通信原理5
通信原理(第5章)
2、若m(t)的频带限于 w wc 则:
H m(t ) cos( wct ) m(t ) sin( wct ) H m(t ) sin( wct ) m(t ) cos( wct )
ˆ (t ) jM ( w) sgn( w) F m
ˆ ( w) 3、M
载波信号
频域表达式
SAM(ω) = πA0[δ(ω －ωc) +δ(ω +ωc )
6
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
时域波形图
m(t) t A0 + m( t ) cosωct t t
当满足条件： |m(t)|max ≤ A0 时，其包络与调制信号的 波形相同，因此用包络检 波法可以容易地恢复原始 调制信号。
20
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
一般情况下SSB信号的时域表达式 调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式为
1 1 ˆ (t )sin ct SSSB (t ) m(t ) cos ct m 2 2
式中，
m( ) ˆ (t ) m d t ˆ ( ) 1 m m(t )=- d t 1
1 = 2
1 2 Am
cos(ωc+ ωm)t + Am cos(ωc -ωm)t
1 -2 1 +2
上边带信号的时域表达式
Amcosωm t cosωc t Amcosωm t cosωc t
Amsinωm t sinωc t Amsinωm t sinωc t
下边带信号的时域表达式
SUSB(t) =
BDSB = 2 fH
② 功率：
PDSB
1 2 Ps m (t ) 2
通信原理第5章
(2)
三、实际抽样 ------自然抽样
自然抽样的特点
平顶抽样：
5.2 脉冲编码调制（PCM）
脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制，它是一种用一组二进 制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。 由于这种通信方式抗干扰能力强，它在光纤通信、数字微波通 信、卫星通信中均获得了极为广泛的应用。 PCM是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式。首 先，在发送端进行波形编码(主要包括抽样、量化和编码三个过 程)，把模拟信号变换为二进制码组。编码后的PCM码组的数 字传输方式可以是直接的基带传输，也可以是对微波、光波等 载波调制后的调制传输。在接收端，二进制码组经译码后还原 为量化后的样值脉冲序列，然后经低通滤波器滤除高频分量， 便可得到重建信号 x(t ) 。
1 Ts= 是最大允许抽样间隔，它被称为奈奎斯特间隔，相对 2 fH 应的最低抽样速率fs=2fH称为奈奎斯特速率。
混叠现象
信号的重建
该式是重建信号的时域表达式， 称为内插公式。 它说 明以奈奎斯特速率抽样的带限信号x(t)可以由其样值利用内
插公式重建。这等效为将抽样后信号通过一个冲激响应为
际标准中取μ=255。另外，需要指出的是μ律压缩特性曲线 是以原点奇对称的， 图中只画出了正向部分。
2、A律压扩特性
Ax 1 ln A ,0 x 1 / A z 1 ln( Ax) ,1 / A x 1 1 ln A
• • •
x——压缩器归一化输入电压 z——压缩器归一化输出电压 μ ——压缩器参数
量化的物理过程
q7
x q x q x (t)
q
信号的实际值
6
量化误差
6
信号的量化值
通信原理第5章数字基带传输系统
N
sT (t) sn (t)
n N
为了使频谱分析的物理概念清楚，推导过程简 化，将sT(t)分解成稳态波vT(t)和交变波uT(t)。
24
稳态波：是随机序列s(t)的统计平均分量，
取决于每个码元内出现g1(t)、 g2(t)的概率加 权平均，且每个码元统计平均波形相同，因
此可表示成：
13
2. 双极性不归零码波形（BNRZ）
脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0。
特点：当0、 1符号等概出现时无直流分量（幅度相 等、极性相反的双极性波形） 。 接收端判决电平为 0，不受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强。双 极性波形有利于在信道中传输。
E
10
-E
14
3. 单极性归零波形（RZ）
f
s
