高级通信原理第3章 数字信号的基带传输(2)
高级通信原理第3章 数字信号的基带传输(2)
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用匹配滤波器代替接收滤波器
A2 1 因为双极性基带系统的误码率Pe erfc 2 2 n 2
Eb 1 则利用MF的双极性基带系统的误 码率Pe erfc N 2 0
单极性基带信号的误码分析
MF 的冲激响应 h(t ) s1 (Tb t ) ,那么抽样时刻信 号瞬时值为 E1 或 0, 噪声平均功率为
小结：差错率的分析方法
匹配滤波器
练习
4如果信道噪声功率为判决准则mf的冲激响应那么抽样时刻信号瞬时值为1双极性基带信号的误码分析发送s1时码率的双极性基带系统的误则利用1当发送s1时错判为s2的条件概率3误码率比较lpf接收和mf的分析思路用匹配滤波器代替接收滤波器码率的双极性基带系统的误则利用mf的冲激响应那么抽样时刻信号瞬时值为mf的冲激响应那么抽样时刻信号瞬时值为mferfc则利用的单极性基带系统的误码率因为单极性基带系统的误码率单极性基带信号的误码分析单极性与双极性的比较lpf解调与最佳接收的比较以双极性不归零矩形脉冲的基带信号为例来分析
P e P s1 P e/s1 P s2 P e/s2
Eb 1 则利用MF的双极性基带系统的误 码率Pe erfc N 2 0
比较LPF接收和MF的分析思路
MF 的冲激响应 h(t ) s1 (Tb t ) , 那么抽样时刻信 号瞬时值为 E1 或 E1 , 噪声平均功率为
1 y A 2 / 2 σ n 2 f y | s2 e 2π σ n
二、双极性基带信号的误码分析
设判决门限为 VT，判决准则为： 当抽样值>VT 时，则判为“1” ； 当抽样值<VT 时，则判为“0” 。
《数字信号基带传输》课件
数字信号可以通过多种方式表示，如二进制、八进制和十六进制等。其中，二 进制是最常用的表示方法，因为它具有简单、可靠和易于传输的优点。
数字信号的波形
波形种类
数字信号的波形有多种，如矩形波、三角波和正弦波等。这 些波形在数字通信和数字信号处理中有着广泛的应用。
波形参数
数字信号的波形参数包括幅度、频率和相位等，这些参数可 以用来描述波形的特征和变化规律。在数字信号传输和处理 过程中，波形参数的变化会对信号的质量和性能产生影响。
《数字信号基带传输》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 引言 • 数字信号基础知识 • 基带传输系统概述 • 数字信号的基带传输 • 基带传输系统的性能分析 • 基带传输系统的实际应用案例
CHAPTER
01
引言
课程背景
数字信号基带传输是通信系统中的重 要组成部分，广泛应用于数字电视、 数字广播、数字音频等领域。
CHAPTER
02
数字信号基础知识
数字信号的定义与特点
定义
数字信号是一种离散的、不连续的信 号，它表示的是离散时间状态的变化 。
特点
数字信号具有离散性、不连续性和量 化性，这些特点使得数字信号在传输 和处理时具有更高的可靠性和抗干扰 能力。
数字信号的生成与表示
生成方式
数字信号可以通过各种方式生成，如抽样、量化和编码等。这些过程可以将连 续的模拟信号转换为离散的数字信号。
CHAPTER
06
基带传输系统的实际应用案例
基于基带传输的数字电视系统
数字电视系统概述
数字电视系统采用基带传输方式，将数字信号传输到接收端，实现 高质量的视频和音频播放。
数字电视系统的组成
《数字通信原理》第3章习题(不含答案)
《第3章》习题一、填空：1.对一个基带信号t t t f ππ4cos 22cos )(+=进行理想抽样，为了在收信端能不失真地恢复f (t )，则抽样间隔应该不大于___________毫秒。
2.一个频带限制在0到f m 以内的低通模拟信号x (t )，可以用时间上离散的抽样值来传输，当抽样频率f s ≥2f m 时，可以从已抽样的输出信号中用理想低通滤波器不失真地恢复出原始信号，该理想低通滤波器的带宽B 允许的最小值和最大值分别为___________、___________。
3.如果信号的频谱不是从0开始，而是在f L ~f H 之间，带宽B=f H -f L ，通常当___________时该信号就被称为带通信号。
由带通信号抽样定理，当抽样频率f s 满足_______________________________________________________________________时，就可以保证时原始信号完全由抽样信号决定。
4.将模拟信号进行数字化的过程称为A/D 转换，最主要最基本的A/D 变换方法是脉冲编码调制，简称PCM 。
PCM 的三个基本步骤包括___________、___________和___________。
5.脉冲编码调制（PCM ）中，采样频率与信号的最高频率的关系为：_______________________________________________________。
