码间串扰的产生及其消除

当输入的二进制码元序列为1110时，经过实际信道以后，信号将有 延迟和失真，在不考虑噪声影响下，接收滤波器输出端得到的波形 如图(c）所示，第一个码元的最大值出现在t0时刻，而且波形拖得 宽，这个时候对这个码元的抽样判决时刻应选择在t=t0时刻。依次 类推，我们将在3T+t0时刻对第四个码元0进行判决。可从图中可以 看到：在t=3T+t0 时刻，第一码元、第二码元、第三码元等的值还 没有消失，这样势必影响第四个码元的判决。即接收端接收到的前 三个码元的波形串到第四个码元抽样判决的时刻，影响第四个码元 的抽样判决。这种影响就叫做码间串扰。
式中 gT (t) － 发送滤波器的冲激响应
பைடு நூலகம்
设发送滤波器的传输特性为GT () ，则有
总传输特性
gT
(t)
1
2
GT
( )e
jt
d
再设信道的传输特性为C()，接收滤波器的传输 特性为GR () ，则基带传输系统的总传输特性为
H () GT ()C()GR ()
其单位冲激响应为
h(t) 1 H ()e jt d
由上式得
r(kTs t0 ) ak h(t0 ) anh(k n)Ts t0 nR (kTs t0 ) nk
式中，第一项ak h(t0)是第k个接收码元波形的抽样值， 它是确定ak 的依据；第二项（项）是除第k个码元以外 的其它码元波形在第k个抽样时刻上的总和（代数和）， 它对当前码元ak的判决起着干扰的作用，所以称之为码
间串扰值。
三、消除码间串扰的基本思想
r(kTs t0 ) ak h(t0 ) anh(k n)Ts t0 nR (kTs t0 ) nk 由上式可知，若想消除码间串扰，应使
anh(k n)Ts t0 0
nk
由于an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。从码间串扰各项影响来说，当然前一码元的影响最 大，因此，最好让前一个码元的波形在到达后一个码元抽样 判决时刻已衰减到0，如图（a）所示的波形。
二、数字基带传输系统的定量分析
1、数字基带信号传输系统模型
抽样 判决
假设：
{an} － 发送滤波器的输入符号序列，取值为0、1或-1，+1。
d (t) － 对应的基带信号
d (t) an (t nTs )
n
发送滤波器输出
s(t) d (t) gT (t) an gT (t nTs ) n
一、码间串扰的产生
1、码间串扰的定义 码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形
畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽 样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。
2、码间串扰严重时，会造成错误判决，如下图所示：
TS
3、举例说明码间串扰
我们假定发端采用双极性码，当输入二进制码元序列中的“1” 码时，经过信道信号形成器后，输出一个正的升余弦波形，而当输入 “0”码时，则输出负的升余弦波形，分别如图(a)、(b)所示。
2
接收滤波器输出信号
r(t) d (t) h(t) nR (t) anh(t nTS ) nR (t) n
式中，nR(t)是加性噪声n(t)经过接收滤波器后输出的噪
声。
为了确定第k个码元 ak 的取值，首先应在t = kTs + t0 时刻上对r(t)进行抽样，以确定r(t)在该样点上的值。
但这样的波形也不易实现，因此比较合理的是采用图（b）所示的波 形，虽然其到达(t0+Ts)以前并没有衰减到0，但可以让它在(t0+Ts) (t0+2Ts) 等后面码元的取样判决时刻正好为0。
但考虑实际应用时，定时判决时刻不一定非常准确，如果像图（b ）这样的 h(t)尾巴拖得太长，当判决时刻略有偏差时，任一个码 元都会对后面的多个码元产生串扰，或者说任一个码元都要受到前 面几个码元的串扰。因此，除了要求h(t)在(t0+T)、(t0+2t)等时 刻的值为0以外，还要求h(t)适当衰减快一些，即尾巴不要拖得太 长。这就是消除码间串扰的基本思想。