1、数字基带传输系统数字基带传输系统软件与通信工程学院 李刚通信原理通信原理第五章第五章主要内容此前为基带系统注：复用可能在信源编码之后注：扩频一般在高频调制前第七章数字通信中的一些概念数字通信中的一些概念数字通信中的一些概念调制的分类数字信号的基带与频带传输为什么研究基带系统若干基本概念总结主要内容数字脉冲幅度调制PAM基本的数字基带信号波形基本的数字基带信号波形以上波形适合通过同轴电缆等在设备间进行短距离传输以上波形适合通过同轴电缆等在设备间进行短距离传输基本的数字基带信号波形基本的数字基带信号波形数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度关于离散序列关于离
2、散序列an的功率谱密度的计算：的功率谱密度的计算：数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度数字PAM信号的功率谱密度传输用基带信号的设计线路码型的设计原则常用线路码型常用线路码型常用线路码型常用线路码型常用线路码型常用线路码型最长一个信息周期的连最长一个信息周期的连0/1相当于1用+1，0用-1表示，而gT(t)用双极性脉冲标识。常用线路码型普通NRZ码差分NRZ码曼彻斯特码由差分NRZ码编成的曼彻斯特
3、码常用线路码型（Miller码）又叫Miller码，用曼彻斯特码下降沿触发双稳态电路得到常用线路码型常用线路码型练习看图说看图说明各波明各波形分别形分别对应哪对应哪种基带种基带码型码型通过AWGN信道的数字基带信号接收1-利用低通滤波的解调1-利用低通滤波的误比特率1-利用低通滤波的误比特率1-利用低通滤波的误比特率利用低通滤波的误比特率22bnnAAPQQ22nAr令Qr20nN BB为低通滤波器LPF带宽，若1bbBRT则22222220/bbbnnbbnbnTA TEANEArTRB每比特平每比特平均能量均能量噪声单边噪声单边功率谱密功率谱密度度1-利用低通滤波的误比特率1-利用低通滤波
4、的误比特率这里，20nN B跟双极性NRZ码一样，但是平均符号能量 2120bbEP sAP sT22bAT2224bnnAAPQQ2rQ0brEN1212P sP s（当）令B为低通滤波器LPF带宽，若B=Rb，则bP=2rQ1-利用低通滤波的误比特率其他条件相同，单极性其他条件相同，单极性A加倍时，单加倍时，单NRZ和双和双NRZ码的性能相同码的性能相同0brEN1-利用低通滤波的误比特率总结2/()nddA Q22/()nddA Q上式中上式中A是抽样时刻对应的是抽样时刻对应的1信号的电平信号的电平当采用不归零NRZ码时，单双极性码带宽均为B=Rb=1/Tb信号平均比特能量222,/bb
5、bA TBipolarEA TUnipolar2000nbbNN BN RT0bbEPQN02bbEPQN双极性NRZ单极性NRZ2-利用匹配滤波器的最佳接收gT(t)为方波为方波2-利用匹配滤波器的最佳接收形式上把LPF接收时的A换为Eb，就跟这里一样了2-利用匹配滤波器的最佳接收bbEPQ202bN E2-利用匹配滤波器的最佳接收bbEPQ202bN E其中22bEQ0brNE令02bEQN2bPQr则利用匹配滤波器的最佳接收这里的BRb/2是由后面的抽样点无ISI的奈奎斯特定理决定的02bbEPQNLPF,单极性NRZ利用匹配滤波器的最佳接收主要内容限带信道数字PAM基带传输与符号间干扰
6、数字PAM基带传输与符号间干扰离散卷积离散卷积无符号间干扰的基带传输特性无ISI的时域条件无ISI的频域条件形式上可以把f换成t,1/Ts换为T0，写成傅氏级数后再换回来无ISI的频域条件-Nyquist第一准则Nyquist第一准则理想低通型无ISI波形理想低通型无ISI波形理想低通型无ISI波形问题实际情况升余弦滚降特性的无ISI波形升余弦滚降特性的无ISI波形升余弦滚降特性的无ISI波形结论因果系统的实现问题练习哪些是无ISI的系统？练习系统最大无ISI传输速率练习练习这个例子说明什么问题？这个例子说明什么问题？练习答案答案主要内容理想限带信道下的最佳基带传输理想限带信道下的最佳基带传输
7、0()()Rgth tt0TRttt理想限带信道下的最佳基带传输0TRttt理想限带信道下的最佳基带传输02bEQN因为这个时候只有因为这个时候只有AWGN，没有，没有ISI！练习解：解：练习主要内容眼图眼图二进制信号眼图三进制信号眼图照片眼图模型主要内容信道的均衡均衡的分类线性均衡线性滤波器线性滤波器迫零调整算法迫零调整算法最小均方误差算法判决反馈均衡器自适应均衡器主要内容问题第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第一类部分响应系统双二进系统第四类部分响应系统修正
8、双二进系统第四类部分响应系统修正双二进系统第四类部分响应系统修正双二进系统第四类部分响应系统修正双二进系统一般形式的部分响应系统一般形式的部分响应系统一般形式的部分响应系统o 预编码123121()sinc()sinc()sinc().sinc()bbbNbttth twwwTTTtwNT121(1)mod2.kkkNkNbw dw dw d1211.kkkNkNwdbw dw d121(1)1211212121.212.kkkNkNkkNNkNcwdwdwdw dw dw dwww1mod 2.22kNkcwwao 相关编码输入为二进制序列时输入为二进制序列时五类部分响应波形比较五类部分响应波形比较部分响应系统小结主要内容符号同步线谱法帕斯瓦尔公式帕斯瓦尔公式线谱法线谱法超前滞后门同步器回顾匹配滤波器
