通信原理第十六讲理想基带传输系统(理想低通系统)的解题思路例题1：设某基带传输系统总传输特性H(f)如下图所示,问：(1)当(2)若码元速率加倍,问题同(1)解:(1)奈奎斯特带宽为,奈奎斯特速率为即无ISI；,无ISI；,无ISI。(2)若,即,有ISI；无ISI；,有ISI。例题2:已知滤波器的传输特性如下图,若要求以波特的速率进行数据传输,检验如图所示是否能实现无码间串扰传输?解题思路：由奈奎斯特带宽与码元速率的匹配来推断是否存在ISIa)则存在ISIb)则存在ISI此类题建议的解题思路：1.由理想低通滤波器的传输函数得到奈奎斯特带宽,由此可得经过此传输函数且满足无码间串扰的码元传输速率的最大值2.判断实际传输系统的码元传输速率与最大值之间(或者2倍的奈奎斯特带宽)的关系6.3.3升余弦滚降传输特性升余弦滚降传输特性可表示为1）当α=0,无“滚降”,即为理想基带传输系统,“尾巴”按1/t的规律衰减。当α≠0,即采用升余弦滚降时,总体来说,波形的“尾巴”在t足够大时,将按1/t3的规律衰减,比理想低通的波形小得多。此时,衰减的快慢还与α有关。α越大,衰减越快,码间串扰越小,错误判决的可能性越小。(2)输出信号频谱所占据的带宽B=(1+α)fb/2。当α=0时,B=fb/2,频带利用率为2Baud/Hz;当α=1时,B=fb,频带利用率为1Baud/Hz;一般情况下,α=0～1时,B=fb/2～fb,频带利用率为2～1Baud/Hz。可以看出：α越大,“尾部”衰减越快,但带宽越宽,频带利用率越低。因此,用滚降特性来改善理想低通,实质上是以牺牲频带利用率为代价换取的。重要知识点：等效带宽的概念例题3:已知滤波器的传输特性如下图,若要求以波特的速率进行数据传输,检验如图所示是否能实现无码间串扰传输?解：C）则无ISI判断无码间串扰的题型：1.给出频域的传输函数,判断是否存在码间串扰传输函数一般为非理想低通特性解题思路：此类题一般可用奈奎斯特第一准则分割、平移、叠加的方法2.给出频域的传输函数,问以任意码元传输速率传输时是否存在码间串扰1）传输函数为理想基带传输系统解题思路：由奈奎斯特带宽与码元速率的匹配来推断是否存在ISI2）传输函数为非理想基带传输系统解题思路：先等效成理想基带传输系统6.3.4无码间串扰时噪声对传输性能的影响误码率Pe的两种表示方式6.4眼图从理论上来讲,只要基带传输系统的传递函数达到要求就可消除码间串扰,但在实际系统中完全消除码间串扰是非常困难的。这是因为与发送滤波器、信道及接收滤波器有关,在工程实际中,如果部件调试不理想或信道特性发生变化,都可能使改变,从而引起系统性能变坏。为了使系统达到最佳化,除了用专门精密仪器进行测试和调整外,大量维护工作希望用简单的方法和通用仪器也能宏观监测系统的性能,其中一个有用的实验方法是观察眼图。具体的做法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期严格同步,并适当调整相位,使波形的中心对准取样时刻,这样在示波器屏幕上看到的图形像“眼睛”,故称为“眼图”。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从而估计系统优劣程度。眼图对于数字信号传输系统给出了很有用的情况,它能直观地表明码间串扰和噪声的影响,能评价一个基带系统的性能优劣。因此可把眼睛理想化,简化为一个模型。1)最佳抽样时刻应选在眼图中眼睛张开的最大处2)对定时误差的灵敏度,由斜边斜率决定,斜率越大,对定时误差就越灵敏3)在抽样时刻上,眼图上下两分支的垂直宽度,都表示了最大信号变。4)在抽样时刻上,上、下两分支离门限最近的一根线迹至门限的距离表示各自相应电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生判决差错5)对于信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小,表示零点位置的变动范围,这个变动范围的大小对提取定时信息有重要影响。结论：系统的性能越好，眼图的形状就越端正，线迹越清晰，眼睛张开就越大。第七章数字信号的频带传输7.1引言数字信号的传输:数字频带传输:包括数字调制与解调的传输系统叫做数字信号的频带传输系统。基本概念：与第三章模拟调制的比较相同点：载波相同1）都是以正弦载波进行调制2）调制的目的都是频谱搬移3）由于正弦波有振幅、频率、相位三个参量因此对应模拟调制的AM、FM、PM，数字调制分为ASK(振幅键控)、FSK(频移键控)、PSK(相移键控)不同点：调制信号、调制过程、解调过程1)模拟信号－数字信号2)以调制信号对载波参量作连续调制以载波