第六章数字基带信号传输

来源：网络收集时间：2025-11-06

导读：数字基带信号传输第 6 章数字基带传输系统6.1 数字基带传输概述 6.2 数字基带信号及其频谱特性 6.3 基带传输的常用码型 6.4 基带脉冲传输与码间串扰6.5 无码间串扰的基带传输特性 6.6 眼图 6.7 部分响应系统数字基带信号传输 6.1 数字基带传输概述

数字基带信号传输

第 6 章数字基带传输系统6.1 数字基带传输概述 6.2 数字基带信号及其频谱特性 6.3 基带传输的常用码型

6.4 基带脉冲传输与码间串扰6.5 无码间串扰的基带传输特性 6.6 眼图 6.7 部分响应系统

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述数字基带信号------来自数据终端的原始数据信号。计算机输出的二进制序列电传机输出的代码 PCM码组，ΔM序列这些信号往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量。在具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不

太远的情况下，它们可以直接传输，故称为数字基带传输。

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述而大多数信道，如各种无线信道和光信道，则是带通型的，数字基带信号必须经过载波调制，把频谱搬移到高载处才能在信道中传输，这被称为数字频带(调

制或载波)传输基带传输系统的研究1. 2. 3. 在利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛采用了这种传输方式基带传输系统的许多问题也是频带传输系统必须考虑的问题任何一个采用线性调制的频带传输系统可等效为基带传输系统来研究

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。n(t)

数字基带信号

信道信号形成器 GT( )

信道 C( )

接收滤波器 GR( ) 同步提取

抽样判决器

图 6.1

数字基带传输系统

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述信道信号形成器把原始基带信号变换成适合于信

道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。

信道

它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线

信道，如市话电缆、架空明线等。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。在通信系统的分析中，常常把噪声n(t)等效，集中在信道中引入。

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述接收滤波器 抽样判决器在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确与否将直接影响判决效果。  滤除带外噪声，对信道特性均衡，

使输出的基带波形有利于抽样判决。

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述m'(t)码型编码

m(t) 发滤波器

m1(t)

信道

m2(t) 收滤波器

r(t)

抽样判决

m3(t) 码型译码

m0(t)

信道信号形成器

cp(t) n(t)位同步器

1 m/(t) m (t) m1 (t) τ Ts

1 m2 (t)

r (t) cp (t) m3 (t)

数字基带信号传输

6.1

数字基带传输概述码间串扰m(t) r(t)

码间串扰

cp(t)

码元发生误码的原因一是信道加性噪声，二是传输总特性(包括收、发滤波器和信道的特性)不理想引起的波形延迟、展宽、拖尾等畸变，使码元之间相互串扰。此时，实际抽样判决值不仅有本码元的值，还有其他码元在该码元抽样时刻的串扰值及噪声。显然，接收端能否正确恢复信息，在于能否有效地抑制噪声和减小码间串扰。 

数字基带信号传输

6.2 数字基带信号及其频谱特性6.2.1 数字基带信号数字基带信号是指消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。数字基带信

号(以下简称为基带信号)的类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和

变换。

数字基带信号传输

6.2.11. 单极性不归零波形

数字基带信号

特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔。另外位同步信息包含在电平的转换之中，当出现连0序列时没有位同步信息。

2. 双极性不归零波形

特点是无直流分量。这样，恢复信号的判决电平为 0,因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。故双极性波形有利于在信道中传输。

3. 单极性归零波形

单极性归零波形可以直接提取定时信息，是其他波形提取位定时信号时需要采用的一种过渡波形。

数字基带信号传输

6.2.14. 双极性归零波形5. 差分波形

数字基带信号

除了具有双极性不归零波形的特点外，还有利于同步脉冲的提取。是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码，因此称它为相对码波形，而相应地称前面的单极性或双极性波形为绝对码波形。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响，特别是在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。

6. 多电平波形

是多于一个二进制符号对应一个脉冲的情形，适合于高数据速率传输系统。

数字基带信号传输

6.2.1+E 0 (a) 1 0 1 0 0 1 1

数字基带信号1 +E -E (d) 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1

1 +E -E

+E -E

(b)

(e)

+E 0

+3E 0 0 0 0 0 1 01 01 +E 10 -E 11 11 -3E

(c)

图 6.3 几种常见的基带信号波形

(f)

数字基带信号传输

6.2.1数字基带信号

数字基带信号

s(t )

a g (t nT )n s

(6.2 - 1)

an : 第n个信息符号所对应的电平值(0、1或-1、1 等) ,由信码和编码规律决定Ts: 码元间隔

g(t): 某种标准脉冲波形

g (t nTs ), "0" 二进制代码序列 a g (t nT ) 1 (6.2 - 2) n s g 2 (t nTs ), "1"随机的脉冲序列 s(t ) n

s (t )n

(6.2 - 3)

数字基带信号传输

6.2.2

基带信号的频谱特性

6.2.2 基带信号的频谱特性 通过谱分析，可以了解信号需要占据的频带宽度，所包含的

频谱分量，有无直流分量，有无定时分量等。这样，才能针对信号谱的特点来选择相匹配的信道，以及确定是否可从信号中提取定时信号。  数字基带信号是随机的脉冲序列，没有确定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。由随机过程的相关函数去求随机过程的功率(或能量)谱密度比较复杂。一种比较简单的方法是以随机过程功率谱的原始定义为出发点，求出数字随机序列的功率谱公式。

数字基带信号传输

6.2.2

基带信号的频谱特性

s(t)的功率谱密度Ps(f)

Ps ( f ) Pu ( f ) Pv ( f ) f s P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) 2 m s 1 s 2 s

f PG (m f ) (1 P)G (m f ) ( f m f )s

(6.2 - 4)

数字基带信号传输

6.2.2

基带信号的频谱特性

随机脉冲序列的功率谱密度可能包含连续谱Pu(f)和

离散谱Pv(f)。对于连续谱而言，由于代表数字信息的g1(t)及g2(t)

不能完全相同，故G1(f)≠G2(f), 因而Pu(f)总是存在的；< …… 此处隐藏：2308字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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