第六章 数字基带传输系统

数字基带信号的特性 — 波形 频谱 码型
如何设计传输总特性 — 以消除码间干扰
如何提高抗噪声性能 — 以减小噪声影响
眼图 — 估计系统性能的实验手段
部分响应 时域均衡 — 改善系统性能的两个措施

6.1.1数字基带信号

指未经调制的信号,
单极性波形、双极性波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形(克服倒\pi现象)、多电平波形

6.1.2 基带信号的频谱特性 ---PSD

功率谱分析的意义在于,可以确定信号的带宽,还可以明确能否从脉冲序列中直接提取定时分量,以及采取怎样的方法可以从基带。

6.2 基带传输de常用码型

选码原则:
不含直流,低频分量小
定时信息丰富
功率主瓣宽度窄以节省传输带宽
适应于信息源的变化
检错能力,编译码简单

AMI(Alternative Mark Inversion)全号交替反转码

HDB_3 三阶高密度双极性码

双向码 曼彻斯特码(Manchester)

差分双向码

局域网采用

CMI 传号反转码

块编码

nBmB码 (m>n)
nBmT码 (m<n)

将n个二进制码转换成m个三进制码的信码组

6.3数字基带信号与码间串扰

误码是由接收端抽样判决器的错误判决造成的,原因有两个:码间串扰(ISI)、加性噪声影响。
ISI:由于系统传输总特性(包括收发滤波器和信道的特性)不理想,导致签后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前的码元的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰。

6.4 无码间串扰的基带传输特性


物理含义:一个实际的特性若能等效成一个理想(矩形)低通滤波器,则可实现无码间串扰。

6.4.3无码间串扰传输特性设计

理想低通特性

无码间串扰基带系统所能达到的极限情况
奈奎斯特带宽:理想低通传输特性的带宽f_N=1/2T_B

余弦滚降特性

滚将:为了解决西乡低通特性存在的问题,可以使用低通滤波器特性的边沿缓慢下降。

预先滚降系数\alpha==\frac{f_\Delta}{f_N}
f_N奈奎斯特带宽
f_\Delta奈奎斯特拓展量
滚降系数越大,h(t)拖尾越严重,对位定时精度要求越低。
余弦滚降系统最高频带利用率为

6.5基带传输系统的抗噪声性能

\eta=\frac{R_B}{B}=\frac{2f_N}{(1+\alpha)f_N}=\frac{2}{1+\alpha}

6.6眼图

用一个示波器跨界在抽样判决器的输入端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元同步。示波器余晖作用


6.7部分响应和时域均衡

改善系统性能的两种措施

部分响应 提高频带利用率

奈奎斯特第二准则:认为地,有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰,并在接受端抽样判决前加以消除,从而达到改善频谱特性,压缩传输频带,使频带利用率提高到理论上最大值,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精读要求的目的。

在有控制引入码间串扰的过程中,使原本独立的编码变成相关编码,导致差错传播。为避免,采取预编码。

时域均衡 减小码间串扰

实用的均衡器是有限长的横向滤波器,直接校正接收波形。

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