通信原理(第六章数字基带传输系统)课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《通信原理(第六章数字基带传输系统)课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通信 原理 第六 数字 基带 传输 系统 课件
- 资源描述:
-
1、第六章 数字基带传输系统 一、数字基带、频带信号及其传输系统的结构二、数字基带信号(消息代码的电波形)及其频谱特性:单/双极性非归零/归零码、差分码等三、基带传输码的常用码型:AMI码、HDB3码等四、什么是码间干扰?产生的原因、无码间干扰条件?五、什么是部分响应系统?解决什么问题?实现方法。六、无码间干扰基带系统的抗噪声性能:分析方法、最佳判决门限。七、什么是眼图?眼图模型、说明什么问题?八、时域均衡:基本原理、解决什么问题?如何衡量均衡效果?第1页,共38页。一、数字基带系统和频带系统结构第2页,共38页。一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(1)二元码:幅度取值只有两种“1”、“0”或
2、“1”、“-1”v单极性非归零码:用高低电平分别表示“1”和“0”,如图6-1(a)。一般用于近距离之间的信号传输v双极性非归零码:用正负电平分别表示“1”和“0”,如图6-1(b)。应用广泛,适应于在有线和电缆信道中传输。v单极性归零码:有电脉冲宽度比码元宽度窄,每个脉冲都回到零电位。如图6-1(c)。利于减小码元间波形的干扰和同步时钟提取。但码元能量小,匹配接收时输出信噪比低些第3页,共38页。一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(1)二元码:幅度取值只有两种“1”、“0”或“1”、“-1”v双极性归零码:正负脉冲的宽度都比码元宽度窄,都要回到零电位。如图6-1(d)。v差分码:用相邻码
3、元电平的相对变化表示信息符号0和1,又称其为相对码。如,可以用相邻码元的电位改变表示符号1,而以电位不改变表示符号0,如图6-1(e)所示可以消除设备韧态的影响。多值波形(多电平波形):多于一个二进制符号对应一个脉冲的情形。例如,若令两个二进制符号00对应+3E,01对应十E,10对应一E,11对应-3E,则所得波形为4值波形或4电平波形。如图6-1(f)所示。第4页,共38页。l二进制随机基带信号序列表达式:若令g1(t)代表二进制符号的“0”,g2(t)代表“1”,码元的间隔为Ts,则随机基带信号序列可表示成:()().(6.1 1)nsns ta g tnT=-=-其中na是一随机量,表
4、示第n个信息符号所对应的电平值1201()()()sssg tnTg tnTg tnT-=-出现符号时出现符号时 假设序列中任一码元时间Ts内g1(t)和g2(t)出现的概率分别为P和1-P,且认为它们的出现是互不依赖的(统计独立)1、则该序列s(t)可由式(6.1-2)表征,或者写121()()()().(6.1-3/4)()nnsnsPPg t nTs ts ts tg t nT=-=-以概率 出现以概率出现,其中一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(2)第5页,共38页。2、随机脉冲序列通常是功率型的,故其功率谱密度为 2()()limTsTESPTww=设(21)sTNT=+()()
5、TnNnNs ts t=-=,2()()(21)limTsNsE SPNTww=+则3、其中截短信号ST(t)看成是由一个稳态波(随机信号平均分量)和一个交变波构成 稳态波:12()()(1)()().(6.1 5)NNNssTnnNnNnNvtPg tnTPg tnTv t=-=-=-=-+-=-邋交变波:()()().(6.16)()().(6.18)NTTTTnnNutstvtutut=-=-=-其中:11()()().(6.1 9)nnu ta g tnTsg tnTs=-11.(6.110)nPPPaP-=-以 概 率以 概 率一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(3)第6页,共3