Pg1(t) (1 P)g2 (t) e jms d
f s PG1(m s ) (1 P)G2 (ms )
28
式中
G1(ms ) g1(t)e jmstdt
G2 (ms ) g2 (t)e jmstdt
29
把得到的Cm代回v(t)表达式得
v(t) f s PG1(m s ) (1 P)G2 (m s )e jmst
代码
10
0
Ts
12
此波型不宜传输。因为：
1）有直流分量，一般信道难于传输零频附近的 频率分量。 2）收端判决门限电平与信号功率有关，受信道特 性变化影响，不方便。 3）不能直接用来提取位同步信号，因NRZ连0序 列中不含有位同步信号频率成分。 4）要求传输线路有直流传输能力，即有一根需要 接地。
此波形只适用于计算机内部或极近传输。
信道匹配， 便于传输，减小码间串扰，利于同步提取
通信原理实验5
实验五抽样定理实验一、实验目的1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、理解低通采样定理的原理。
4、理解实际的抽样系统。
5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、3号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA数字滤波器（有FIR、IIR两种）。
反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
信号源：MUSIC 模块3：TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出)模块3：TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。
3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。
抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。
通信原理第5章数字信号的基带传输
影响因素
带宽效率受到多种因素的影响， 包括信号的频谱特性、传输通道
的带宽限制、多径干扰等。
提高方法
为了提高带宽效率，可以采用高 阶调制技术、多载波调制技术、 高效编码技术等措施，以提高数 字信号的传输速率和带宽利用率。
05 基带传输的未来发展与挑 战
高频谱效率的基带传输技术
高级编码调制技术
简化的信号处理算法
研究和发展简化的信号处理算法，降低基带传输的复杂度，提高 实时性和能效。
低复杂度调制解调技术
采用低复杂度的调制解调技术，如QPSK、16-QAM等，降低实现 难度和功耗。
硬件加速技术
利用硬件加速技术，如FPGA和ASIC，实现高速数字信号处理，降 低计算复杂度。
基带传输在物联网中的应用与挑战
基带传输的应用场景
有线局域网
基带传输在有线局域网中广泛应用， 如以太网（Ethernet）。
光纤通信
在光纤通信中，基带传输常用于短距 离、高速率的信号传输。
无线局域网（WLAN）
WLAN中的信号传输通常采用基带传 输方式。
数字电视信号传输
数字电视信号通常采用基带传输方式， 通过同轴电缆或光纤进行传输。
04 基带传输的性能指标
误码率
01
02
03
误码率
是指在传输过程中，错误 接收的码元与总传输码元 的比值，是衡量数字通信 系统可靠性的重要指标。
影响因素
误码率受到多种因素的影 响，包括信噪比、信号的 频谱特性、传输通道的畸 变、多径干扰等。
降低方法
为了降低误码率，可以采 用差分编码、信道编码、 均衡技术等措施，以提高 数字信号的抗干扰能力。
信噪比
信噪比
《通信原理》教学课件 张力军 第5章
12
R12(0) 0 R11(0)R22(0)
2FSK信号码元的相关系数为:
12
1 Es
Ts 0
A2 cos(c
)t cos(c
)tdt
2 Ts
Ts
0
cos(c
)t cos(c
)tdt
sinc2 Ts sinccTs coscTs
28
正交条件 解得
12 0
f
n 4Ts
n 4
fs
或者
n 2 f f1f2 2fs
x2PSK(t)n ang(tnTs)cosct
2PSK信号波形如图5.2-12（a）所示。
42
图5.2-12 2PSK及2DPSK信号波形示意图
(a)2PSK信号波形 b)2DPSK信号波形
43
绝对相移键控与差分相移键控的概念
• 2PSK信号中，载波码元的初始相位与数字 信息符号呈一一对应关系。即发送二进制 符号“1”，载波码元的初始相位为0相位， 发送二进制符号“0”，载波码元的初始相位 为相位。这种以不同的载波码元初始相位 直接表示数字信息的键控调制方式称之为 绝对相移键控方式。绝对相移键控方式在 传输过程中容易引起“倒”现象。
