燕山大学信息科学与工程学院：《通信原理》 第五章 数字信号基带传输系统

第五章数字信号基带传输系统 §5.1引言 ●§5.2数字基带信号及其频谱特性 ●§5.3基带传输的常用码型 ●§5.4基带脉冲传输与码间干扰 ●§5.5无码间串扰的基带传输特性 ●S5.6部分响应系统§5.7眼图 §5.8眼图 §5,9时域均衡

第 五 章 数字信号基带传输系统 § 5.1 引言 § 5.2 数字基带信号及其频谱特性 § 5.3 基带传输的常用码型 § 5.4 基带脉冲传输与码间干扰 § 5.5 无码间串扰的基带传输特性 § 5.6 部分响应系统 § 5.7眼图 § 5.8 眼图 § 5.9时域均衡

§51引 ●来自数据终端的原始数据信号,或者是来 自模拟信号经数字化处理后的PCM码组, △M序列等等都是基带数字信号。这些信 号往往包含丰富的低频分量 ●数字基带信号基带信号经载波调制,频谱 搬移后在信道中传输,称为频带传输。 ●有些场合可以不经过载波调制和解调过程 而直接传输,称为基带传输。 ●直接传送基带信号的系统,称之为基带传 输系统,它的基本结构如图5-1所示

§ 5.1 引言 来自数据终端的原始数据信号，或者是来 自模拟信号经数字化处理后的PCM码组， ΔM序列等等都是基带数字信号。 这些信 号往往包含丰富的低频分量。 数字基带信号基带信号经载波调制，频谱 搬移后在信道中传输，称为频带传输。 有些场合可以不经过载波调制和解调过程 而直接传输，称为基带传输。 直接传送基带信号的系统，称之为基带传 输系统，它的基本结构如图5—1所示

n(t 数字 信道信号 信道 接收 抽样 基带信号 形成器 滤波器 判决器 G1(O) G2(O) 同步 提取 图5-1数字基带传输系统

信道信号 形成器 数 字 基带信号 GT ( ) 信 道 接 收 滤波器 抽 样 判决器 同 步 提 取 C( ) GR ( ) n(t) 图 5 -1数字基带传输系统

该结构由信道信号形成器、信道、接收 滤波器以及抽样判决器组成。这里信道 信号形成器用来产生适合于信道传输的 基带信号,信道可以是允许基带信号通 过的媒质(例如能够通过从直流至高频的 有线线路等);接收滤波器用来接收信号 和尽可能排除信道噪声和其他干扰;抽 样判决器则是在噪声背景下用来判定与 再生基带信号

该结构由信道信号形成器、信道、接收 滤波器以及抽样判决器组成。这里信道 信号形成器用来产生适合于信道传输的 基带信号，信道可以是允许基带信号通 过的媒质(例如能够通过从直流至高频的 有线线路等)；接收滤波器用来接收信号 和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽 样判决器则是在噪声背景下用来判定与 再生基带信号

●信道信号形成器:基带传输系统的输入 是由终端设备或编码器产生的脉冲序列, 它不一定适合直接在信道中传输。信道 信号形成器的作用就是把原始基带信号 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,便于 传输,减小码间串扰,利于同步提取和 抽样判决

信道信号形成器：基带传输系统的输入 是由终端设备或编码器产生的脉冲序列， 它不一定适合直接在信道中传输。信道 信号形成器的作用就是把原始基带信号 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，便于 传输，减小码间串扰，利于同步提取和 抽样判决

●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 信道的传输特性通常不满足无失真传输 条件,甚至是随机变化的。另外信道还 会进入噪声。在通信系统的分析中,常 常把噪声n(t)等效,集中在信道中引入 ●接收滤波器:主要作用是滤除带外噪声, 对信道特性均衡,使输出的基带波形有 利于抽样判决

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。 信道的传输特性通常不满足无失真传输 条件，甚至是随机变化的。另外信道还 会进入噪声。 在通信系统的分析中，常 常把噪声n(t)等效，集中在信道中引入。 接收滤波器：主要作用是滤除带外噪声， 对信道特性均衡，使输出的基带波形有 利于抽样判决

◆实际中,基带传输不如频带传输应用广泛 但对基带传输的研究仍有意义,因为: ●频带传输里也同样存在基带传输问题, 即,基带传输中包含频带传输的基本问 题 ●线性调制的频带传输系统可等效为基带 传输系统。 ●基带传输方式在迅速发展。目前,它不 仅用于低速数据传输,而且还用于高速 数据传输

实际中，基带传输不如频带传输应用广泛 但对基带传输的研究仍有意义，因为： ⚫ 频带传输里也同样存在基带传输问题， 即，基带传输中包含频带传输的基本问 题。 ⚫ 线性调制的频带传输系统可等效为基带 传输系统。 ⚫ 基带传输方式在迅速发展。目前，它不 仅用于低速数据传输，而且还用于高速 数据传输

§5.2数字基带信号及其频谱特性 ●52.1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,下面就以矩形脉冲为例 介绍几种最常见的基带信号波形

§ 5.2 数字基带信号及其频谱特性 5.2.1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，下面就以矩形脉冲为例 介绍几种最常见的基带信号波形

1.单极性不归零波形 单极性不归零波形如图5-3(a)所示, 这是一种最简单、最常用的基带信号形 式。这种信号脉冲的零电平和正电平分 别对应着二进制代码0和1,或者说,它 在一个码元时间内用脉冲的有或无来对 应表示0或1码。其特点是极性单一,有 直流分量,脉冲之间无间隔。另外位同 步信息包含在电平的转换之中,当出现 连0序列时没有位同步信息

1. 单极性不归零波形 单极性不归零波形如图 5 - 3（a）所示， 这是一种最简单、 最常用的基带信号形 式。这种信号脉冲的零电平和正电平分 别对应着二进制代码0和1，或者说，它 在一个码元时间内用脉冲的有或无来对 应表示0或1码。其特点是极性单一，有 直流分量，脉冲之间无间隔。另外位同 步信息包含在电平的转换之中，当出现 连0序列时没有位同步信息

E 0 +E -E (b) E c