第五章数字基带传输系统数字基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器和抽样判决器等组成，由于抽样需要抽样脉冲，同步信号是必不可少的。其基本结构为不能传输直流；有的基带信号不便于提取同步；有的占有较宽的带宽等。信道信号形成器的作用就是把基带信号变换成适合于在信道上传输的基带信号，它主要依靠对输入的基带信号进行码型变换和波形变换来实现，主要是为了压缩频带，减小码间干扰，便于传输，便于同步提取和接收端取样判决。.抽样判决器：它的作用是在信道特性不理想及有噪声干扰的情况下，正确恢复出原来的基带信号，为了保证正确恢复基带信号，同步系统是必不可少的。第一节数字基带信号及其频谱特性2、双极性码波形（双极性不归零码）4、双极性归零码波形用电平或极性本身表示信息的，称为绝对码。二、数字基带信号的数学表达式：传送的码元为“0”通常遇到的数字基带信号随机脉冲序列。第零个码元的波形为，第零个码元代表“0”码和“1”码的波形分别为和，对单极性信号为分析问题方便，假设g1(t)、g2(t)分别是宽度为Ts的矩形脉冲和三角波，则随机脉冲序列s(t)的一个实现如图所示。三、数字基带信号的功率谱表示码元速率，为单位时间内发出的码元数。若码元宽度为，码元速率为：为对应的频谱函数1、由连续谱可以确定基带信号的带宽：2、根据离散谱可以确定随机序列中是否有直流成分。双边功率谱密度四、示例若“0”和“1”等概出现，P=1/2，且为矩形脉冲离散谱2、对于双极性波形设由于在基带信号的功率谱密度中，对和的波形没加限制，即使不是基带波形，而是载波调制波形，同样可以确定调制波形的功率谱密度、定时等。由于、是组成二进制数字信号的基本脉冲，若设代表“0”，代表“1”，随机脉冲出现“0”可以表示成，出现“1”可以表示成，而脉冲序列有无离散谱，就要看脉冲序列有无周期性交变分量——稳态波例、已知某随机序列“1”码，“0”码的波形如图所示，求该随机序列的带宽。“1”码的频谱为：该频谱的第一个零点例：P125.5-6设某双极性数字基带信号的基本脉冲波形如图P5-4所示，它是高度为1，宽度的矩形脉冲，且已知数字信息“1”出现的概率为3/4，“0”出现的概率为1/4。（1）写出该双极性信号的功率谱密度的表示式，并画出功率谱密度图。（2）由该双极性信号中能否直接提取频率为的分量？若能，试计算该分量的功率。设“1”码对应；“0”码对应连续谱第一零点：定时信号的功率为：第三节基带传输常用的码型（线路码）在基带传输中：1、选择适合传输的码型，将基带信号编制成适合传输的码型。2、选择适合在信道中传输的波形。一、传号交替反转码（AMI码）（极性交替转换码）：二、三阶高密度双极性码（HDB3码）：如：10100001100000100001100001三、码（分组码）：信息源代码信息源代码2、延迟调制码（Miller码）：（1B/2B）3、传号反转码（CMI码）4、成对选择三进码（PST码）：2B/2T如：信息源代码：1001001101100011第三节基带脉冲传输与码间干扰为提高系统的可靠性，在滤波器的输出端安排一识别电路——抽样判决器，抽样判决器在每一接收基带波形的中心附近对信号进行抽样，再将抽样值与判决门限进行比较，抽样值大于门限值判为“高”电平，低于门限值判为“低”电平，这样就可以获得一系列新的基带波形，就为再生的基带信号，抽样判决器的作用是进一步排除噪声和提取有用信号。抽样脉冲由定时提取给出，故要求基带信号可以提取定时信号。P100如图5-6在二进制情况下，输入脉冲的相对幅度：系统的传递函数为：由传输系统模型，接收滤波器后为抽样判决器。设抽样判决时刻为，其中表示第个发送码元的起始时刻，为时偏。时偏是因为每个码元的最佳判决时刻不一定在码元的起始时刻，有一定的时延；同时，信道信号形成器、信道、接收滤波器也有一定的时延，时偏是这两部分时延之和。要确定抽样的值，必须首先确定输出在该样点上的值。此式表示第个码元在抽样时刻滤波器的输出，第一项为第个码元接收到的基本波形在第个抽样时刻的值，它正好是要接收的信息，第二项是除第个码元外，其它所有码元脉冲在第个码元抽样判决时刻取值的总和，它实际是对第个码元的抽样判决起干扰作用，所以称为码间干扰，由于是随机脉冲序列，的取值是以某种概率出现，所以这个值是随机的；第三项随机噪声干扰，是低通型高斯噪声。若系统无噪声干扰，也无码间干扰，就不会出现错判，这种情况是最理想的，这就为数字基带系统的理想传输特性。第四节无码间干扰的基带传输特性要无码间干扰，就应有：得到无码间干扰的传输特性应满足：二、奈奎斯特第一准则应用：对理想低通滤波器，其传递函数为：从图上看，若系统传码率为