c
o
s
(
ct ct
0) )
c
os cos
ct
c
t
n
an g (t nTs ) cos ct,
a n g ( t n T s ) c o s c t ,
n
概率为P 概 率 为 1-P
m (t) cos ct m (t) cos ct 2 ASK1 2ASK 2
41
也可写成一般表示式为
通信原理
通信原理的五个模型
通信原理的五个模型
通信原理一般有五个模型：信源模型、编码模型、信道模型、解码模型和目的地模型。
1. 信源模型：信源模型描述了信息的生成源头，即信息的产生过程。
它涉及到信息的产生方式、信息的性质和信源本身的特点等。
2. 编码模型：编码模型将信源发出的信息转化为信号的过程。
它包括了信源信号的选择、编码方式以及编码器的设计等。
3. 信道模型：信道模型描述了信号在传输过程中所经过的信道，包括有线信道和无线信道。
它涉及到信号在传输过程中可能发生的噪声、干扰等情况。
4. 解码模型：解码模型将信道中收到的信号转化为信息的过程。
它包括了解码器的设计、信号解码方式以及对解码过程中可能发生的错误进行纠正等。
5. 目的地模型：目的地模型描述了信息的最终接收者，即信息到达的目标地点。
它涉及到信号到达目的地后的处理方式、信息的解读以及对信息的意义进行评价等。
通信原理-第5章 振幅调制、解调及混频 63页 2.5M PPT版
载 波 分(量 c ):不 含 传 输 信 息
上边频分量 c :含传输信息 下边频分量 c :含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 m aU c
1 2
m
aU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
5.3 .2 高电平调幅电路 1. 集电极调幅电路 2. 基极调幅电路
返回
5.3 振幅调制电路
A信 M:u 号 AM U c(1m co ts)co cts 纯调幅 DS 信 B :u 号 DSB k U U cco tsco cts 调,调 幅相 SS 信 B:u 号 SS BU (c otcso ctssi n tsi n ct) 调,调 幅频
n
Uncosc(n)t
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号 2. 波形与频谱
休息1 休息2 返回
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 Uco s t
仿真
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
返回
（则1那）有么设u 调A ：幅M 载U 信波c号信1（ 号 n 已 ：1m 调un cc 波U ）o c可n cts 表o (达n sc)t为c：调 o u 制cA t信sM 其号中：U u ：m m ( tn )U c cko aoU cs sttn
通信原理第5章(樊昌信第七版)剖析
DSB调制器
sDSB t m t cos ct
条件： m t 0
m t
cos ct
sDSB t
1 SDSB M c M c 2
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100 ）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
AM
m(t ) max A0 m 2 (t ) „ A0 2 故AM „ 50% AM功率利用率低！
载波 ---不含有用信息 ，却“浪费”大部分的发射功率。 当然，
AM正是利用这种“浪费”去换取解调的“便宜”，即包检。
边带 ---包含有用信息m(t)， 满调幅时，边带功率最大。
定义调幅系数 m（用百分比表示时，又称调幅度） ——反映基带信号改变载波幅度的程度：
12
AM信号的缺点
sAM t A0 cos c t m t cos ct
AM信号功率：
PAM
A02 m 2 (t ) Pc Ps 2 2 载波功率 边带功率
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
调制效率(功率利用率)：
(完整版)通信原理答案5
