基带传输中码间干扰的消除

消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性
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具有理想低通滤波器特性的基带系统
数字通信原理
i=0时，Heq(ω )呈现理想低通特性
冲击响应
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理想低通系统特性图
数字通信原理
0 输入序列以1/Ts波特的速率进行传输时，所需的最小传输 带宽为1/2Ts赫。 这是在抽样时刻无码间串扰条件下，基带系统所能达到的 极限情况。 1/2Ts 称为奈奎斯特带宽，记为ω 1，系统无码间串扰的最 高传输速率为2ω 1(波特)记为RB，称为奈奎斯特速率。 基带系统所能提供的最高频带利用率为 η =RB/ω 1=2波特／赫。
抽样点无失真的充要条件
数字通信原理
要保持抽样点无失真，需要满足
是随消息而变的 随机变量
由基带系统的频率 特性决定
消除码间干扰的关键是H（），我 们将从抽样点无码间干扰的条件出 发,讨论能消除码间干扰的H（）的 特性。
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抽样点无失真的充要条件
数字通信原理
如何设计基带传输特性H(ω ),才能形成在抽 样时刻无码间串扰的冲击响应波形h(t)。
CCEE
第四章 基带传输
数字通信原理
主要内容
数字通信原理
4.1
概 述
4.2 基带信号及其频谱特性
4.3 基带信号的传输与码间干扰
4.4 基带传输中码间干扰的消除 4.5 传输系统中的噪声 4.6 基带信号的最佳接收 4.7 基带系统的最佳化 4.8 基带系统的均衡
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4.4 基带传输中码间干扰的消除
消除码间串扰的条件
数字通信原理
只要让它在后面码元抽样判决时刻上正好为0， 就能消除码间串扰
h(t)
0
t
t0
t0+T
s
t0+2Ts
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奈奎斯特第一准则
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消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性
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无码间串扰的基带系统 冲击响应应满足 无码间串扰的基带系统冲击响应 除t=0时取值不为零外，其它 抽样时刻t=kTs上的抽样值均为零
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奈奎斯特第一准则
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只要通道传递函数满足
就可以实现抽样点无失真的传输条件
满足奈奎斯特第一准则的滤波器称为理想低通滤 波器
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抽样点无失真充要条件
数字通信原理
具有等效理想低通特性的H()，可以保证 其冲击响应在抽样点无失真，可以消除码 间干扰，这就是抽样点无失真的条件。也 就是奈奎斯特第一准则. 是检验已知的基带传输系统能否使输出信 号消除码间干扰的方法。
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奈奎斯特第一准则
数字通信原理
数字通信原理
1
造成码间干扰的原因 奈奎斯特第一准则 奈奎斯特第二准则 奈奎斯特第三准则 部分响应技术
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2 3
4
5
造成码间干扰的原因
数字通信原理
造成误 码原因
码间干扰
噪声干扰
先假设基带系统是 无噪声的理想情况
如何消除码间干扰？ 基带系统应该具有什么样的特性才能消 除码间干扰？ 奈奎斯特首先提出了 消除码间干扰的准则
奈奎斯特第一准则的推广
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特性如图
0
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奈奎斯特第一准则的推广
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0
0
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抽样点无失真充要条件
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上述分析说明：
只须将H()按照＝±(2i-1)/Ts切成宽度为2/Ts的 i段，然后分段沿平移到(-/Ts /Ts)区间叠加， 只要其结果在区间(-/Ts /Ts)为常数Ts，即为理想 低通滤波器。便可保证在抽样点无失真，可以消除码 间干扰。 等 效 基 带 特 性
则有：
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抽样点无失真的充要条件
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当该式之和一致收敛时，有：
由傅氏级数可知，若F（）是周期为2/Ts 的频谱函数，则可得
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Байду номын сангаас
抽样点无失真的充要条件
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h（kTs）实际上是
的指数型富氏级数的系数。因而有：
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抽样点无失真的充要条件
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理想低通滤波器的不可实现性
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1. 有限的时延根本做不出理想化急剧截止的 滤波器 2. sinx/x型的响应不实用，它要求抽样定时 非常精确，抽样间隔的任何偏差都会使码 间干扰增大 3. 理想滤波器冲激响应主峰两旁的拖尾呈慢 衰减，当定时存在偏差时，可能出现严重 的码间干扰
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4.4 基带传输中码间干扰的消除
数字通信原理
1
造成码间干扰的原因 奈奎斯特第一准则 奈奎斯特第二准则 奈奎斯特第三准则 部分响应技术
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2 3
4
5
奈奎斯特第一准则
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消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性
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无码间串扰时域条件
无码间串扰时，基带传输特 性应满足的频域条件
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抽样点无失真的充要条件
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奈奎斯特第一准则
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消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性
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t0—通道的群时延
抽样点无失真的充要条件
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将积分区间用分段积分代替，即按2/Ts间 隔划分成k段，则有：
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抽样点无失真的充要条件
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做变量代换作变量代换，令：
=，+ 2i/Ts，则有，=-2i/Ts 且当=（2i 1）/Ts时，，=/Ts
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消除码间串扰的条件
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消除码间串扰，应有：
an是随机的，无法通过各项相互抵消使码间 串扰为0
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消除码间串扰的条件
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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已经衰减到0，就能满足 要求。
h(t)
t 0 t0 t0+T
s
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奈奎斯特第一准则
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消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性