《现代通信原理 Modern Communication Principle》课程教学资源（课件讲稿）第7章 数字基带传输系统

第7章数字基带传输系统 7.1数字基带信号的编码 7.2数字基带信号的频谱分析 7.3数字基带传输系统 74无码间串扰的基带传输系统 7.5基带传输系统的性能改进技术 7.6眼图

第7章 数字基带传输系统 7.1 数字基带信号的编码 7.2 数字基带信号的频谱分析 7.3 数字基带传输系统 7.4 无码间串扰的基带传输系统 7.5 基带传输系统的性能改进技术 7.6 眼 图

7.1数字基带信号的编码 7.1.1数字基带信号的编码原则 7.1.2二元码 7.1.3三元码 7.1.4多元码

7.1 数字基带信号的编码 7.1.1 数字基带信号的编码原则 7.1.2 二元码 7.1.3 三元码 7.1.4 多元码

7.1.1数字基带信号的编码原则 (1) 码型中低频、高频分量尽量少。 (2) 码型中应包含定时信息，以便定时提取。 (3) 码型变换（编译码）设备要简单可靠。 (4) 码型具有一定检错能力，若传输码型有一定的规 律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便 做到自动监测。 (5) 编码方案对发送消息类型不应有任何限制，适合 于所有的二进制信号。 (6) 低误码增值。 (7) 高的编码效率

7.1.1 数字基带信号的编码原则 (1) 码型中低频、高频分量尽量少。 (2) 码型中应包含定时信息，以便定时提取。 (3) 码型变换(编译码)设备要简单可靠。 (4) 码型具有一定检错能力，若传输码型有一定的规 律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便 做到自动监测。 (5) 编码方案对发送消息类型不应有任何限制，适合 于所有的二进制信号。 (6) 低误码增值。 (7) 高的编码效率

7.1.2二元码 图7.1几种常用的二元码波形 1.单极性非归零码 2.双极性非归零码 3.单极性归零码 4.差分码 5.数字双相码 6.传号反转码 7.密勒码

7.1.2 二元码 图7.1 几种常用的二元码波形 1. 单极性非归零码 2. 双极性非归零码 3. 单极性归零码 4. 差分码 5. 数字双相码 6. 传号反转码 7. 密勒码

图7.1几种常用的二元码波形 二进制代码 ◆01000011000001010 (a单极性码 (b)双极性码 (⊙单极性 归零码 (d) 性传 号差 0 分码 (e) 性空 号差 0 分码

图7.1 几种常用的二元码波形 (c) 单极性 归零码 0 0 t t 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 t 0 t (a)单极性码 (b)双极性码 二进制代码 (d) 双极 性传 号差 分码 0 t (e) 双极 性空 号差 分码

7.1.3三元码 1.传号交替反转码 AMⅫ码的功率谱如图7.5所示，图上还画出 二元双极性非归零码的功率谱，以资比较 。 AMⅫ码的功率谱中无直流分量，低频分量较小， 能量集中在频率为1/2码速之处。位定时频率 (即码速频率)分量虽然为0，但只要将基带信 号经全波整流变为二元归零码，即可得到定时 信号。 2.HDBn码

7.1.3 三元码 1. 传号交替反转码 AMI码的功率谱如 图7.5所示，图上还画出 二元双极性非归零码的功率谱，以资比较。 AMI码的功率谱中无直流分量，低频分量较小， 能量集中在频率为1/2码速之处。位定时频率 (即码速频率)分量虽然为0，但只要将基带信 号经全波整流变为二元归零码，即可得到定时 信号。 2. HDBn码

图7.5AM和HDB3码的功率谱 HDB3 非归零码 1.0 AMI 0.5 0 0.5 1.0

图7.5 AMI和HDB3码的功率谱 0.5 1.0 0 0.5 1.0 归一化功率谱 非归零码 HDB3 AMI

7.1.4多元码 为了进一步提高频带利用率，可以采用信 号幅度具有更多取值的数字基带信号，即多元 码。在多元码中，每个符号可以用来表示一个 二进制码组，因而成倍地提高了频带利用率 对于n位二进制码组来说，可以用M=2n元码来 传输。与二元码传输相比，M元码传输时所需 要的信道频带可降为1/n,即频带利用率提高 为n倍。 图7.62B1Q基带信号

7.1.4 多元码 为了进一步提高频带利用率，可以采用信 号幅度具有更多取值的数字基带信号，即多元 码。在多元码中，每个符号可以用来表示一个 二进制码组，因而成倍地提高了频带利用率。 对于n位二进制码组来说，可以用M=2 n元码来 传输。与二元码传输相比，M元码传输时所需 要的信道频带可降为1/n，即频带利用率提高 为n倍。 图7.6 2B1Q基带信号

图7.62B1Q基带信号 信息码 0 1 0 00 10 11 01 00

图7.6 2B1Q基带信号 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 信息码

7.2数字基带信号的频谱分析 分析随机脉冲序列的功率谱之后，就可知 道信号功率的分布，根据主要功率集中在哪个 频段，便可确定信号带宽。从而可以考虑信道 带宽和传输网络（滤波器、均衡器等）的传输函 数等等。同时利用它的离散谱是否存在这一特 点，可以明确能否从脉冲序列中直接提取所需 的离散分量和采取怎样的方法可以从序列中获 得所需的离散分量，以便在接收端用这些成分 作为同步定时

7.2 数字基带信号的频谱分析 分析随机脉冲序列的功率谱之后，就可知 道信号功率的分布，根据主要功率集中在哪个 频段，便可确定信号带宽。从而可以考虑信道 带宽和传输网络(滤波器、均衡器等)的传输函 数等等。同时利用它的离散谱是否存在这一特 点，可以明确能否从脉冲序列中直接提取所需 的离散分量和采取怎样的方法可以从序列中获 得所需的离散分量，以便在接收端用这些成分 作为同步定时