第五章数字基带传输系统 第六章\设随机二进制序列中的0和1分别由g （t ）和-g （t ）组成，它们的出现概率分别为P 及（1-P ）：求其功率谱密度及功率；解：（1）随机二进制序列的双边功率谱密度为P s (ω)=f s P(1-P)|G 1(f)-G 2(f)|2 + ∑|f s [PG 1(mf s ) + (1-P)G 2(mf s )]|2δ(f- mf s )由g 1(t)=-g 2(t)=g(t)得P s (ω)= 4f s P(1-P)G 2(f) + f s (1-2P)2∑|G(mf s )|2δ(f- mf s )式中，G(f)是g （t ）的频谱函数，在功率谱密度P s (ω)中，第一部分是其连续谱部分，第二部分是其离散成分。
随机二进制序列的功率为S=1/2л∫P s (ω)dω=4f s P(1-P)∫G 2(f)df + ∑|f s (1-2P) G(mf s )|2∫δ(f- mf s )df=4f s P(1-P)∫G 2(f)df + f s P(1-P)2∑|G(mf s )|2(2)当基带脉冲波形g(t)为⎪⎩⎪⎨⎧≤=t T t t g s 其他,02||,1)(g(t)的傅立叶变换G(f)为ss sfT fT T f G ππsin )(=因为0sin )(==ss ss sT f T f T f G ππ由题（1）中的结果知，此时的离散分量为0。
（3）⎪⎩⎪⎨⎧≤=t T t t g s 其他,04||,1)(g （t ）的傅立叶变换G （f ）为2/2/sin 2)(≠==πππss s s s s T T f T f T f G 所以该二进制序列存在离散分量ss T f 1=an l tng si n g1.设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图所示。
图中为码元间隔，数字s T 信号“1”和“0”分别用g(t)的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等：（1）求该数字基带信号的功率谱密度，并画出功率谱密度图；（2）能否从该数字基带信中提取码元同步所需的频率的分量，若能，式计算该分量ss T f 1=的功率。
通信原理第5章(樊昌信第七版)
s p t sVSB t 2 cos ct
sVSB t
sp t
LPF
sd t
S p S VSB c S VSB c
S VSB
c(t ) 2 cos c t
1 M c M c H 2
SSB信号的特点
优点之一是频带利用率高。传输带宽为AM/DSB的一半：
BSSB BAM / 2 f H
因此，在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用，尤其在 短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。
优点之二是低功耗特性，因为不需传送载波和另一个边 带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
幅度调制 频率调制 相位调制
m(t )
调制器
sm (t )
按载波信号 c(t)的类型分
连续波调制 脉冲调制
c(t )
7
本章研究的模拟调制方式：
——是以正弦信号 c(t ) A cos(c t ) 作为载波的
《通信原理》第五章 模拟通信系统常用的基本规律和技巧
基本概念调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义调制 － 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。
狭义调制 － 仅指带通调制。
在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。
调制信号 － 指来自信源的基带信号。
载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。
载波 － 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。
已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。
解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。
解调器输入信噪比定义i iS N =解调器输入信号的平均功率解调器输入噪声的平均功率解调器输出信噪比定义2o o 2oo ()()S m t N n t ==解调器输出有用信号的平均功率解调器输出噪声的平均功率输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。
