数字基带传输系统概述

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以 频分复 用为例 ：
频 分 复 用 （ FDM） ：(frequency division multiply) 就 是以频 段分割 的方法 在一个 信道内 实现多 路通信 的传输 体制。
调 制 --将 信 号 乘以 载波， 将信号 频谱搬 移到高 频处
基 带信号 ：
频 带信号 ： （ 已调调 制）：
接 收滤波 器
接接 收接收 收
均均 衡均衡 器衡器 器 滤波器滤波滤波器 器
抽抽样样 抽样 判判决决器器 判 决器
数数字字 数字 基基带带信信号号 基带信号
同 同同步 步步 提 提提取 取取
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、 架空明 线等。
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❖基带系统的各点波形示意图
➢
无 码间串 扰的基 带传输 特性--奈奎斯 特第一 准则
➢
部 分响应 系统--奈奎斯 特第二 准则
例 如 ： 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
--本章6.2的主要内容
➢ 数字基带传输：是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，直接传输基带信号。
--本章的主要研究内容
➢ 数字频带（或带通）传输：是将数字基带信号经过正弦载波调制，把频谱搬 移到高频处在带通型信道（如各种无线信道和光信道）中传输。
第六章 数字基带传输系统
主要内容： 数字基带传输系统概述 数字基带信号的波形 数字基带信号的功率谱 基带传输的常用码型
重点： ➢基带信号的频谱特征 ➢常用码型的规则和选择方法 ➢奈奎斯特准则的应用 ➢时域均衡器
无码间干扰的基带传输特性
部分响应系统
基带传输系统的抗噪声性能以及眼图
时域均衡
6.1 数字基带传输系统概述
功率谱PDF
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例如：话音信号：
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LabView程序前面板
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LabView程序后面板—程序框图
分支1
分支2
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正弦信号波形及频谱
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方波波形及频谱
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Chirp信号波形及频谱
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➢ 数字基带信号：二进制（或多进制）的脉冲序列（码流或比特流） 特点：没有经过正弦载波调制,频带在零频0~最高截至频率fH之间。 往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量。
输入
形成器
信道
接收 滤波器
抽 样 基带脉冲
判决器
输出
噪声
基 带传输 系统模 型
同步 提取
➢ 信道信号形成器：把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。 ➢ 信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波
形的失真。另外信道还会引入噪声n(t)，并假设它是均值为零的高斯白 噪声。 ➢ 接收滤波器： 它用来接收信号，滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性 进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 ➢ 同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲 。 ➢ 抽样判决器：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。
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数字基带传输系统的简化数学模型是什么?
n(t)
数字 基带信号
信道信号 形成器
GT()
信道 C( )
基 带传输 系统模 型
接收 滤波器
GR( )
同步 提取
抽样 判决器
➢ 数字基带通信系统中两个变换： 消息（离散的或连续的）与数字信号间的变换。 --信源编码—模拟信号的数字传输—第9章主要研究内容 本章默认的输入是已经经过信源编码的数字信号。
Fb ( )
fa t cos at fb t cosbt fc t
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yc t
O
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➢ 数字基带传输系统属于数字系统、基带系统，信道中传输的是数字基带信号 基带信号是数字信号，信号含丰富的低频分量，甚至直流分量 没有经过正弦载波调制，在信道中直接传输，如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。
数字基带信号与信道信号间的变换----在信道信号形成器中完成。
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数数字字 数字 基基带带信信号号 基带信号
发 送滤波 器
码型和 波波形形 波形 变 变变换 换换器 器器
发发送送 发送 滤 滤滤波 波波器 器器
干干扰扰 干扰 信信信道道道
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、波 形变换 和发送 滤波器 来实现 的。
❖ 几个基本概念 ❖ 本章与其他通信系统的关系？ ❖ 为什么要研究数字基带系统？ ❖ 数字基带传输系统的简化数学模型是什么? ❖ 本章研究的主要问题是什么?
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几个基本概念
➢ 基带信号：原始电信号。 特点：没有经过正弦载波调制,频带在零频 0~最高截至频率fH之间。
时域波形f(t) 往往包含丰富的低频分量，甚至直流 分量。例如：Chirp信号：
❖若基带信号幅值连续，是模拟信号，该系统就是模拟 系统；
❖若基带信号幅值离散，是数字信号，该系统就是数字 系统。
基带通信系统与频带通信系统区别的核心： 在 11 于是否将基带信号经过正弦载波调制：
调 制 --将 信 号 乘以 正弦载 波，将 信号频 谱搬移 到高频 处
例如：1000Hz的正弦波
时域波形f(t)
a 1
0
11
001Fra bibliotekbc
d
e
f
g
1
1
1
0
0
0
0
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t
输入信号 码型变换后 传输的波形
信道输出
接收滤波输出 位定时脉冲 恢复的信息
错误码元
本章主要研究内容：数字基带信号的表示与传输。
➢
数 字基带 传输系 统概要
➢
数 字基带 信号波 形与常 用传输 码型
➢
数 字基带 信号频 谱结构
➢
码 间干扰 的基本 概念
❖ 研究基带传输系统的原因
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；
因为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，是频带传输系统研究的基 础；
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。
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数字基带传输系统的简化数学模型是什么?
基带脉冲 信道信号
--本课第7、8章的主要研究内容
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本章与其他通信系统的关系
通 信系统 一般按 在信道 中传输 的信号 的特点 来分类
依 据此分 类方法 ：与数 字通信 系统对 应的是 ？ 与 基 带 通 信 系统 对应的 是？
模 拟通信 系统
频带 通信系 统
模拟通信系统与数字通信系统区别的核心： 在 于基带信号的幅值是否连续：