数字信号的基带传输
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▪ 5.4.3升余弦滚降特性
▪ 虽然在满足奈奎斯特第一准则的条件下能使传输系统避免码间干扰，
但其在实际应用中却是无法实现的（因其过渡带陡峭）。另外，理 想低通传输信道的冲击响应衰减慢（有较大幅度的拖尾）的原因， 是由于其振幅特性在截止频率ωc处的突变而造成的。为使其衰减 更快，可采用圆滑振幅特性的方法——“滚降”（rolloff）。
▪ 2．数字信号的传输方式
▪ （1）串行与并行传输 ▪ （2）异步与同步传输 ▪ （3）单工、半双工、全双工传输
5.2数字基带传输系统
▪ 数字基带传输主要解决基带信号的码型、波形设计、功率谱分析、
基带系统的最佳设计、误码率计算等问题。
▪ 数字基带传输系统的方框图如图5-3所示
5.3数字基带信号
▪ 数字基带信号是指消息代码的电波形，它是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（以下简称为基带信号）的类 型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。 最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换。
▪ 5.3.1数字基带信号波形
5.3数字基带信号
▪ 5.3.2数字基带信号的频谱特性
▪ 1.单个矩形脉冲的频谱特性
▪ 2.随机脉冲序列的频谱分析 ▪ 经理论分析可得随机脉冲的功率谱为
7.必须掌握的技能 ▪ ⑴利用奈奎斯特准则计算无码间干扰的条件。
▪ ⑵根据眼图定性分析通信系统性能。
▪ ⑶用MATLAB simulink模块实现数字基带
传输系统仿真。
案例导入5 基带局域网
▪ 局域网LAN（Local Area Network）是指在某一区域内由多台
计算机互联成的计算机组。可以实现文件管理、应用软件共享、 打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和 传真通信服务等功能。
及无码间干扰的基本条件，自己进行练习。
▪ ⑷通过数字基带传输系统仿真，掌握
simulink仿真的基本方法，熟悉系统组成。
6.必须掌握的理论知识
▪ ⑴数字基带传输系统组成及各部分功能。 ▪ ⑵数字基带信号波形、码型及频谱特点。 ▪ ⑶码间干扰的成因及无码间干扰的条件。 ▪ ⑷眼图、时域均衡含义和作用。 ▪ ⑸再生中继传输系统组成及各部分功能。
信道的衰减和各种噪声的影响外，还要受到因信道频带受限引起的 码间干扰的影响。随着信道长度的增加，信道对信号的影响变得严 重，使信号波形失真，结果导致误码率增加而影响通信的质量。
和信道特性的分析重在结论，理清层次，弱化 数学推导。
▪ ⑷通过对数字基带传输系统的simulink仿真，
进一步对数字基带传输系统加深理解印象。
4.建议学时 ：14学时
5.推荐学习方法
▪ ⑴学习时要对数字基带传输系统的模型有
基本的认识，结合具体内容掌握模型。
▪ ⑵理论学习要注意结合给出的案例来理解。 ▪ ⑶通过例题掌握AMI、HDB3码的编码原理
5.5眼图
▪ 为了衡量传输系统的性能，除了用专门精密仪器进行测试外，通常
多采用用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间干扰和噪声对 系统性能的影响，此即“眼图”分析法。
5.6时域均衡
▪ 实际的系统中总是存在不同程度的码间干扰。因此，在传输系统建
立起来之后，通常需要对其传输特性进行校正。这个校正过程便称 为均衡，有时也称为补偿。用于实现均衡的电路称为均衡器。均衡 器通常是一种滤波电路。均衡分为频域均衡和时域均衡。
▪ 2．理想低通信道的冲激响应
5.4数字基带传输理论
▪ 3．码间干扰
5.4数字Biblioteka Baidu带传输理论
▪ 5.4.2数字信号传输的基本准则
▪ 奈奎斯特提出：当传输的脉冲序列以2fc（fc为理想低通信道的截
止频率）的速率发送时，无码间干扰。此即奈奎斯特第一准则的主 要内容。无码间干扰示意图如图5-12所示。
5.4数字基带传输理论
▪ 1．时域均衡的基本思想
▪ 时域均衡是利用均衡器产生的响应波形去补偿已经畸变的波形，使
最终的波形在抽样时刻上最有效地消除码间干扰。