制度增益定义00//i iS N G S N =门限效应输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化的现象称为门限效应。
同步解调器不存在门限效应。
2. 调制的目的提高无线通信时的天线辐射效率。
把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
3．基本规律和技巧第一部分线性调制前提：信道和滤波器都是理想的，幅频特性是常数1，所有的载波振幅也为1。
1、一般情况下，一个基带信号（或低通信号）乘以高频正弦或余弦载波后，平均功率减半，若再通过单边带滤波器，平均功率又减半，这是由于上下边带所携带功率相等的缘故。
2、具有窄带噪声形式（例如单边带调制信号）的已调信号通过相干解调器后，平均功率减为四分之一，这是由于其正交分量被滤除的缘故。
其余形式的已调信号通过相干解调器后，平均功率减半。
3、包络检波器输出有用信号等同原调制信号，故其平均功率与调制信号平均功率一致；输出噪声与输入噪声平均功率一致。
4、包络检波器的输出有用信号的平均功率等于调制信号()m t的平均功率，输出噪声功率等于输入噪声功率。
通信原理(第五章)模拟调制系统
n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）
残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。 如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？ 先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？ 设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。 将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特 性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。 信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。 如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表 示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +
通信原理5
四川信息职业技术学院电子系
单NRZ
单RZ
双NRZ
+E 0 -E +E 0 -E +E 0 -E +E 0 -E
1
1
0
1
基带 传输
双RZ
+E 0 初始状态为0 -E
差分码 《现代通信原理》
四川信息职业技术学院电子系
基带 传输
本节重点： 数字基带信号常用的传输码型 本节难点： HDB3码的编码规则 本节课时： 1 学习本节达到的目的和要求： 掌握AMI码、HDB3码、CMI码、双相码等 码型的编码规则和主要优缺点
《现代通信原理》
四川信息职业技术学院电子系
基带 传输
二、数字基带信号的常用码型
数字基带信号都是用携带信息的电脉冲来表示的。
表示单个数字信息或码元的电脉冲形状称为波形， 如矩形波、三角波、升余弦波等。
表示数字信息序列或码元序列的电脉冲格式称为 码型， 如单极性归零码、双极性非归零码等。
在有线信道中传输的基带信号又称为线路传输码 型，即传输码。
《现代通信原理》
四川信息职业技术学院电子系
基带 传输 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。因为这样做有可能破坏“极性 交替反转”的规律，故将该符号称为破坏符号，用V
《现代通信原理》
四川信息职业技术学院电子系
基带 传输 由于码元的取值有限，因此通常用不同幅度的电 脉冲表示码元的不同取值。例如用幅度为A的矩形脉 冲（高电平）表示1，用幅度为0的矩形脉冲（低电 平）表示0，由此形成的二进制电脉冲序列被称为数 字基带信号，这是因为它们所 占据的频带通常从
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考研指导第五章将基带信号直接在信道中传输的方式称为基带传输方式。
数字基带传输系统的大体结构如图5-1所示。
它由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样裁决器与码元再生器组成。
为了保证系统靠得住有序地工作，还应有同步系统。
图 5-1数字基带传输系统数字基带信号的码型适于在信道中传输的基带信号码型称为线路传输码型。
