数字基带传输概述

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1、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无码间串扰基带系统的抗噪声性能6.7眼图6.8均衡技术6.9部分响应系统第6章数字基带传输系统返回主目录第6章数字基带传输系统6.1数字基带传输概述数字基带信号——包含丰富的低频分量，甚至直流分量的数字信号，称之为数字基带信号。来自数据终端的原始数据信号，都是数字基带信号。数字基带传输——在某些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，数字基

2、带信号可以直接传输，称之为数字基带传输。对于大多数信道，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，我们把这种传输称为数字频带（调制或载波）传输。一、基带传输系统研究的意义：1、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；2、数字基带传输中包含频带传输的许多基本问题，也就是说，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；3、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。基带传输系统的基本结构如图5-1所示

3、。它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。图6-1数字基带传输系统图6-1中各部分的作用简述如下：信道信号形成器——基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往不适合直接送到信道中传输。道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成信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——是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，如市话电缆

4、、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。接收滤波器——它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器——它是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。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，这一点将在第11章中详细讨论。图6-

5、2给出了图6-1所示基带系统的各点波形示意图。图6-2基带系统个点波形示意图图中：(a)是输入的基带信号，这是最常见的单极性非归零信号；(b)是进行码型变换后的波形；(c)对(a)而言进行了码型及波形的变换，是一种适合在信道中传输的波形；(d)是信道输出信号，显然由于信道频率特性不理想，波形发生失真并叠加了噪声；(e)为接收滤波器输出波形,与(d)相比，失真和噪声减弱；(f)是位定时同步脉冲;(g)为恢复的信息，其中第4个码元发生误码，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

6、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。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。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，这两点也正是本章讨论的重点。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，下

7、面就以矩形脉冲为例介绍几种最常见的基带信号波形。1.单极性不归零波形如图6-3（a）所示单极性不归零波形，这是一种最简单、最常用的基带信号形式。这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1，特点：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.双极性不归零波形如图6-3(b)所示，在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0，由于它是幅度相等极性相反的双极性波形，特点：故当0、1符号等可能出现时无直流分量。恢复信号

8、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。图6–3几种常见的基带信号波形3.单极性归零波形（见图6-3(c)）单极性归零波形与单极性不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，所以称为归零波形。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。4.双极性归零波形如图6-3(d)所