6.量化就是把连续的无限个数的数值集合映射（转换）为___________数值集合的过程。
量化后的数值叫___________。
___________称为量化级，__________________就是量化间隔。
7.均匀量化的量化噪声与信号功率______（填“有”或“无”）关，它适用于动态范围______（填“大”或“小”）的信号，均匀量化的缺点是小信号的量噪比要比大信号的量噪比小；非均匀量化的量化噪声与信号功率的关系是__________________，适用于动态范围______（填“大”或“小”）的信号，非均匀量化的目的是降低小信号的量噪比。
数字通信原理-数字基带传输系统
信道信号 形成器
GT( )
信道 C( )
接收 滤波器
GR( )
同步 提取
抽样 判决器
信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号； 信道是允许基带信号通过的媒质； 接收滤波器是用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰的； 抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。
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。
第五章
数字信号基带传输
第一节 数字基带传输系统
数字信号 传输方式
数字基带 传输方式
数字频带 传输方式
数字基带传输
• 数字基带传输：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，数字基带信号可以直接传输。直接 传输数字基带信号的方式即数字基带传输。
基带脉冲输入
信道
基带脉冲输出
干扰
数字基带传输系统示意图
数字信号频带传输
数字频带传输：大多数带通型信道，如各种无线信道和光纤信道， 数中传 输。包括调制和解调过程的传输方式称为数字频带传输。
基带脉冲输入
调制器
信道
基带脉冲输出
解调器
干扰
数字频带传输系统示意图
数字基带传输系统组成模型
n(t)
数字 基带信号
信道
• 信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道。 • 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，信道还会引入噪声。 • 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
• 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。
《通信原理》数字基带传输PPT课件
mod 2 bk bk 1 ak
ak Ck mod 2
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第6章 数字基带传输
上面更详细的推理如下：
（1）预编码（差分编码）： bk ak bk1
（2）转化为双极性：
bk' 2bk 1
（3）相关编码： Ck bk' bk' 1
（4）采样、量化：设仍为： Ck bk' bk' 1
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第6章 数字基带传输
定义峰值失真:
D
1 y0
yk
k
k 0
注：与课本不同， 均指绝对值。
即：所有抽样时刻上得到的码间干扰总的值(峰值)与 时刻 k 0 上的样值之比。
分析：若无ISI，则 yk 0(k 0), 则此时D=？？？ ，若有ISI，希望（ ） ，最小峰值畸变准则。
第6章 数字基带传输
Ck ak ak1
在接收端，若传输无差错，则k时刻的抽样值为（传输 延迟另外考虑）：
Ck' ak ak1
可以推出：
ak Ck ak1
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只要知道（ 即可求出（
），
）。
10
第6章 数字基带传输
由于 ak 1 根据 Ck ak ak1 Ck ？？？
第6章 数字基带传输
（1）最小峰值法（迫零调整法）
设均衡前的输入峰值失真：
1
D0
x0
xk
k
k 0
归一化：令 x0 1
则：
D0 xk
k k 0
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数字基带传输系统PPT课件(通信原理)
,最高频带利
设系统频带为W (赫), 则该系统无码间 干扰时的最高传输速率为2W (波特)
21
当H(ω)的定义区间超过
时,满足
奈奎斯特第一准则的H(ω)不只有单一的解.
22
将
圆滑处理(滚降),只要
对W1呈奇对称,则 一准则.
满足奈奎斯特第
滚降因数
23
按余弦滚降的 表示为
当α=1时, 带宽比α=0加宽一倍, 此时,频带利用率为1B/Hz 24
译码:V是表示破坏极性交替规律的传号,V是破坏点,译码时,找 到破坏点,断定V及前3个符号必是连0符号,从而恢复4个连0码, 再将-1变成+1,便得到消息代码.
