工程学院通信原理44小结小结v6.5 6.5 基带传输系统的抗噪声性能基带传输系统的抗噪声性能 噪声引起误码噪声引起误码 信噪比越大，误码率越小信噪比越大，误码率越小 电子信息工程学院通信原理45小结小结v6 6.6.6 眼图眼图 什么叫眼图什么叫眼图 眼图的作用眼图的作用v6.7 6.7 部分响应和时域均衡部分响应和时域均衡 部分响应系统要解决的问题部分响应系统要解决的问题 部分响应系统原理部分响应系统原理 时域均衡要解决的问题时域均衡要解决的问题 时域均衡原理时域均衡原理
