1 第5章 数字信号的基带传输习题解答
1． 解：
单极性归零码（半占空）波形图：
双极性全占空码波形图：
用全占空矩形表示的AMI码波形图：
在HDB3码的编码时，由于第一位信息位可采用“+1”或“-1”，第一个特殊序列可采用“100V”或“000V”，所有同一信息序列的HDB3码有四种形式。
（1）第一个特殊序列选用“100V”，第一位信息采用“+1”
原信息序列：1
0
0
1
1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1
破坏长连零：1 0 0 1 1 1 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1
标上极性： +1 0 0 -1 +1 -1 0 0 -V 0 +1 -1 +1 0 0 +V 0 -1 0 +1
采用全占空矩形的波形图如下：
（2）第一个特殊序列选用“100V”，第一位信息采用“-1”
原信息序列：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1
破坏长连零：1 0 0 1 1 1 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1
标上极性： -1 0 0 +1 -1 +1 0 0 +V 0 -1 +1 -1 0 0 -V 0 +1 0 -1
采用全占空矩形的波形图如下： 0 +1 0 -1 -V 0 0 0 +1 0 0 +V 0 0 -1 +1 +1 -1 -1 +1 t 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 t 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 t 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 t
实训三数字信号的基带传输一、实验目的1.掌握基带信号的功率谱密度方法。2.掌握数字基带传输系统的误码率计算。3.理解码间干扰和信道噪声对眼图的影响。4.理解匹配滤波器的原理。二、实验内容1.基带信号采用不归零矩形脉冲或升余弦滚降波形，基带信号的功率谱密度分析。2.误码率的计算：A/σ和误码率之间的性能曲线。3.眼图的生成。4.匹配滤波器。三．实验结果1.基带信号采用矩形脉冲和根号升余弦信号波形的功率谱。（1）二进制不归零矩形脉冲的时域波形与功率谱（对应的m文件为rectpul.m）。012345678910-101时间幅度2012210178 黄亮平
-5-4-3-2-10123450123频率功率双极性矩形脉冲信号的功率谱密度（2）二进制滚降系数为1的升余弦信号的时域波形和功率谱(对应的m文件为rcos.m)。0102030405060708090100-101时间幅度2012210178 黄亮平 滚降系数为1的基带信号波形
00.511.522.533.5x 10400.10.20.30.4升余弦信号功率谱2、误码率的计算随机产生10^6个二进制信息数据，采用双极性码，映射为±A。随机产生高斯噪声(要求A/σ为0～12dB)，叠加在发送信号上，直接按判决规则进行判决，然后与原始数据进行比较，统计出错的数据量，与发送数据量相除得到误码率。画出A/σ和误码率之间的性能曲线，并与理论误码率曲线相比较(对应的m文件为bercompared.m)。02468101210-510-410-310-210-11002012210178 黄亮平 误码率仿真曲线与理论曲线的比较
A/sigmaberberbertheory3.绘制波形和眼图（1)设基带信号波形为滚降系数为1的升余弦波形,符号周期Ts,试绘出不同滚降系数a=1,0.75,0.5,0.25时的时域脉冲波形（对应的m文件为diffrcosa.m）。0246810121416182000.512012210178 黄亮平 滚降信号波形 a=1
第五章 数字信号的基带传输
5.错误!未定义书签。设一数字传输系统传送八进制码元，速率为2400波特，则这时的系统信息速率为多少？
解：22log2400log87200bpsbsRRM
5. 错误!未定义书签。 已知：信息代码 1 1 1 0 0 1 0 1
(1)写出相对码： 1
(2)画出相对码的波形图（单极性矩形不归零码）。
解：(1)写出相对码：1 0 1 0 0 0 1 1 0
(2)画出相对码的波形图（单极性矩形不归零码）。
5.错误!未定义书签。 独立随机二进制序列的“0”、“1”分别由波形1st及2st表示，已知“0”、“1”等概出现，比特间隔为bT。
（1）若1st如图(a)所示，21stst，求此数字信号的功率谱密度，并画出图形；
（2）若1st如图(b)所示，20st，求此数字信号的功率谱密度，并画出图形。
解：(1)此时这个数字信号可表示为PAM信号 nbnstagtnT
其中序列na以独立等概方式取值于1，0anmEa，221aEa；1gtst，其傅氏变换是
sincbbGfTfT
所以st的功率谱密度为
222sincasbbbPfGfTfTT。
（2）此时这个数字信号可表示为
nbnstagtnT
其中序列na以独立等概方式取值于0,1；1gtst，其傅氏变换是
sinc22bbTTGff
由于1122nnab，其中nb以独立等概方式取值于1，所以
1122nbbnnstbgtnTgtnT
12nbnutbgtnT一项的功率谱密度是
4-1 第4章 数字基带传输
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数字基带传输——运用各种基带信号传输数字序列
4.1 二元与多元数字基带信号
4.2 数字基带信号的功率谱与带宽
4.3 二元信号的接收方法与误码分析
4.4 *多元信号的接收方法与误码分析
4.5 码间串扰与Nyquist准则
4.6 *信道均衡
4.7 *部分响应系统
4.8 符号同步
4.9 线路码型
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4.1 二元与多元数字基带信号
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4.1.1 数据传输的基本概念
例4.1 典型的数据通信方法： 数字芯片A向芯片B传送数据序列{…，0XF1，0X73，0XFF，…}
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数据传输的几个基础概念：
（1） 二进制序列（Binary sequence）：取值为0、1
（或+1、-1）
（2） 二元PAM信号（Binary PAM signal）：采用两种高度的脉冲。
（3） 定时（Timing）：接收时对准相应的脉冲，检测幅度。
（4） 时隙（Slot）：一个时隙一个数据位逐个进行。
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基本的脉冲是矩形的，典型形状：
术语：
（1） 单极性（Unipolar）与双极性（Polar）：
（2） 不归零（NRZ）与归零（RZ）：
（3） 差分码或相对码（Differential encoding）：
传号差分码——“1变0不变”， 4-3 空号差分码——“0变1不变”
电报术语：“传号”（Mark）=1；“空号”（Space）=0
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4.1.2 二元与多元PAM信号
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