13
5.3 基带脉冲传输与码间干扰
基带系统模型
d(t)
GT（ω）
C（ω） s(t)
发送滤波器 传输信道
发送滤波器输入
r(t)
+ GR（ω）
破坏极性交替
AMI码含有冗余信息，
规律
具有检错能力。
缺点 与信源统计特性有关，功率谱形状 随传号率（出现“1”的概率）而变化。
出现连“0”时，长时间不出现电平 跳变，定时提取困难。
11
归一化功率谱
P=0.5 P=0.4
HDB3 AMI
1
fT
能量集中在频率为1/2码速处,位定时频率(即码速频率)分量 为0,但只要将基带信号经全波整流变为二元归零码,即可得 12 位定时信号.
第k个接收 基本波形
17
码间干扰
随机干扰
5.4 无码间干扰的基带传输特性
基带传输特性
识别
h(t) 为系统
的冲激响应
18
当无码间干扰时, 对h(t)在kTs抽样,有:
数字信号的基带传输资料课件
调制解调 在通信系统中，通过对信号的频谱进行分析，可以实现调 制和解调操作，以实现不同频率信号之间的传输。
THANKS
感谢观看
传输的信号。
原理
振幅调制是通过改变载波的幅度来 传递数字信号的信息，通常是将数 字信号的幅度变化规律与载波的幅 度相叠加。
应用场景
振幅调制在无线通信、卫星通信等 领域广泛应用。
频率调制
概念
频率调制是指将数字信号的频率 按照一定规律变化，以产生可以
传输的信号。
原理
频率调制是通过改变载波的频率 来传递数字信号的信息，通常是 将数字信号的频率变化规律与载
同步检波器
同步检波器需要一个参考信号与 输入信号同步，通过乘法器将两 个信号相乘，然后通过低通滤波 器提取低频信号。
频率解调
希尔伯特变换
希尔伯特变换是一种频率解调方法，它通过将信号进行时间 延迟并叠加，从而得到与原始信号相位差90度的信号，通过 两个信号的相减得到幅度信息，相加得到相位信息。
平方环法
循环冗余校验（CRC）
CRC是一种基于模运算的校验方式，它通过在信息比特流的末尾添加校验码来检测错误。CRC可以检 测出较高位数的错误，并提供更强的错误检测能力。
交织与去交织技术
交织
交织是一种将输入数据重新排列的技术， 它可以将输入数据中相邻的符号或比特 分散到不同的传输符号或比特中。交织 可以降低突发性错误的影响，提高系统 的抗干扰性能。
非线性编码
非线性编码是一种更复杂的编码方式，它将信息比特流映射为传输符号序列， 并利用符号之间的相关性进行编码。非线性编码的优点在于它可以提高传输效 率，同时可以提供更好的误码率性能。
通信原理实验 数字基带传输系统 matlab-概述说明以及解释
通信原理实验数字基带传输系统matlab-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述在现代通信领域中，数字基带传输系统是一种重要的通信技术，用于在信号传输中将模拟信号转换为数字信号，并进行传输和接收。
本文将介绍关于通信原理实验中数字基带传输系统的实验内容以及利用MATLAB 进行实验的应用。
数字基带传输系统是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，它通过将连续时间信号进行采样和量化处理，并使用调制技术将数字信号转换为模拟信号。
这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用，例如无线通信、有线通信、数据传输等。
本文主要介绍了通信原理实验中数字基带传输系统的相关内容。
在实验中，我们将学习数字基带传输系统的基本原理和工作流程，了解信号的采样、量化和调制技术等关键概念。
同时，我们将探索MATLAB在通信原理实验中的应用，利用MATLAB软件进行数字信号处理、调制解调器设计和性能评估等实验内容。
在深入了解数字基带传输系统的基本原理和工作流程之后，我们将通过实验结果总结，分析实验中各个环节的性能指标和优劣。
同时，我们还将对数字基带传输系统的未来发展进行展望，探讨其在通信领域的应用前景和发展方向。
通过本文的学习，读者将能够更好地理解数字基带传输系统在通信原理实验中的应用，了解MATLAB在数字信号处理和调制解调器设计方面的功能和优势。