▪ 2．横向滤波器
▪ 时域均衡通常是利用横向滤波器来实现的。它通常被设置在接收滤
波器与抽样判决器之间。
5.7再生中继传输
▪ 1．基带传输信道存在的问题 ▪ 由于信道特性的不理想，当数字信号在信道中传输时，除了要受到
数字通信技术及应用
模块五 数字信号的基带传输
教学导航
1.知识重点 2.知识难点 3.推荐教学方式 4.建议学时数 5.推荐学习方法 6.必须掌握的理论知识 7.必须掌握的技能
1.知识重点
▪ ⑴数字基带传输系统组成及各部分功能。 ▪ ⑵数字基带信号波形、码型及频谱特点。 ▪ ⑶码间干扰的成因及无码间干扰的条件。 ▪ ⑷眼图含义和作用。 ▪ ⑸时域均衡的基本思想和作用。 ▪ ⑹再生中继传输系统组成及各部分功能。
▪ LAN中使用的传输方式有基带和宽带两种。基带用于数字信号
传输，常用的传输媒体有双绞线或同轴电缆。
图5-1 双向基带局域网图
5-2 带中继器的基带系统
技术解读
5.1 传输类型与方式 5.2 数字基带传输系统 5.3 数字基带信号 5.4 数字基带传输理论 5.5 眼图 5.6 时域均衡 5.7 再生中继传输
5.1传输类型与方式
▪ 1．数字信号的传输类型
▪ 数字信号的传输可分为基带传输和频带传输两大类。所谓基带传输
是指直接传送数字基带信号。而在大多数情况下，实际信道（如无 线信道、光纤信道等）是带通型的，必须先用数字基带信号对载波 进行调制，形成数字频带信号后再进行传输，到接收端还要进行相 应的解调，这种传输方式称为数字频带传输。
P( f ) f B P(1 P) | G1 ( f ) G0 ( f ) |2
f B 2 | PG1(mfB ) (1 P)G0 (mfB ) |2 ( f mfB ) m
5.4数字基带传输理论
▪ 5.4.1信道限带传输对信号波形的影响
▪ 1．信道传输特性可用一等效理想低通特性来近似
2.知识难点
▪ ⑴数字基带传输码的编码原理。 ▪ ⑵码间干扰的成因及消除措施。 ▪ ⑶理想低通信道特性和升余弦滚降特性。
3.推荐教学方式
▪ ⑴通过同学们熟知的局域网介绍引入基带传输
技术，激发学生学习兴趣。
▪ ⑵通过对光纤通信系统进行案例分析，帮助理
解理论知识，拓展学生知识面。
▪ ⑶对于波形和码型的讲解要多举实例，对频谱
▪ 虽然在满足奈奎斯特第一准则的条件下能使传输系统避免码间干扰，
但其在实际应用中却是无法实现的（因其过渡带陡峭）。另外，理 想低通传输信道的冲击响应衰减慢（有较大幅度的拖尾）的原因， 是由于其振幅特性在截止频率ωc处的突变而造成的。为使其衰减 更快，可采用圆滑振幅特性的方法——“滚降”（rolloff）。
▪ 2．数字信号的传输方式
▪ （1）串行与并行传输 ▪ （2）异步与同步传输 ▪ （3）单工、半双工、全双工传输
5.2数字基带传输系统
▪ 数字基带传输主要解决基带信号的码型、波形设计、功率谱分析、
基带系统的最佳设计、误码率计算等问题。
▪ 数字基带传输系统的方框图如图5-3所示
5.3数字基带信号
▪ 数字基带信号是指消息代码的电波形，它是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（以下简称为基带信号）的类 型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。 最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换。
▪ 5.3.1数字基带信号波形
5.3数字基带信号
▪ 5.3.2数字基带信号的频谱特性
▪ 1.单个矩形脉冲的频谱特性
▪ 2.随机脉冲序列的频谱分析 ▪ 经理论分析可得随机脉冲的功率谱为
7.必须掌握的技能 ▪ ⑴利用奈奎斯特准则计算无码间干扰的条件。
▪ ⑵根据眼图定性分析通信系统性能。
▪ ⑶用MATLAB simulink模块实现数字基带
传输系统仿真。
案例导入5 基带局域网
▪ 局域网LAN（Local Area Network）是指在某一区域内由多台
计算机互联成的计算机组。可以实现文件管理、应用软件共享、 打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和 传真通信服务等功能。
及无码间干扰的基本条件，自己进行练习。
▪ ⑷通过数字基带传输系统仿真，掌握