为适应信道的传输特性及接收端再生恢复数字信号的需要，基带传输信号码型设计应考虑如下一些原那么：（1）关于频带低端受限的信道传输，线路码型中不含有直流分量，且低频分量较少。
（2）便于从相应的基带信号中提取按时同步信息。
（3）信号中高频分量尽可能少，以节省传输频带并减少码间串扰。
（4）所选码型应具有纠错、检错能力。
（5）码型变换设备要简单，易于实现。
并非是所有的基带信号码型都适合在信道中传输，往往是依如实际需要进行选择。
经常使用的适合在信道中传输的传输码型有AMI码、HDB3码、PST码、双相码、密勒（Miller）码、CMI码等数字基带信号的功率谱密度关于随机脉冲序列，由于它是非确知信号，不能用付氏变换法确信其频谱，只能用统计的方式研究其功率谱。
一、数字基带信号的时域表达式设二进制随机脉冲序列中代表二进制符号的“0”，代表二进制符号的“1”，码元的距离为，和显现的概率别离为和，且以为它们的显现是统计独立的，那么数字基带信号可由下式表示：（5-1）其中，（5-2）由于任何波形都可分解为假设干个波形的叠加，考虑到要了解基带信号中是不是存在离散频谱分量以便提供同步信息，而周期信号的频谱是离散的，因此能够以为是由一个周期波形和一个随机交变波形叠加而成。
即2、随机基带序列的功率谱密度（1）的双边功率谱密度（5-3）（2）的单边功率谱密度（5-4）式中，讨论：式（5-4）中各项的物理含义第一项：是由交变项产生的持续频谱，关于实际应用的数字信号有，因此这一项老是存在的。
关于持续频谱咱们要紧关切的是它的散布规律，看它的能量要紧集中在哪个频率范围，并由此确信信号的带宽。
通常的大体波形是矩形脉冲，其功率谱密度的频率范围较宽，一样将主瓣带宽概念为信号带宽，并称为谱第一零点带宽。
第二项：，它是由稳态项产生的直流成份的功率谱密度，这一项不必然都存在。
例如一样的双极性码，，现在假设“0”、“1”码等概率显现，那么，就没有直流成份。
第三项：，是由稳态项产生的离散频谱，这一项，专门是基波成份若是存在，对位同步信号的提取将很容易，这一项也不必然都存在。
例如双极性码在等概率时，该项不存在。
前面咱们在介绍各类码型时就提到过双极性码不能直接提取同步信号。
数字基带信号的传输与码间串扰1、码间串扰数字基带信号通过基带传输系统时，由于系统（主若是信道）传输特性不睬想，或由于信道中加性噪声的阻碍，使收端脉冲展宽，延伸到临近码元中去，从而造成对临近码元的干扰，咱们将这种现象称为码间串扰。
如图5-2所示。
图5-2 基带传输中的码间串扰2、码间串扰的传输模型数字基带信号的传输模型如图5-3所示。
图5-3 基带传输系统模型输入信号一样以为是单极性二进制矩形脉冲序列；通过码型变换以后一样变换为双极性的码型其中在波形形成时，通常先对进行理想抽样，变成二进制冲激脉冲序列（5-5）设发送滤波器传输函数为，信道的传输函数为，接收滤波器的传输函数为，那么图5-3所示的基带传输系统的总传输特性为（5-6）其对应的单位冲激响应为（5-7）在的作用下，接收滤波器输出信号可表示为（5-8）式中，是加性噪声通过接收滤波器后输出的窄带噪声。
抽样裁决器对进行抽样裁决。
设对第个码元进行抽样裁决，抽样裁决时刻应在收到第个码元的最大值时刻，设现在刻为（是信道和接收滤波器所造成的延迟），那么（5-9）上式中，右边第一项为哪一项第个码元本身产生的所需抽样值；第二项表示除第个码元之外的其他码元产生的不需要的串扰值，称为码间串扰。
通常与第个码元越近的码元对它产生的串扰越大，反之，串扰小；第三项是第个码元抽样裁决时刻噪声的瞬时值，它是一个随机变量，也要阻碍第个码元的正确裁决.3、无码间串扰的基带传输特性在假设信道和接收滤波器所造成的延迟t0=0时，无码间串扰的基带系统冲激响应应知足下式：（5-10）也确实是说，的值除时不为零外，在其他所有抽样点均为零。
其对应的基带传输特性应知足的频域条件（5-11）式（5-11）称为奈奎斯特第一准那么。
它为咱们确信某基带系统是不是存在码间串扰提供了理论依据。
式（5-11）还能够写为（5-12）其中，。
4、无码间串扰的理想低通滤波器符合奈奎斯特第一准那么的、最简单的传输特性是理想低通滤波器的传输特性，如图5-4所示，其传输函数为（5-13）其对应的冲激响应为（5-14）（a）传输特性 (b)冲激响应图5-4 理想低通系统在图5-4所示的理想基带传输系统中，称截止频率（5-15）为奈奎斯特带宽。
称为系统传输无码间串扰的最小码元距离，即奈奎斯特距离。
相应地，称为奈奎斯特速度，它是系统的最大码元传输速度。
当码元速度时系统无码间干扰。
该理想基带系统的频带利用率为（Baud/Hz）（5-16）显然，理想低通传输函数的频带利用率为2Baud/Hz 。