这将有助于读者更好地掌握数字基带传输系统的原理和实现，为通信技术的发展和应用提供有力支持。
文章结构是指文章整体的组织框架，它决定了文章的逻辑顺序和内容安排。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
具体的文章结构如下：引言部分（Chapter 1）：概述、文章结构和目的1.1 概述在本章中，我们将介绍通信原理实验中的数字基带传输系统，并重点介绍MATLAB在通信原理实验中的应用。
数字基带传输系统是现代通信领域中的重要课题之一，它在各种无线通信系统中起着关键作用。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。
通信原理-数字信号的基带传输
通信原理-数字信号的基带传输第4章数字信号的基带传输经信源直接编码所得到的信号称为数字基带信号，它的特点是频谱基本上从零开始一直扩展到很宽。
将这种信号不经过频谱搬移，只经过简单的频谱变换进行的传输称为数字信号的基带传输。
4.1 数字基带信号数字基带信号：经信源直接编码所得到的信号4.1.1 数字基带信号常用码型在实际基带传输系统中，并非所有原始基带数字信号都能在信道中传输，例如，有的信号含有丰富的直流和低频成分，不便于提取同步信号；有的信号易于形成码间串扰等。
因此，基带传输系统首先面临的问题是选择什么样的信号形式，包括确定码元脉冲的波形及码元序列的格式(码型)。
为了在传输信道中获得优良的传输特性，一般要将信码信号变化为适合于信道传输特性的传输码(又叫线路码)，即进行适当的码型变换。
传输码型的选择，主要考虑以下几点：1. 传输码型的选择：(1) 低频、高频分量尽量少；高低频能量会在传输过程中有大的衰减(2) 应包含定时信息，以便定时提取；(3) 码型变换设备要简单可靠；(4) 具有一定检错能力；若传输码型有一定的规律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测。
(5) 编码方案适合于所有的二进制信号；这种与信源的统计特性无关的特性称为对信源具有透明性；(6) 低误码增殖（单个的数字传输错误在接收端解码时造成错误码元的平均个数增加）；(7) 高的编码效率。
下面就介绍几种基本的以及现在常用的码型。
要求掌握这些码型的波形。
书上91页的图4-1是一个总览，非常重要。
(a) 单极性(NRZ)码；(b) 双极性(NRZ)码；(c) 单极性(RZ)码；(d) 双极性(RZ)码；(e) 差分码；(f) 交替极性码(AMI)；(g) 三阶高密度双极性码(HDB3)；(h) 双相码；(i) Miller码；(j) 信号反转码(CMI)；(k) DMI码2.常用码型1）单极性不归零（NRZ）码（图4-1a）此方式中“1”和“0”分别对应正电平和零电平，或负电平和零电平。
通信工程原理经典课件-数字基带传输系统
调制解调器
使用调制解调器对数字信号进行编解码和传输。
交换机
路由器
用于建立和维护通信链路，实现数据的传输和交换。
将数据包路由到目标节点，实现远程通信和数据传 输。
基带等化
信道失真
在传输过程中，信号可能会受到噪声、衰减或干扰等因素的影响，导致信道失真。
均衡器
使用均衡器对信号进行调整和修正，以恢复信号的完整性和准确性。
标准化规范
数字基带传输系统的设计和实现需要遵循一系列 标准和规范，确保数据的有效传输。
难度挑战
设计和优化数字基带传输系统需要考虑信道损耗、 干扰和噪声等复杂因素。
数模转换
1 数字信号
将模拟信号转换为数字信号，以便在数字系统中传输和处理。
2 采样过程
通过对模拟信号进行离散采样，将连续信号转换为离散的数字信号。
纠错编码
1
错误检测
பைடு நூலகம்
通过增加冗余信息，使接收端能够检测和纠正传输过程中的错误。
2
编码方案
常用的纠错编码方案包括海明码、维特比码和卷积码等。
3
数据完整性
纠错编码可以提高数据传输的完整性和可靠性，减少传输错误和丢失。
3 量化技术
通过将连续幅度值转换为离散级别值，实现模拟信号的数字化表示。