6、8页。4、先求稳态波的双边功率谱密度:当T,式(6.1-5)变为 此时v(t)=v(t+T),具有周期性,展为付里叶级数:其中:12()()()(1)()sTnv tv tPg tnTsP g tnT=-=-+-2().(6.111)nnjm fstv tC ep=-=-12()(1)().(6.113)nsssCfPGmfP Gmf=+-及:211()()jm fstGm fsgt edtp-=222()()jm fs tGm fsgt ed tp-=2()2()vnsmPCmwpd ww=-=-2()()vnsmPfCfmfd=-=-故稳态波的双边功率谱密度212()()(1)()().(
7、6.1 14)vssssmPffPG mfP Gmffmfd=-=+-一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(4)第7页,共38页。5、再求交变波的双边功率谱密度对)(tuT付里叶变换得22()(6.1 19)()(6.1 20)()TTTUfUfE Uw轾-犏臌2212()().(6.1 24)()(1)()().(6.1 25)limTnnsTE UfPP ff PP G fGfTw=-=-6、整个随机基带序列的双边功率谱密度212212()()()(1)()()()(1)()().(6.1 26)suvsssssmP fPfP ff PP GfGff PG mfP G mffmfd=-=
8、+=-+-整个随机基带序列的单边功率谱密度2212122121()2(1)()()(0)(1)(0)()2()(1)()().(6.127)sssssssmPff PP GfGff PGP Gff PG mfP Gmffmfdd=-+-+-一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(5)第8页,共38页。121,()()()2Pg tg tg t=-=7、几个二元码特例(1)、单极性非归零波形:若设121,()0,()()2Pg tg tg t=1/2()0tTsg tt=且sin:()()fTsGfTsTsSafTsfTsppp=则21()()().(6.130)44sTsPSafTsfwpd=
9、+-代入(6.1-26)得单极性非归零波形的双边功率谱密度(2)、双极性非归零波形:若设1/2()0tTsg tt=且12()()()()G fGfG fTsSafTsp=-=则代入(6.1-26)得双极性非归零波形的双边功率谱密度:2()().(6.1 34)sPTsSafTswp=-见例6-1、例6-2 一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(6)第9页,共38页。结论:(1)、一般随机脉冲序列的功率谱包括:连续谱和离散谱 (2)、连续谱总是存在的、离散谱可能没有 (3)、离散分量对于位同步、载波同步等问题十分重要 问题:数字基带信号采用什么样的电波形较为合适?注:BNZS是N个连0取代双
10、极性码的缩记,是AMI码的变形。一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(7)第10页,共38页。二、基带传输码的常用码型(1)基带传输码的含义、重要性?基带传输码须适合传输:可认为是某种编码。设计基本准则:1、能从其相应的基带信号中方便地获取定时信息,便于同步。故相应的基带信号的功率谱最好存在离散分量。2、因为传输信道通常是低频受限的,故相应的基带信号无直流成分或只有很小的低频成分。3、不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;也就是与信源中各种数字信息的概率分布无关 4、尽可能地提高传输码型的传输效率5、编译码应尽量简单 6、具有内在的检错能力7、尽量减小高频分量,以节约传输频带,并
11、减小串扰8、码字间相关性越小越好,以便在有信道噪声与干扰存在而产生误码时,在译码时不产生误码扩散。第11页,共38页。1、传号交替反转码AMI码 将消息代码0(空号)和1(传号)按如下规则进行编码:代码0仍变换为传输码的0,而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、-1、+1、-1等。如消息代码:1 0 0 1 1000 1 1 1。AMI码:+1 0 0 -1 +1000 -1 +1 -1。特点:三元码,无直流分量,主要功率集中在码速率fb的1/2出附近(如图),低频成分 少。位定时频率分量为零,通过极性交替规律得到检错能力。主要缺点:位定时提取困难。虽可通过全波整流得到fb分量,但当连零个数