这是最大的频带利用率，因为若是系统用高于的码元速度传送信码时，将存在码间串扰。
假设降低传码率，那么系统的频带利用率将相应降低。
5、无码间串扰的滚降系统滚降特性的组成如图5-5所示。
图5-5 滚降特性的组成滚降系数为（5-17）其中是无滚降时的截止频率，为滚降部份的截止频率。
显然，。
具有滚降系数的余弦滚降特性可表示成（5-18）而相应的冲激响应为（5-19）引入滚降系数后，系统的带宽为（5-20）此系统无码间干扰的码速度为，无码间干扰的最大码速度为。
现在，系统的最大频带利用率为（5-21）理想低通系统的优势是频带利用率高，但这种特性的系统在实际中实现很困难，而且时域波形的尾巴衰减振荡幅度较大。
在实际系统中，常采纳具有升余弦频谱特性的传输函数，其时域波形的“尾巴”衰减快，而且易于实现，缺点是频带利用率低。
当时，频带利用率为1Baud/Hz。
无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能通经常使用误码率来气宇系统抗加性噪声的能力。
1、传单极性基带信号时，接收端的误码率当发“1”和发“0”等概率时，且在最正确裁决门限电平的条件下，基带传输系统的总误码率为（5-21）单极性基带信号的平均功率为，噪声功率为，那么其信噪比为（5-22）将式（5-22）代入式（5-21）可得（5-23）2、传双极性基带信号时，接收端的误码率关于双极性二进制基带信号，设它在抽样时刻的电平取值为+A或-A（别离对应于信码“1”或“0”），当发“1”码和发“0”码等概率，并同时知足最正确裁决门限电平的条件时，基带传输系统的总误码率为（5-24）双极性基带信号的平均功率为，噪声功率为，那么其信噪比为（5-25）将式（5-25）代入式（5-24）可得（5-26）最正确基带传输系统1、匹配滤波器在抽样时刻使输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比达到最大（即输出信噪比最大），这种线性滤波器称为匹配滤波器。
设匹配滤波器的传输函数为，为滤波器输入基带数字信号，其频谱函数为。
为高斯白噪声。
其双边功率谱密度为。
（1）在抽样时刻t0，线性滤波器所能给出的最大输出信噪比为（5-27）式中显现信噪比最大的条件是（5-28）匹配滤波器的冲激响应为（5-29）上式中，为消失的刹时。
匹配滤波器输出信号波形为即匹配滤波器输出信号波形是输入信号的自相关函数的倍。
因此，常把匹配滤波器看成是一个相关器。
至于常数，可令。
眼图用示波器观看接收信号波形的方式来分析码间串扰和噪声对系统性能的阻碍，这确实是眼图分析法。
观看眼图的方式是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形很像人的眼睛，故称为“眼图”。
改善数字基带系统性能的方法1、时域均衡在接收端抽样裁决器之前插入一种可调滤波器，将能减少码间串扰的阻碍，乃至使实际系统的性能十分接近最正确系统性能。
这种对系统进行校正的进程称为均衡。
实现均衡的滤波器称为均衡器。
均衡分为频域均衡和时域均衡。
频域均衡是指利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性，使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数知足无失真传输条件。
而时域均衡那么是利用均衡器产生的响应波形去补偿已畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应知足无码间串扰条件。
2、部份响应系统部份响应系统是指利用部份响应波形进行传送的基带传输系统。
部份响应波形通过有操纵地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，不仅使频带利用率提高到理论上的最大值（2Baud/Hz），同时又减低了对按时精度的要求。
固然上述优势是以捐躯靠得住性为代价的，即部份响应系统的抗噪声能力远低于非部份响应系统的抗噪声性能。
部份响应系统的一样形式能够是N个接踵距离的波形之和，其表达式为（5-30）的频谱函数为（5-31）式中R1, R2, …, R N为加权系数，其取值为正、负整数及零。
例如，当取，其余系数为0时，即为第Ⅰ类部份响应波形。
其组成方框如图5-6所示。
图中，在相关编码之前进行预编码的目的是为了幸免“过失传播”现象。
相关编码器的作用是使系统的频带利用率达到2Baud/Hz，且系统时域响应衰减快，从而放宽对位按时抖动的要求。
图5-6 第Ⅰ类部份响应系统组成框图。