基带调制
1
调幅
将数字信号转换为模拟信号的一种方法，
调频
2
调整载波的幅度以表示不同数值。
通过改变载波频率，实现数字信号与模
拟载波的传输。
3
调相
通过改变载波的相位，将数字信号编码 为模拟信号。
线性传输系统
传输介质
选择适当的传输介质，如光纤或电缆，以确保信号 的传输质量。
高级通信原理第3章数字信号的基带传输PPT课件
该分析方法适用于只有一种脉冲形状，
MPAM区别仅在幅度不同。
39
差错率的分析方法 匹配滤波器
40
例题(数字通信4-22)
41
例题
42
3.4 数字PAM信号 通过限带基带信道的传输
43
44
45
46
理想低通型的传输特性
47
48
49
50
51
52
53
3.5 在理想限带和AWGN信道条件下 的数字PAM信号的最佳基带传输
76
77
78
79
80
81
82
83
部分响应信号的最佳接收
假设信道是具有加性高斯白噪声的理想带限信道。
84
例题
85
解：
86
87
88
89
90
3.7 均衡
91
92
93
94
95
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
54
55
56
57
58
59
60
练习
61
62
63
64
练习：
65
66
说明：
67
补充：有失真信道的信号设计(数字通信9.2.4)
如何对信道 失真进行补 偿？
发送滤波器和接收滤波 f ) / c f
f W
GR ( f ) X ( f )
或者
在 M=2 的特殊情况下，二进制 PAM 波形具有特殊的性质，即
s1t s2 t
通信原理06数字基带传输
数字基带信号常见的码型
1.单极性不归零码(NRZ) 2. 双极性不归零码(BNRZ) 3. 单极性归零码(RZ) 4. 双极性归零码(BRZ) 5. 差分码 （相对码） 6. AMI码（传号交替反转码） 7. HDB3码（三阶高密度双极性码） 8.
原信息码： 11010000001001000001
【例6-4 】 Байду номын сангаасDB3码的波形如图（a）所示。求 原信息序列。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
(a)
t
0 Tb 2Tb
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
d (t)为经过了码型变换的单位冲激序列，码元间隔为Tb ，有：
d (t) ak (t kTb )
y(t) ak h(t kTb ) nR (t)
k
k
6.3.2 码间干扰
y(t) ak h(t kTb ) nR (t) k
第m个码元的取样判决时刻为：(mTb t0 )
噪声在取 样瞬间的
值
H()
-h
h
码间干扰
Tb
Tb
Tb
Tb
１
０
１
１
t
码间
码间
码间
干扰
干扰
干扰
1.码间干扰
取样点
取样点
取样点
取样点
图５.4.2 码间干扰示意图
2.码间干扰产生的原因：信道的特性不理想
第4章 数字基带传输 (2)
电子科技大学通信学院
K=-∞
R(k) DFT Pa ( f )
32/108
Pa ( f )
Ra (k )e j 2 fkTs
k
周期函数的傅 里叶级数形式
冲激
Pa
(
f
)
2 a
ma2
e , j 2 fkTs
k
e jk (2Ts ) f
电子科技大学通信学院
29/108
电子科技大学通信学院
30/108
4.2 数字信号的功率谱 与带宽
电子科技大学通信学院
31/108
Ra (k) E anank
maa22
,
ma2
,
k 0 k 0
只要合理地设计 Pa ( f ) 和 GT ( f ),
就可以控制数字PAM信号的功 率谱密度的形状。
2
第二项为离散线谱，各线谱的功率正比于
k
GT
Ts
, 相邻线谱的频率间隔为：
1 / Ts , 当数字序列 an 的均值 ma 0 时，离散线谱消失，此时：
Ps
(
f
)
2 a
Ts
GT ( f ) 2
Ps
(
f
)
2 a
Ts
GT ( f ) 2
rect
t
FT