12、多时,fb分量特征小。功率谱分布与信源分布与信源的统计特性关系很大 二、基带传输码的常用码型(2)第12页,共38页。2、HDB3码(三阶高密度双极性码):是 HDBn码的一种。是AMI码的改进。其编码原理:(1)、先把消息代码变换成AMI码,检查AMI码的连0情况串,当没有4个以上连0串时,这时的AMI码就是HDB3码;(2)、当出现4个以上连0串时,则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号(+1或-1)同极性的符号。这个符号就称为破坏符号,用V符号表(3)、为保证无直流特性,还必须保证相邻V符号也极性交替。可变换4个0中的第一个0的符号,再变换之后的V符号 如:代码:1000 0
13、 1000 0 1 1 000 0 1 1 AMI码:-1000 0+1000 0 -1+1 000 0 -1 +1 -1000 -V+1000 +V -1+1 000 +V -1 +1HDB3码:-1000 -V+1000 +V -1+1 -B00 V +1 -1二、基带传输码的常用码型(3)第13页,共38页。HDB3特点:保持AMI码的优点,三元码,无直流分量,主要功率集中在码速率fb的1/2出附近(如图)。位定时频率分量为零,通过极性交替规律得到检错能力。二、基带传输码的常用码型(4)增加了使连0串减少到至多3个的优点,而不管信息源的统计特性如何。对于定时信号的恢复是十分有利的。广泛应
14、用于基带传输与接口码。但单个误码有时会在接收端译码后产生多个误码。第14页,共38页。3、PST码(成对选择三进码):编码过程是:先将二进制的代码划分成2个码元为一组的码组序列,然后再把每一码组编码成两个三进制数字(+、-、0)。因为两位三进制数字共有9种状态,故可灵活地选择其中的4种状态。表51列出了其中一种使用最广的格式。为防止PST码的直流漂移,当在一个码组中仅发送单个脉冲时,两个模式应交替变换。如:代码:01 00 11 10 10 11 00取+模式:0+(正)-+-0(负)+0(正)+-+取-模式:0-(负)-+-+0(正)-0(负)+-+特点:三元码、能提供足够的定时分量,无直流
15、成分,编码过程也较简单。但在识别时需要提供“分组”信息,即需要建立帧同步 二、基带传输码的常用码型(5)第15页,共38页。4、数字双相码或Mancherster码,也叫分相码 用一个周期的方波表示”1”,则用反相方波表示“0”。如代码:1 1 0 0 1 0 1双相码:10 10 01 01 10 01 10如图(6-5a)特点:二元码、在每个码元的中心部位都要发生电平跳变,因此,不管信源中”1”、”0”分布如何,经变换后,都没有直流分量,且频谱中存在很强的定时分量,可以很容易从中提取出位同步信息,不受信源的统计特性的影响。但使得原数字信号的基带带宽加倍。适用于数据终端设备在短距离上的传输。
16、二、基带传输码的常用码型(6)第16页,共38页。5、Miller密勒码(又称延迟调制码):是双相码的变形。编码规则:1码用”1”的中点发生电平跳变(01或10)表示,出现单个”0”时,电平保持不变;出现连零时,在连”0”的起始处发生电平跳变。如代码:1 1 0 1 0 0 1 0 Miller:01 10 00 01 11 00 01 11图(6-5b)。特点:二元码、最大宽度为两个码元周期(若两个“1”码中间有一个“0”码),最小宽度为一个码元周期,故具有一定的误码检测性能。它的直流分量很小,频带宽度约为数字双相码的一半.二、基带传输码的常用码型(7)第17页,共38页。6、传号反转码,也
17、称CMI码交替地用正电平或负电平表示“1”,用固定相位的一个周期的方波表示“0”。如图(6-5c)。CCITT建议,在程控数字交换系统中,CMI码一般作为PCM四次群数字中继线的接口码型,被推荐为速率低于8448kbits的光纤数字传输中的线路传输码型。特点:二元码、直流分量趋于零或等于零;有频繁的波形跳变,很容易提取位定时信号;具有内检错能力,因为l码相当于“00”或“11”两位码组,而“0”码相当于“01”码组,正常情况下,序列中无“l 0”码组出现,且无“00”或“11”码组连续出现,这种相关性可用来检测因干扰而产生的部分错码。二、基带传输码的常用码型(8)第18页,共38页。7、nBm
展开阅读全文