simulink仿真的基本方法，熟悉系统组成。
6.必须掌握的理论知识
▪ ⑴数字基带传输系统组成及各部分功能。 ▪ ⑵数字基带信号波形、码型及频谱特点。 ▪ ⑶码间干扰的成因及无码间干扰的条件。 ▪ ⑷眼图、时域均衡含义和作用。 ▪ ⑸再生中继传输系统组成及各部分功能。
信道的衰减和各种噪声的影响外，还要受到因信道频带受限引起的 码间干扰的影响。随着信道长度的增加，信道对信号的影响变得严 重，使信号波形失真，结果导致误码率增加而影响通信的质量。
和信道特性的分析重在结论，理清层次，弱化 数学推导。
▪ ⑷通过对数字基带传输系统的simulink仿真，
进一步对数字基带传输系统加深理解印象。
4.建议学时 ：14学时
5.推荐学习方法
▪ ⑴学习时要对数字基带传输系统的模型有
基本的认识，结合具体内容掌握模型。
▪ ⑵理论学习要注意结合给出的案例来理解。 ▪ ⑶通过例题掌握AMI、HDB3码的编码原理
5.5眼图
▪ 为了衡量传输系统的性能，除了用专门精密仪器进行测试外，通常
多采用用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间干扰和噪声对 系统性能的影响，此即“眼图”分析法。
5.6时域均衡
▪ 实际的系统中总是存在不同程度的码间干扰。因此，在传输系统建
立起来之后，通常需要对其传输特性进行校正。这个校正过程便称 为均衡，有时也称为补偿。用于实现均衡的电路称为均衡器。均衡 器通常是一种滤波电路。均衡分为频域均衡和时域均衡。
▪ 2．理想低通信道的冲激响应
5.4数字基带传输理论
▪ 3．码间干扰
5.4数字Biblioteka Baidu带传输理论
▪ 5.4.2数字信号传输的基本准则
▪ 奈奎斯特提出：当传输的脉冲序列以2fc（fc为理想低通信道的截
止频率）的速率发送时，无码间干扰。此即奈奎斯特第一准则的主 要内容。无码间干扰示意图如图5-12所示。
5.4数字基带传输理论
▪ 1．时域均衡的基本思想
▪ 时域均衡是利用均衡器产生的响应波形去补偿已经畸变的波形，使
最终的波形在抽样时刻上最有效地消除码间干扰。
▪ 2．横向滤波器
▪ 时域均衡通常是利用横向滤波器来实现的。它通常被设置在接收滤
波器与抽样判决器之间。
5.7再生中继传输
▪ 1．基带传输信道存在的问题 ▪ 由于信道特性的不理想，当数字信号在信道中传输时，除了要受到
数字通信技术及应用
模块五 数字信号的基带传输
教学导航
1.知识重点 2.知识难点 3.推荐教学方式 4.建议学时数 5.推荐学习方法 6.必须掌握的理论知识 7.必须掌握的技能
1.知识重点
▪ ⑴数字基带传输系统组成及各部分功能。 ▪ ⑵数字基带信号波形、码型及频谱特点。 ▪ ⑶码间干扰的成因及无码间干扰的条件。 ▪ ⑷眼图含义和作用。 ▪ ⑸时域均衡的基本思想和作用。 ▪ ⑹再生中继传输系统组成及各部分功能。
▪ LAN中使用的传输方式有基带和宽带两种。基带用于数字信号
传输，常用的传输媒体有双绞线或同轴电缆。
图5-1 双向基带局域网图
5-2 带中继器的基带系统
技术解读
5.1 传输类型与方式 5.2 数字基带传输系统 5.3 数字基带信号 5.4 数字基带传输理论 5.5 眼图 5.6 时域均衡 5.7 再生中继传输
5.1传输类型与方式
▪ 1．数字信号的传输类型
▪ 数字信号的传输可分为基带传输和频带传输两大类。所谓基带传输
是指直接传送数字基带信号。而在大多数情况下，实际信道（如无 线信道、光纤信道等）是带通型的，必须先用数字基带信号对载波 进行调制，形成数字频带信号后再进行传输，到接收端还要进行相 应的解调，这种传输方式称为数字频带传输。
P( f ) f B P(1 P) | G1 ( f ) G0 ( f ) |2
f B 2 | PG1(mfB ) (1 P)G0 (mfB ) |2 ( f mfB ) m
5.4数字基带传输理论
▪ 5.4.1信道限带传输对信号波形的影响
▪ 1．信道传输特性可用一等效理想低通特性来近似
2.知识难点
▪ ⑴数字基带传输码的编码原理。 ▪ ⑵码间干扰的成因及消除措施。 ▪ ⑶理想低通信道特性和升余弦滚降特性。
3.推荐教学方式
▪ ⑴通过同学们熟知的局域网介绍引入基带传输
技术，激发学生学习兴趣。
▪ ⑵通过对光纤通信系统进行案例分析，帮助理
解理论知识，拓展学生知识面。
▪ ⑶对于波形和码型的讲解要多举实例，对频谱