产生MPAM信号的原理框图：
园顶的、三角形的， 在带宽有限的信道上，
采用升余弦谱脉冲。
gT (t)：冲激响应
发送滤波器
s(t)
n
无码间串扰的基带传输特性_通信原理（第3版）_[共2页]
![无码间串扰的基带传输特性_通信原理（第3版）_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/435234cf10a6f524cdbf858a.png)
第5章 数字信号的基带传输 149从上面分析可见，数字基带信号在传输过程中是会产生码间串扰的。
码间串扰对基带传输的影响是：易引起判决电路的误操作，造成误码。
所以我们要研究数字基带系统如何消除码间串扰。
5.4.3 无码间串扰的基带传输特性由式（5.4-5）可知，若想消除码间串扰，应有0()0n s s n n k a h kT t nT =−≠+−=∑∞∞ （5.4-6）由于n a 是随机的，要想通过各项相互抵消使码间串扰为0是不行的，这就需要对h (t )的波形提出要求，如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时刻时已经衰减到0，如图5-11（a ）所示，则这样的波形就能满足要求。
但这样的波形不易实现，因为实际中的h (t ) 波形有很长的“拖尾”，也正是由于每个码元“拖尾”造成对相邻码元的串扰，但只要让它在t 0+T s ，t 0+2T s 等后面码元抽样判决时刻上正好为0，就能消除码间串扰，如图5-11（b ）所示。
这就是消除码间串扰的基本思想。
图5-11 消除码间串扰的原理由()h t 与()H ω的关系可知，如何形成合适的()h t 波形，实际是如何设计()H ω特性的问题。
下面，我们在不考虑噪声的条件下，研究如何设计基带传输特性()H ω，以形成在抽样时刻上无码间串扰的冲激响应波形()h t 。
根据上面的分析，在假设信道和接收滤波器所造成的延迟t 0=0时，无码间串扰的基带系统冲激响应应满足下式：,01(()0s k h kT k =⎧=⎨⎩或常数）为其他整数， （5.4-7） 也就是说，()h t 的值除0t =时不为0外，在其他所有抽样点均为0。
下面我们来推导符合以上条件的()H ω。
因为， j 1()()e d 2s kT s h kT H ωωω−=π∫∞∞（5.4-8） 现在将上式的积分区域用角频率间隔2π/s T 分割，可得 (21)π/j (21)π/1()()e d 2πs s si T kT s i T i h kT H +−=∑∫ωωω （5.4-9） 作变量代换：令2π/s i T ωω′=−，则有d d ωω′=，2π/s i T ωω′=+。
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（2）当发送“0”时，在抽样 时刻由于噪声呈现一个大的正 值，使接收端错判为“1”，其 条件概率表示为 P(1/0)
误码率
Pe P发0P判1/发0 P发1P判0 /发1
P e P s1 P e/s1 P s2 P e/s2
Eb 1 则利用MF的双极性基带系统的误 码率Pe erfc N 2 0
比较LPF接收和MF的分析思路
MF 的冲激响应 h(t ) s1 (Tb t ) , 那么抽样时刻信 号瞬时值为 E1 或 E1 , 噪声平均功率为
单极性与双极性的比较
LPF解调与最佳接收的比较
以双极性不归零矩形脉冲的基带信号为例来分析。 假设LPF的带宽为B
A2 1 双极性基带系统的误码率Pe erfc 2 2 n 2
Eb 1 利用MF的双极性基带系统的误码率Pe erfc N 2 0
A2 Q n2 结论：
系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根 与采用的信号形式无关。
n
之比，
A/σ n
越大，误码率越小。
பைடு நூலகம்
三、单极性基带信号的误码分析
结论：
A2 A2 1 Pe Q( ) erfc 2 8 n 2 4 n 2
N0 E1 而 Eb E1 / 2 2
.
