西安电子科技大学：《通信原理》课程教学资源（课件讲稿）第5章 数字基带传输系统

通信原理 国家重点实脸室 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 第五章 数字基带传输系统 & 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 通信原理 第五章 数字基带传输系统

前言 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 本章在了解数字基带信号的特性，包括波形、码型和频谱 特性的基础上，重点研究如何设计基带传输总特性，以消除码 间干忧和如何有效地减小信道加性噪声的影响，以提高系统抗 噪声性能。 然后介绍一种利用实验手段方便地估计系统性能的方法一 眼图，并提出改善数字基带传输性能的两个措施： 1.部分响应 2.时域均衡 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 前 言 本章在了解数字基带信号的特性，包括波形、码型和频谱 特性的基础上，重点研究如何设计基带传输总特性，以消除码 间干扰和如何有效地减小信道加性噪声的影响，以提高系统抗 噪声性能。 然后介绍一种利用实验手段方便地估计系统性能的方法—— 眼图，并提出改善数字基带传输性能的两个措施: 1. 部分响应 2. 时域均衡

第五拿 数字基带传输系统 西安电子科技大学 通信工程学院ISN ★5.1数字基带传输概述 ★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串扰 ★5,5无码间串扰的基带传输特性 ★5.6无码间串扰基带系统的抗噪声性能 ★5.7眼图 ★5.8均衡技米 ★5,9部分响应系统 & 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 第五章 数字基带传输系统 ★ 5.1 数字基带传输概述 ★ 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串扰 ★ 5.5 无码间串扰的基带传输特性 ★ 5.6 无码间串扰基带系统的抗噪声性能 ★ 5.7 眼图 ★ 5.8 均衡技术 ★ 5.9 部分响应系统

5.1 数字基带传输既述 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 来自数据终端的原始数据信号，都是数字信号。这些信 号往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量，因而称之为数字 基带信号。在某些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，数字基带信号可以直接传输，称之为数字 基带传输。而大多数信道则是带通型的，数字基带信号必须经 过载波调制，把频谱搬移到高载处才能在信道中传输，把这种 传输称为数字频带（调制或载波）传输。 基带传输系统的基本结构如图5一1所示。它主要由信道信 号形成器、信道、接收滤波器和抽样判决器组成。为了保证系 统可靠有序的工作，还应有同步系统。图和各部分的作用简述 如下： 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.1 数字基带传输概述 来自数据终端的原始数据信号，都是数字信号。这些信 号往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量，因而称之为数字 基带信号。在某些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，数字基带信号可以直接传输，称之为数字 基带传输。而大多数信道则是带通型的，数字基带信号必须经 过载波调制，把频谱搬移到高载处才能在信道中传输，把这种 传输称为数字频带（调制或载波）传输。 基带传输系统的基本结构如图5-1所示。它主要由信道信 号形成器、信道、接收滤波器和抽样判决器组成。为了保证系 统可靠有序的工作，还应有同步系统。图和各部分的作用简述 如下：

5.1 数字基带传输概述 国家重点实险室 西安电子科技大学 通信工程学院ISN n() 数字 信道信号 接收 抽样 基带信号 形成器 信道 滤波器 判决器 含丰富 低频分 量，甚 具有低 通特性 至直流 同 步 提 数字基带传输系统 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.1 数字基带传输概述 信道信号 形成器 信道 接 收 滤波器 抽 样 判决器 同 步 提 取 数字 基带信号 C( n(t) 数字基带传输系统 含丰富 低频分 量，甚 至直流 具有低 通特性

5.1 数字基带传输既述 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 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，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，减小码间串挑，利 于同步提取和抽样判决。 信道它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道。 信道的传输特性通常不满足无失真传输条件。 接收滤波器它的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。 抽样判决器在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时 刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判 决，以恢复或再生基带信号。 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.1 数字基带传输概述 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，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 它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道。 信道的传输特性通常不满足无失真传输条件。 接收滤波器 它的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。 抽样判决器 在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时 刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判 决，以恢复或再生基带信号

5.1 数字基带传输概述 国家重点实脸室 西安电子科技大学 通信工程学院SN a 输入基带信号 (b) 码型变换后 波形和码型变换后 经过信道后 基带系统各点波形示意图 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.1 数字基带传输概述 基带系统各点波形示意图 (a) (b) (c) (d) t t t t 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 输入基带信号 码型变换后 波形和码型变换后 经过信道后

5.1 数字基带传输既述 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 接收滤波器输出 e)0 位定时脉冲 g)0 抽样、判决后信号 (有误码) 基带系统各点波形示意图 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.1 数字基带传输概述 基带系统各点波形示意图 (e) (f) (g) t t t 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 接收滤波器输出 位定时脉冲 抽样、判决后信号 （有误码）

52数字基带信号传输及其频增特 西安电子科技大学 通信工程学院SN 5.2.1款字基养信号 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： & 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.2数字基带信号传输及其频谱特性 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：

5.2数字基养信号传输及其领增特健 西安电子科技大学 通信工程学院ISN 1.单极性不加零波形 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。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 通信原理2011年

西安电子科技大学 通信工程学院ISN 通信原理 2011年 5.2数字基带信号传输及其频谱特性 +E 0 1 0 1.单极性不归零波形 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。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 0 0 1 1