通信原理第六章资料

m
功率谱是冲击强度取决|Cm|2的离散线谱 根据离散谱可以确定随机序列是否包含直流分量（m=0）
和定时分量(m=1)
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
交变波的功率谱密度
Pu( f ) fs p1 pG1 f G2 f 2
功率谱是连续谱 与g1(t), g2(t)的频谱及其概率p有关
g2(t－Ts)
(a)
－Ts O Ts
t
2
2
v(t)
(b)2020/9/25
－T －T O T T
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t
6.2.2 数字基带信号频谱特性
数字基带信号一般用二进制随机序列表示 设二进制随机脉冲序列中任一码元时间Ts内，g1(t)和g2(t)出现 的概率分别为P和1-P，且认为它们的出现是统计独立的，则数 字基带信号可表示为
－E
(e)
差分波形
＋3E 0 0
00
＋E 0 1 －E －3E
01
10
11
11
01
多电平波形
(f) 8
6.2.2 数字基带信号频谱特性
数字基带信号的数学表示式 若二进制基带信号中各码元波形相同而取值不同，则可 用下式表示
st angt nTs
n
式中an是第n个信息符号,对应电平值（0、 1或-1、1）Ts 为码元间隔，g(t)为某种标准脉冲波形
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
数字基带信号的数学表示式 若令g1(t)表示“0”，g2(t)表示“1”，则二进制基带信号 第n个码元为
sn
(t)
an
g
t
nБайду номын сангаасs
g1t
g2
t
nTs nTs
"0" "1"
二进制随机序列表达式
st sn t
n
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
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6.2.1 数字基带信号
常见的基带信号波形
＋E 1 0 1 0 0
0
单极性不归零波形
(a)
11
10 1 0 0 1 1 ＋E
－E
(d) 双极性归零波形
10 10 ＋E
－E
双极性不归零波形
(b)
11
＋E 1 0 1 0 0
0
单极性归零波形
(c) 2020/9/25
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10 1 0 0 1 1 ＋E
g2(t－ 2Ts)
g2(t－Ts)
(a)
－Ts O Ts
t
2
2
v(t)
(b)
(c)
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－Ts －Ts O Ts Ts
2
2
u(t)
O
t
t
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
稳态波的功率谱密度
Pv ( f ) Cm 2 ( f mf s )
m
2
fspG1(mfs ) (1 p)G2(mfs ) ( f mfs )
1
6.1 数字基带传输概述
数字基带信号——消息代码的电波形 来自数据终端的原始数据信号，如计算机输出的二进制序列，或 者是来自模拟信号经数字化处理后的数字信号， 这些信号往往包 含丰富的低频分量，甚至直流分量，因而称之为数字基带信号
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，可直接传输数字基带信号
抽样判决器 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
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6.2 数字基带信号及其频谱特性
数字基带信号 消息代码的电波形，即用不同的电平或脉冲来表示相应 的消息代码
数字基带信号的类型 矩形脉冲、三角波、高斯脉冲、升余弦脉冲 最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换
数字基带信号一般用二进制随机序列表示
在实际中g1(t)、g2(t) 可以是任意脉冲 图示为二进制随机脉冲序列波形（样本函数），其中选g1(t)是
方波，g2(t)是三角波
g2(t＋ 4Ts) g1(t＋ 3Ts) g1(t＋ 2Ts) g2(t＋Ts)
g (t) g1 (t)
g2(t－ 2Ts)
数字基带传输系统的基本组成 由信道信号形成器、信道、接收滤波器、抽样判决器以及同 步设备组成
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6.1 数字基带传输概述
n(t)
数字 基带信号
信道信号 形成器
信道
GT( )
C( )
接收 滤波器
抽样 判决器
GR( )
同步 提取
数字基带传输系统框图
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6.1 数字基带传输概述
vt pg1t nTs (1 p)g2(t nTs )
n
交变波
ut s(t) v(t)
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
二进制随机序列时域分解的一个实现
g2(t＋ 4Ts) g1(t＋ 3Ts) g1(t＋ 2Ts) g2(t＋Ts)
g (t) g1 (t)
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数字频带传输 大多数信道，如各种无线信道和光信道， 都是带通型的，数字基 带信号必须经过载波调制才能在信道中传输
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6.1 数字基带传输概述
数字基带传输系统的研究意义 数字基带传输中包含频带传输的许多基本问题 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 近程数据通信系统广泛采用了数字基带传输方式
第六章 数字基带传输系统
数字基带传输概述 数字基带信号及其频谱特性
常用数字基带信号 数字基带信号的表示 数字基带信号的功率谱 基带传输的常用码型 AMI码 HDB3码 PST码 双相码 密勒码 基带脉冲传输与码间干扰 无码间干扰的基带传输特性 基带传输系统的抗噪性能
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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，
信道 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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6.1 数字基带传输概述
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
st sn t
n
sn
t
g1(t g2 (t
nTs ) nTs )
以概率p出现 以概率1－p出现
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6.2.2 数字基带信号频谱特性
数字基带信号的频域分析
——为了使频域分析的物理概念清楚，推导过程简化，把随机序列 s(t)分解成稳态波v(t)和交变波u(t)
稳态波
将每个码元内出现g1(t)、 g2(t)的概率加权平均