通信原理第四章3精品PPT课件

在A和
2 n
一定的条件下，可以找到一个
使误码率最小的判决门限电平，这个门限电
平称为最佳门限电平。
1、最佳判决门限 dPe 0
dV d
d de dV PP(1)f1(Vd)P(0)f0(Vd)0
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第4章 数字基带传输系统
（1）双极性
P ( 1 ) 1e x ( V d p A ) [ 2 ] P ( 0 ) 1e x ( V d p A ) [ 2 ]
P(1/0)
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第4章 数字基带传输系统
噪声会引起两种误码概率 ：
（1）发“1”错判为“0”的概率P(0/1)； Vd
P(0/1)P(xVd) f1(x)dx
Vd
21nex p(x2n2A)2dx1 21 2erV fd2 A n
（2）发“0”错判为“1”的概率P(1/0)；
P(1/0)P(xVd) f0(x)dx Vd
V b
在抽样判决器前： x(t)s(t)nR(t)
它是随机过程，抽样后是什么？？
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第4章 数字基带传输系统
若二进制基带信号为单极性，则在抽样
时刻x(t)的取值为：
x(nkR(b T t))瞬时 n A 值R (的kn一Rb T (维)k， 概b T)， 率密发 发 度函送 送 数1 0” ” 为“ “ ：时 时
• 将抽样判决器输入端的待测基带信号加到示波器的输 入端，然后将示波器的水平扫描周期与接收码元的周 期同步，为TS，这样各码元的波形就会重叠起来。对 于双极性二进制数字信号，这个图形与人眼相像，所 以称为“眼图”。
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第4章 数字基带传输系统
1.无噪声时的眼图
+1
眼图的“眼 睛”张开的大 0 小反映着码间 -1 串扰的强弱。 “眼睛”张的 +1 越大，且眼图 0 越端正，表示 -1 码间串扰越小； 反之表示码间 串扰越大。
f(V)
1
2
eV2/2n 2
n
f0(V)
发送“1”时均值为A，其一维概率密度
函数为：
f1(x)
1 ex p([xA)2]
2n
2n2
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第4章 数字基带传输系统
若二进制基带信号为双极性，则在抽样时
刻x(t)的取值为：
x(kbT) － AA nR n(Rk(kbT)b ， T)，发 发送 送 1 0” ”“ “ 时 时
2n
2n 2
2n
2n 2
化简后得
Vd*
n2 ln
2A
P(0) P(1)
当P(1) = P(0) = 1/2 时 Vd* 0
（2）单极性
Vd*
An2
2A
lnP(0) P(1)
当P(1)
=
P(0)
=
1/2
时：
V
* d
A 2
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第4章 数字基带传输系统
2、误码率公式 当P(1) = P(0) = 1/2 时，双极性基带信号
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第4章 数字基带传输系统
4.6 眼图
• 在实际工程中，尽管经过精心设计，但是由于部件传 输特性及调试不理想或信道特性发生变化，都可能使 系统的性能达不到预期的目标。
• 除了用专用精密仪器进行定量的测量以外，在调试和 维护工作中，技术人员还希望用简单的方法和通用仪 器也能监测系统的性能，其中一个有效的方法就是观 察接收信号的“眼图”。
设信道加性噪声为均值为0的高斯白噪声， 而接收滤波器又是一个线性网络，故判决电 路输入噪声也是均值为0的高斯噪声。
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第4章 数字基带传输系统
以二进制基带信号为双极性为例进行说 明，它们相应的曲线如图所示：
f0 x
f1x
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-A
Vd A
x
P(0/1)
发送“0”时均值为-A，其概率密度函数为：
f0(x)
1 ex p(x[A)2]
2n
2n2
发送“1”时均值为A，其概率密度函数为：
f1(x)
1 ex p([xA)2]
2n
2n2
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第4章 数字基带传输系统
设判决门限为Vd，则 x(kTb )Vd，判为“0”码
x(kTb )Vd，判为“1”码 可能出现两种判决错误：原“1”错判成 “0”或原“0”错判成“1”。下面分析由于信 道加性噪声引起这种误码的概率，即误码率。
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第4章 数字基带传输系统
（2）在误码率相同条件下，单极性基带 系统需要的信噪功率比要比双极性高3dB。
（3）在发送“1”、“0”码等概情况下， 单极性基带系统的最佳判决门限电平随信道 特性发生变化。
因此，数字基带系统多采用双极性信号 进行传输。
系统总的误码率为：
P e1 2P (0/1)1 2P (1/0)1 2er f2 A c n
单极性基带信号系统总的误码率为：
Pe
1
2 2 A net2d t 1 2erf2cA 2n
比较双极性信号与单极性信号可知：
（1）在峰值、噪声均方根值相同时，单极 性基带系统的抗噪性能不如双极性基带系统。
第4章 数字基带传输系统
4.5 数字基带传输系统的性能分析
码间串扰和噪声是影响接收端正确判 决，从而造成误码的因素。本节讨论只有 加性噪声影响时系统误码率。
s(t )
+
{ak }
n(t )
GR ( )
接收 滤波器
x( t ) s( t ) n
nR (t)
{ak }
抽样脉冲
Vb
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抗抗抗抗抗抗抗抗
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第4章 数字基带传输系统
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第4章 数字基带传输系统
系统总误码率的计算
PeP(1 0)P(0 1) P(1)P(0/1)P(0)P(1/0)
P(1)P(xVb )P(0)P(xVb )
P (1 )v bf1 (x)d x P (0 ) f0 (x)dx
Vd
21nex p(x2n2A)2dx1 21 2erV fd2 A n
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第4章 数字基带传输系统
基带传输系统总的误码率可表示为：
P e P ( 1 ) P ( 0 /1 ) P ( 0 ) P ( 1 /0 )
P (1 ) v df1 (x )d x P (0 )V df0 (x )d x