数字基带传输系统总结

t
g1(t )－“0”码，出现概率为p g2(t )－“1”码 ，出现概率为1-p
Tb－码元间隔 f b－码元速率
g2(t＋ 4Ts)
g1(t＋ 3Ts)
g1(t＋ 2Ts) g2(t＋T s)
g (t)
g1 (t) g2(t－T s)
g2(t－ 2Ts)
(a )
－Ts O 2 Ts 2 v (t) t
应用： V系列接口和RS-232C接口标准。
3.单极性归零码RZ（Return to Zero）
1：正向脉冲表示 “1”，高电平持续τ秒后，又返归 零 0：负电平表示 “0”，整个码元期间电平保持不变 占空比
T
0
1
+E
0
τ
T
0
1
1
0
0
1
可直接提取位定时信息。 应用：其他信号提取位同步信息的过渡码形。
带宽为多少?
B=2fs
二进制随机序列示意图 g (t )
g 2 t 4Tb g 2 t Tb g1 t 3Tb
n
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n
(t )
g1 t g 2 t Tb
g1 t 2Tb
Tb 0 2
Tb 2
g1 t 2Tb
稳态分量 a(t)=E[g(t)]
(b )
－T s －Ts O 2 Ts 2 u(t) Ts t
随机分量 u(t)= g(t)-E[g(t)]
t
(c)
O
连续谱－决定信号带宽
g1(t )~G1(f ) g2(t) ~G2(f )
1 2 Ps ( f ) P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) Ts 1 2 2 PG1 (m f s ) (1 P)G2 (m f s ) ( f m f s ) Ts m
归零码 不归零码
0
1 Tb
1

f
第4章 数字基带传输系统
单极性码的功率谱
设二进制信息序列f(t)的码速率为1000Bd，占用
了多少带宽？
单极性非归零码的过零点带宽为： 过零点带宽 B=1/Ts =RB=1000 Hz 占空比为0.5的单极性归零码的过零点带宽为： B=1/0.5Ts = RB /0.5=2000 Hz 占空比为0.4的单极性归零码的过零点带宽为： B= 1/0.4Ts = RB /0.4=2500 Hz 对于单极性非归零码，数字调制信号f(t)cos(ωct)
第4章 数字基带传输系统
4.1.1 常见的基本码型
1.单极性非归零码NRZ（Non-Return to Zero）
0：由0电平表示二进制符号“0”，整个码元期间 电 平保持不变 1：用正电平（高电平）表示二进制符号“1”，整 0 1 0 1 1 0 0 1 个码元期间电平保持不变
NRZ
+E
(单极性) 0
T
1.单极性非归零码NRZ（二）
0 1 0 1 1 0 0 1
NRZ
+E
(单极性) 0
(1)含有低频和直流成分（一般有线信道低频传输特 性比较差）。 (2)由于信道衰减因素，不存在最佳判决电平。 (3)不能直接提取位定时信息。 (4)传输时需要信道一段接地，故不能用用两根线均 不接地的电缆来传输。 应用：电路内部、近距离传输时设备之间、过 渡码型。
传输码的选择
传输码的结构应具有下列主要特性： 1. 数字基带信号应不含有直流分量，且低频 及高频分量也应尽量的少。 2. 数字基带信号中应含有足够大的定时信息 分量。这就要求数字基带信号中含有或经过 简单处理后含有定时脉冲信号的线谱分量， 以便同步电路提取。 3. 基带传输的信号码型应与信源的统计特性 无关。码型结构含有内在的检错能力。
g (t ) 1 t
-fs
O
fs
Ts Sa( f Ts )
2fs f

Ts
2
0 Ts
2
1, g (t ) 0,
Ts 2 其它 t
sin f Ts 2 T [ 主瓣 s f T ] s
旁瓣
-2fs
-fs
O
fs
2fs
f
过零点带宽B=fs
ps ( f )
1 ( f ) 4
0 1 1 0
0
0 0 0 0
1
1 1 0 1
1
0 1 1 0
0
0 0 0 0
0
0 0 0 0
1
ak
+
bk-1
bk
1 1 0 1
ak
T
bk-1 0 bk 1
差分码波形代表的信息仅与相邻码元的电位变化有 关，而与电平的极性无关。 解决载波相位模糊问题
第4章 数字基带传输系统
4.1.2 非归零单极性码的功率谱
通过谱分析，可以了解信号需要占据的频 带宽度，所包含的频谱分量，有无直流分量， 有无定时分量等。
数字基带信号是随机的脉冲序列，没有确
定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的
频谱特性。
第4章 数字基带传输系统
非归零单极性码的功率谱
G(f) Ts
G ( f ) Ts [
sin f Ts ] f Ts
4.双极性归零码BRZ
正向脉冲表示 “1”，负向脉冲表示 “0”。正向 脉 冲和负向脉冲都在码元间隔时间内返归到零。 0 1 0 1 1 0 0 1
+E
-E
5.差分码(传号差分、空号差分）
传号差分NRZ(M)“1”相邻码元电平发生跳转，“0” 绝对码 相邻码元电平不改变。
+E 0
相对码
1
1 1
1
2.双极性非归零码BNRZ（Bipolar
Non-Return to Zero）
1：正电平表示符号“1”，整个码元期间电平保持不 变 0：负电平表示符号“ 0 1 0 0”，整个码元期间电平保持不 1 1 0 0 1 变 +E
-E
(1) 不含直流成分，不需要接地的电缆来传输。 (2) 存在最佳判决电平0 (3) 出现连0或连1时，不能提取位定时信息。
4.1 数字基带信号码型
数字基带信号------ 来自数据终端的原始数据信号。 计算机输出的二进制序列 电传机输出的代码 PCM码组，ΔM序列 ……
这些信号往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量。 在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，它们可以直接传输， 故称为数字基带传输。 直接传送基带信号的系统称为基带传输系统。
第4章 数字基带传输系统
4.1 数字基带信号码型及其功率谱
4.2 无码间干扰基带传输系统
4.3 部分响应系统
4.4 均衡技术
4.5 眼图
4.6 基带系统的抗噪声能力
课程目标：
1：掌握数字基带传输的常用码型。
2：掌握无码间干扰基带传输特性研究。
3：理解部分响应系统、眼图和时域均衡、抗噪
声性能分析。
第4章 数字基带传输系统