6.3数字基带信号传输与码间串扰

通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信？答：通信就是由一地向另一地传递消息。

1.2 通信系统的构成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。

数字通信的要紧特点抗干扰能力强；差错可控；易于与各类数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高；可使用再生中继，实现高质量的远距离通信。

1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。

信道编码：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。

区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。

信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。

1.3 什么是信息？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。

信息是指消息中包含的有意义的内容。

设消息所代表的事件出现的概率为P ( x )，则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：连续消息的信息量可用概率密度来描述。

可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为式中，—连续消息出现的概率密度。

x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2若a = 2，则信息量的单位为比特(bit ），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。

当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。

一位二进制数称之1比特，而不管这两个符号是否相等概率。

1.4 衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。

1.4 什么是传码率、误码率与传信率？答：码元传输速率是传码率；在传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。

1.5 通信方式单工通信，是指消息只能在一个方向传输的工作方式。

如广播、电视、遥控等。

所谓半双工通信，是指信号能够在两个方向上传输，但不能同时传输，务必是交替进行，一个时间只能同意向一个方向传送。

基带传输系统中码间串扰产生的原因引言：基带传输系统是一种将数字信号直接传输到传输介质上的通信系统。

在基带传输过程中，码间串扰是一种常见的干扰现象。

本文将探讨码间串扰产生的原因，并对其影响和解决方法进行分析。

一、码间串扰的定义和影响码间串扰是指在基带传输系统中，由于信号之间存在相互干扰，导致接收端无法正确解码的现象。

码间串扰会导致接收信号的错误和失真，影响通信系统的可靠性和性能。

二、码间串扰产生的原因1. 信号传输路径干扰：当多个信号在传输路径上同时存在时，它们之间会相互干扰，产生码间串扰。

例如，在同一传输介质上同时传输多个信号时，它们之间的相互作用会导致码间串扰。

2. 传输介质特性差异：不同传输介质对信号的传输特性有所差异，如传输速度、传输延迟等。

当多个信号同时传输在不同的介质上时，由于介质特性的差异，会产生码间串扰。

3. 邻近信号干扰：当多个信号在时间上或频率上非常接近时，它们之间会相互干扰，产生码间串扰。

例如，在频分多路复用系统中，多个信号被调制到不同的频率上进行传输，但相邻频率之间会产生串扰。

4. 信号功率差异：当多个信号的功率差异较大时，功率较大的信号会对功率较小的信号产生干扰，导致码间串扰。

这种干扰主要发生在采用非线性调制方式的系统中。

5. 时钟抖动：时钟抖动是指时钟信号的不稳定性，会导致码间串扰。

当时钟信号抖动较大时，信号传输的时序会出现偏差，从而引起码间串扰。

三、码间串扰的影响码间串扰会对基带传输系统的性能产生负面影响，主要表现在以下几个方面：1. 误码率增加：码间串扰会导致接收信号的错误和失真，增加系统的误码率。

当误码率过高时，会影响通信系统的可靠性和传输质量。

2. 传输距离受限：码间串扰会限制基带传输系统的传输距离，使信号传输的距离受到限制。

这是因为码间串扰会随着传输距离的增加而增强，导致信号的质量下降。

3. 频带利用率下降：码间串扰会占用信号的频带资源，降低频带利用率。

这是因为码间串扰会使接收信号的频谱发生变化，增加了信号之间的重叠，从而降低了频带利用率。

造成数字基带传输系统误码的原因数字基带传输系统是一种广泛应用于现代通信领域的技术，它通过传输数字信号来实现信息的传递。

