北京邮电大学：《数据通信原理》课程教学课件（PPT课件）第九章 数字信号的基带传输（2/2）

教字通信原理 (7-2) 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 1 数字通信原理 （7－2）

9.4部分响应基带传输系统 1 (1)具有最窄频带的无串扰系统 优点:频带利用率高:2Baud/s/Hz 缺点:物理上难以实现,且由于拖尾衰减教慢,对抽样定时 要求较高。 (2)具有滚降频带特性的无串扰系统 优缺点与最窄频带的无串扰系统相反。 问题: 是否存在某种系统,同时具有上述两种系统的优点。 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 2 9.4 部分响应基带传输系统 1. （1）具有最窄频带的无串扰系统 优点：频带利用率高：2Baud/s/Hz； 缺点：物理上难以实现，且由于拖尾衰减教慢，对抽样定时 要求较高。 （2）具有滚降频带特性的无串扰系统 优缺点与最窄频带的无串扰系统相反。 问题： 是否存在某种系统，同时具有上述两种系统的优点

9.4部分响应基带传输系统 2部分响应波形 考虑两间隔为T的 Nyquist脉冲之和 T Si T( t+ 2/92 OS Cos g(t) T 丌 t+ t+ OS T 丌 4t T g(t)的拖尾衰减速度∝t2,所以更有利用减少码间串扰。 2001 Copyright SCUT DT&P Labs 3

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 3 9.4 部分响应基带传输系统 2.部分响应波形 考虑两间隔为T的Nyquist脉冲之和 g(t)的拖尾衰减速度  t 2 ，所以更有利用减少码间串扰。 2 2 4 1 4 2 2 2 2 2 2 ( ) T t T t Cos T t T t T Cos T t T t T Cos T t T T t T Sin T t T T t T Sin g t −       = =       −       −       +       =       −       − +       +       + =          

9.4部分响应基带传输系统 3.部分响应波形的频率特性 单个 Nyquist脉冲 Sin-t x(t) 〉Y(o) 对上式中的g(t),有 DIT T Te 2 +Te 2=2TCosl O≤ g( 频谱具有缓变的过渡特性,且频带利用率为2Baud/s/Hz 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 4 9.4 部分响应基带传输系统 3.部分响应波形的频率特性 单个Nyquist脉冲 对上式中的g(t)，有 频谱具有缓变的过渡特性，且频带利用率为 2Baud/s/Hz ( )        =  = T T T X t T t T Sin x t        0, , ( ) ( )              + =  = − T T T Te Te TCos g t G T j T j         0, , 2 2 ( ) 2 2

9.4部分响应基带传输系统 3.部分响应系统信号波形及频率特性 g G(w) 丌/T 3T/2-T/2T/23T/2 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 5 9.4 部分响应基带传输系统 3.部分响应系统信号波形及频率特性 0 g(t) -3T/2 -T/2 T/2 3T/2 G(w)  / T

9.4部分响应基带传输系统 4例:传输序列浪形及码元判别时刻 在t=nT时刻,抽样 2n+3n+4 获得的信号值为两 倍的期望信号值 相邻码元之间的串 扰与码元本身的抽 样值相同,但这种 串扰的幅度是确定 的,等于an1 抽样脉冲 t=nT 2001 Copyright SCUT DT&P Labs 6

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 6 an 1 an+1 1 an+2 0 an+3 1 an+4 0 an-1 1 抽样脉冲 t=nT 9.4 部分响应基带传输系统 4.例：传输序列波形及码元判别时刻 在t=nT时刻，抽样 获得的信号值为两 倍的期望信号值。 相邻码元之间的串 扰与码元本身的抽 样值相同，但这种 串扰的幅度是确定 的，等于an-1

9.4部分响应基带传输系统 4例(续前)抽样时获得的电平cn称为伪电平 Cn s an t an-1 当an为已知时 Cn - a 二进制信码10110001011 +1-1+1+1-1-1-1+1-1+1+1 n n-1 +1-1+1+1-1-1-1+1-1+1 00+20-2-2000+2 解码a 111-11-11-111 输出 0110001011 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 7 9.4 部分响应基带传输系统 4.例(续前) 抽样时获得的电平 cn 称为伪电平 cn = an + an-1 当an-1为已知时 an = cn - an-1 二进制信码 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 an +1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 an-1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 cn 0 0 +2 0 -2 -2 0 0 0 +2 解码an -1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 输出 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1

9.4部分响应基带传输系统 5误码扩散现象 判决时由某一位判决错误造成其后若干位码出现错误的现象称 之。例: 信码101101001100010 +1-1+1+11+1-1-1+1+1-1-1-1+1-1 an-1+1-1+1+1-1+1-1-1+1+1-1-1-1+1-1 00+2000-20+20-2-200 接收cn00+200000+20-2-200 n+1-1+1+1-1+1-1+1-1+3-3+1-3+3+3 出现误码扩散的原因:相邻码间出现相关性 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 8 9.4 部分响应基带传输系统 5.误码扩散现象 判决时由某一位判决错误造成其后若干位码出现错误的现象称 之。例： 信码 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 an +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 an-1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 cn 0 0 +2 0 0 0 -2 0 +2 0 -2 -2 0 0 接收c’ n 0 0 +2 0 0 0 0 0 +2 0 -2 -2 0 0 a’ n +1-1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +3 -3 +1 -3 +3 +3 出现误码扩散的原因：相邻码间出现相关性

9.4部分响应基带传输系统 6部分响应系统的一般形式 N个相邻一个码元周期的 Nyquis脉冲之和: 3T 瓜\t2)+”孔 Sin t+ T(2 2 g(t)=16 十V . 3T t+ t+ 2 2N S t+ T 2N-1 式中,『r1,r2,r3…,rN为正整数或0。 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 9 9.4 部分响应基带传输系统 6.部分响应系统的一般形式 N个相邻一个码元周期的Nyquist脉冲之和： 式中，r1 ,r2 ,r3 ,…,rN,为正整数或0。       − +       − + + + + +       +       + +       +       + +       −       − = T N t T T N t T Sin r T t T T t T Sin r T t T T t T Sin r T t T T t T Sin g t r N 2 2 1 2 2 1 ... ... 2 3 2 3 2 2 2 2 ( ) 0 1 2        

9.4部分响应基带传输系统 6部分响应系统的一般形式 信号g对应的频谱: (2k-1) re Go ,@)≤ g(t 显然,频带利用率达到2Baud/s/Hz 表9-8列出六种不同的部分相应信号,相应地有不同的信号 波形和谱特性 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 10 9.4 部分响应基带传输系统 6.部分响应系统的一般形式 信号g(t)对应的频谱： 显然，频带利用率达到 2Baud/s/Hz. 表9－8 列出六种不同的部分相应信号，相应地有不同的信号 波形和谱特性。 ( )         =  = − − T T T r e g t G N k T k j k       0, , ( ) 0 2 (2 1)