用匹配滤波器代替接收滤波器
A2 1 因为单极性基带系统的误码率Pe erfc 2 8 n 2 E12 1 则利用MF的单极性基带系统的误码率Pe erfc 4N0 E1 2
1 Eb = erfc 2N 2 0
例
解：
说明：可以用于双极性码的功率谱分析中 。
8PAM信号的功率谱
另一种思路：
例题
说明 ：
《通信原理》
主讲人：于秀兰
3.3 AWGN信道下的 数字基带信号的接收
3.3.1 利用低通滤波的接收 3.3.2 利用匹配滤波器的接收
本节只研究2PAM信号
一、误码率Pe 由于受到信道噪声的干扰，接收端出现两类错误：
小结：差错率的分析方法
匹配滤波器
练习
s1:A st 单极性： s 2 :0
所以，在抽样判决时刻，判决器输入端的波形可以表示为
以双极性基带信号为例来分析： 发送“s1”时， yt 的一维概率密度为：
发送“s2”时， xt 的一维概率密度为：
1 y A 2 / 2 σ n 2 f y | s1 e 2π σ n
使得误码率为最小的判决门限， 即最佳判决门限。
特殊地，当P(0)=P(1)=1/2时，VT=0。
如果P(0)>P(1), 则判决门限为正。
等概发送0、1时，双极性基带信号的误码率
Pe P s1 P e/s1 P s2 P e/s2
1 0 f y | s1 dy f y | s2 dy 0 2 A2 A 1 1 erfc erfc 2 2 2 n 2 2 n
N0 E1 而 Eb E1 2
.
用匹配滤波器代替接收滤波器
A2 1 因为双极性基带系统的误码率Pe erfc 2 2 n 2
Eb 1 则利用MF的双极性基带系统的误 码率Pe erfc N 2 0
单极性基带信号的误码分析
MF 的冲激响应 h(t ) s1 (Tb t ) ,那么抽样时刻信 号瞬时值为 E1 或 0, 噪声平均功率为
VT
f y | s1 dy
（2）当发送“0”时，错判为“1”的条件概率
P e/s2 P y VT f y | s2 dy
VT
（3）误码率
P e P s1 P e/s1 P s2 P e/s2
如何确定判决门限VT？
N0 E1 而 Eb E1 2
.
发送“s1”时， y t 的一维概率密度为：
2 1 y Eb / N0 Eb f y | s1 e 2π N0 Eb / 2
发送“s2”时， xt 的一维概率密度为：
2 1 y Eb / N0 Eb f y | s1 e 2π N0 Eb / 2
《通信原理》
主讲人：于秀兰
第3章 数字信号的基带传输
功率谱的分析模型
码型变换器的作用是将二进制信息序列变换成适合于信道传 输的、并可提供同步定时信息的码型。比如:将二进制变换成多进 制、AMI 码。 发送滤波器: 也称为成形滤波器.
功率谱的计算方法的说明
该分析方法适用于只有一种脉冲形状， MPAM区别仅在幅度不同。
二、抗噪性能分析
1、判决电路输入端的波形：
1）判决电路输入端的信号： 发送端发出的数字基带信号经过信道和接收滤波器后， 在无码间 串扰的条件下，抽样判决时刻，对“1”码有正的最大值，用 A 表示； 对“0”码，双极性码用-A 表示，单极性码用 0 表示。即
s1:A st 双极性： s2 : A
（1）当发送“s1”时，错判为“s2”的条件概率
P e/s1 P y VT
Vd
f y | s1 dy
（2）当发送“s2”时，错判为“s1”的条件概率
P e/s2 P y VT f y | s2 dy
Vd
（3）误码率
当 A, n 相同时，单 极性基带系统的抗噪性 能不如双极性。
常见的函数
P e/s1 P n A
A
A
f n dn
P e/s2 P n A f n dn
问题： 1、如果噪声概率密度符合标准正态分布，Q函数如何表 示一个尾部概率？ 2、结合双极性数字通信系统误码率分析，此时误码率用 Q函数如何表示？ 3、如果是单极性数字通信系统误码率呢？ 2 4、如果信道噪声功率为 呢？ n
5、如果用互补误差函数来表示呢？
总结：误码率的分析方法
抽样判决时刻的信号和噪声
噪声的概率密度（均值和方差）
发送已知时，“信号+噪声”的概率密度 判决准则
1、双极性基带信号的误码分析
MF 的冲激响应 h(t ) s1 (Tb t ) , 那么抽样时刻信 号瞬时值为 E1 或 E1 , 噪声平均功率为
1 y A 2 / 2 σ n 2 f y | s2 e 2π σ n
二、双极性基带信号的误码分析
设判决门限为 VT，判决准则为： 当抽样值>VT 时，则判为“1” ； 当抽样值<VT 时，则判为“0” 。
（1）当发送“1”时，错判为“0”的条件概率
P e/s1 P y VT