然而，在传输过程中，误码的产生不可避免地会影响系统性能，降低数据传输的可靠性和准确性。

本文将探讨造成数字基带传输系统误码的原因，并对其进行分析和解决。

一、噪声干扰是造成数字基带传输系统误码的主要原因之一。

噪声是指在传输过程中无规律地引入的干扰信号，它会覆盖原始信号，导致接收端无法正确恢复发送端发送的信息。

噪声可以来自于各种外部因素，如电磁辐射、电源干扰、信号传播路径中的障碍物等。

为了减小噪声对系统性能的影响，可以采取一些措施，如增加信号的功率、提高接收端的灵敏度、使用信号处理技术等。

二、码间串扰也是数字基带传输系统误码的重要原因。

码间串扰是指不同码元之间相互干扰的现象，导致接收端无法准确判别传输的码元。

码间串扰通常由于信号传输路径中的非线性特性或者传输介质中的色散效应引起。

为了降低码间串扰对系统性能的影响，可以采用适当的调制技术、优化传输路径、使用均衡技术等。

三、时钟抖动是造成数字基带传输系统误码的另一个重要原因。

在数字基带传输系统中，发送端和接收端的时钟需要保持同步，以确保正确地解码和恢复信息。

然而，由于时钟源的抖动、传输路径中的时延变化等因素，时钟同步可能会出现偏差，导致误码的产生。

为了解决时钟抖动引起的误码问题，可以采用精确的时钟同步技术、时钟恢复技术等。

四、多径效应也是数字基带传输系统误码的一个重要原因。

多径效应是指信号在传输过程中经过不同路径到达接收端，导致接收到的信号存在多个版本，使得接收端无法正确地恢复发送端发送的原始信号。

多径效应通常由于信号传播环境的复杂性引起，如建筑物反射、地面反射等。

为了克服多径效应引起的误码问题，可以采用合适的调制技术、使用均衡技术、天线设计优化等。

数字基带传输系统误码的产生原因多种多样，其中噪声干扰、码间串扰、时钟抖动和多径效应是较为常见的原因。

基带传输系统中码间串扰产生的原因
码间串扰是基带传输系统中常见的干扰现象之一，指的是传输线路中
的码元互相干扰导致接收端无法正确识别和恢复传输的信号。

码间串扰的
产生原因可以分为信号间干扰、电磁辐射和传输线路特性三个方面。

首先，信号间干扰是导致码间串扰的主要原因之一、在基带传输系统中，多个信号同时传输会产生信号间的相互影响。

这种干扰主要包括交叉
耦合和非线性失真。

交叉耦合是指在传输线路的多个信号通道之间由于线
路电容、电感等导致的相互干扰。

非线性失真是指信号在传输过程中由于
传输线路或设备的非线性特性而引起的失真现象，使得传输的信号产生扩
展和变形，从而影响其他信号的传输。

最后，传输线路特性也会影响码间串扰的产生。

传输线路的电阻、电容、电感等特性会直接影响传输线路中信号的传输质量。

传输线路的阻抗
不匹配、传输线路的电磁屏蔽性较差、传输线路长度不匹配等因素都会导
致传输信号的反射、衰减等问题，从而产生码间串扰。

总结起来，码间串扰的产生是一个复杂的过程，包括信号间干扰、电
磁辐射和传输线路特性等多个因素共同作用。

为了减小码间串扰的影响，
可以采取一系列的技术措施，如增加传输线路的阻抗匹配、提高传输线路
的电磁屏蔽性能、减少信号间的交叉耦合、增加传输线路的衰减等。

此外，还可以使用编码技术、调制技术等来提高信号的抗干扰能力，从而减小码
间串扰的影响。

数字基带信号传输与码间串扰1．数字基带信号传输系统的组成（1）数字传输系统的构成图6-2 数字基带传输系统方框图①信道信号形成器（发送滤波器）发送滤波器用于压缩输入信号频带，产生适合于信道传输的基带信号波形。

②信道允许基带信号通过的媒质。

③接收滤波器接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

④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，恢复或再生基带信号。

⑤定时脉冲和同步提取用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。

（2）数字传输系统的分析①误码由接收端抽样判决器的错误判决造成，原因主要是码间串扰和信道加性噪声的影响。

②码间串扰（ISI）由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。

2．数字基带信号传输的定量分析（1）数字基带信号传输的系统模型图6-3 数字基带信号传输系统模型（2）数字基带信号传输的定量分析确定第k个码元a k的取值，在t＝kT B＋t0时刻上对r(t)进行抽样得①抽样值式（6-1-1）中a k h(t0)为第k个接收码元波形的抽样值，它是确定a k的依据。

②码间串扰值式（6-1-1）中为除第k个码元以外的其他码元波形在第k个抽样时刻上的总和，它对当前码元a k的判决起着干扰的作用，由于a n是以概率出现的，故码间串扰值通常是一个随机变量。

③输出噪声值式（6-1-1）中n R(kT B＋t0)为输出噪声在抽样瞬间的值，是一种随机干扰，会影响对第k个码元的正确判决。

可以看出，只有当码间串扰值和噪声足够小时，才能基本保证判决的正确。