4.2基带信号及其频谱特性

h
t0
iTs
Ts 2
0h1,,ii00,,11
满足奈奎斯特第二准则的时域响应，在t0±TS/2处 对t0偶对称，在t0±3TS/2， t0±5TS/2….各点取值 为0
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奈奎斯特第二准则
h
t0
iTs
Ts 2
0h1,,ii00,,11
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4.4 基带传输中码间干扰的消除
1 造成码间干扰的原因
2 奈奎斯特第一准则 3 奈奎斯特第二准则
4 奈奎斯特第三准则
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部分响应技术
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奈奎斯特第一准则
消除码间串扰的条件 抽样点无失真的充要条件 奈奎斯特第一准则的推广 具有理想低通滤波器特性的基带系统 滚降及升余弦特性
,
i
0,1
2
0,i 0,1
满足奈奎斯特 第二准则
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推广
凡时域响应在(-Ts,Ts)以外恒为0，且对t=0偶对称的滤波器，一定同时满足 奈奎斯特第一、第二准则。
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4.4 基带传输中码间干扰的消除
1 造成码间干扰的原因
2 奈奎斯特第一准则 3 奈奎斯特第二准则
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抽样点无失真的充要条件
当该式之和一致收敛时，有：
由傅氏级数可知，若F（）是周期为2/Ts的 频谱函数，则可得
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抽样点无失真的充要条件
h（kTs）实际上是
的指数型富氏级数的系数。因而有：

其功率谱示意图如图（b）中实线所示。
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第4章 数字基带传输
16
4.3 数字基带传输系统及码间干扰
数字基带传输系统模化为
其中

d(t) bk (t kTs )
k
H( f ) HT ( f )HC ( f )HR ( f )
h(t) F 1[H ( f )] H ( f )e j2 ft df
14
4.2 数字基带信号的功率谱分析
【例4-2】试分析下图a）所示双极性全占空矩形脉冲序列 的功率谱。设“１”、“0”等概。
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第4章 数字基带传输
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4.2 数字基带信号的功率谱分析
AMI码数字基带信号如下图（a）所示，“1”、“0”等 概，则其功率谱表达式为 P( f ) A2Ts Sa2 ( fTs ) sin2 ( fTs )

y(t) bk h(t kTs ) nR (t) k
研究表明，影响系统正确接收的 因素有两个： ① 码间干扰（Inter-Symbol
Interference—ISI）
② 信道中的噪声
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第4章 数字基带传输
17
4.3 数字基带传输系统及码间干扰
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第4章 数字基带传输
1
第4章 数字基带传输
将输入数字信号 变换成适合信道 传输的信号
低通型 信道
滤除噪声和 校正信道引 起的失真
输入
a
码型
发送
变换 b 滤波器
信道
c
定时脉冲
噪声 n(t)
接收 d
滤波器
取样 判决

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数字基带信号的传输及码间干扰
数字基带信号的传输
d (t )
发送滤波器 信道 接收滤波器
y (t )
HT ( f )
Hc ( f ) n(t )
HR( f )
H( f )
图5.4.1 数字基带传输系统的数学模型
d (t ) 为经过了码型变换的单位冲激序列，码元间隔为 Tb ，有：
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数字基带信号的码型
an
(a) 单极性不归零码
1 0 1 1 0 0 1
t
Tb
(b) 双极性不归零码
t

(c) 单极性归零码
t
(d) 双极性归零码
t
参考 信号 0
(e) 差分码
t
（f)极性交替码（ＡＭＩ）
图5.2.1
几种典型的二进制码型
2013-5-5
3
数字基带信号的码型
6．差分码 用相邻脉冲的极性变与不变来表示 “1”和“0”。如相邻码元极性变 化 表示“1”，相邻码元极性不变表示“0”。又称相对码 。 bn an bn 1
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B 1 / Tb 1000Hz
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二元数字基带信号的功率谱分析
例 分析０、１等概的单极性归零码的功率谱。已知单个“１”码 的波形是幅度为A的半占空矩形脉冲 。 g1 (t )
1 ATb S a (fTb / 2) G2 ( f ) 0 2 A2Tb 2 Tb A2 A2 2 n P( f ) S a (f ) ( f ) S a ( ) ( f nfb ) 8 2 16 2 n 1 8 G1 ( f )
fb
G1 ( f ) 、 2 ( f ) G

数字基带信号及其频谱特性1．数字基带信号图6-1 几种基本的基带信号波形（1）单极性非归零波形特性①用正电平和零电平分别对应二进制数字“1”和“0”；②电脉冲之间无间隔，极性单一；③有直流分量，要求传输线路具有直流传输能力；④不适应有交流耦合的远距离传输，只适用于计算机内部或极近距离的传输。

（2）双极性非归零波形特性①用正、负电平的脉冲分别表示二进制数字“1”和“0”；②当“1”和“0”等概率时无直流分量，有利于在信道中传输；③接收端恢复信号的判决电平为0，不受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强。

（3）单极性归零波形特性①有电脉冲宽度τ小于码元宽度T B；②可直接从单极性RZ波形提取定时信息。

（4）双极性归零波形特性①当“1”和“0”等概率时无直流分量，有利于在信道中传输；②收端判决电平为0，不受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强；③可直接从RZ波形提取定时信息，有利于保持收发双方正确的位同步。

（5）差分波形特性（相对码波形）①用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息，而与码元本身的电位或极性无关；②可以消除设备初始状态的影响，可以用于解决载波相位模糊问题。

（6）多电平波形特性①一个脉冲对应多个二进制码；②可以提高频带利用率，适用于频带受限的高速数据传输系统。

2．基带信号的频谱特性（1）稳态波v(t)和交变波u(t)的定义一般情况下，数字基带信号可以表示其中和是分别代表“0”和“1”的任意波形。

令，即把分解为稳态波形和交变波性。

①稳态波形：随机序列的统计平均量，取决于每个码元内出现、的概率加权平均，表达式为②交变波性：与之差，表达式为（2）稳态波v(t)的功率谱密度P v(f)①频谱表达式稳态波v(t)的功率谱密度为②频谱特性a．稳态波的功率谱P v(f)是离散线谱；b．离散谱可以确定随机序列是否包含直流分量（m＝0）和定时分量（m＝1）。

（3）交变波u(t)的功率谱密度P u(f)①频谱表达式交变波u(t)的功率谱密度为②频谱特性a．交变波的功率谱P u(f)是连续谱；b．功率谱与g1(t)和g2(t)的频谱及概率P有关。