第5章数字基带传输系统第5章数字基带传输系统5.1数字基带传输概述5.1数字基带传输概述5.2数字基带信号及其频谱特性基带信号：原始模拟信号，传感器的输出信号。5.3基带传输的常用码型数字基带信号：来自数据终端的原始数据信号，5.4基带脉冲传输与码间串扰包含丰富的低频分量，甚至直流分量。5.5无码间串扰的基带传输特性数字基带传输：5.6无码间串扰基带系统的抗噪声性能在具有低通特性的有线信道中，且传输距5.7眼图离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传输。5.8均衡技术1/18611:123/18611:12数字基带传输系统模型数字频带（调制或载波）传输：大多数信道，如各种无线信道和光信道，则是带通型信道，数字基带信号必须经过载波调制，把频谱搬移到高频载波处才能在信道中传输。数字基带传输系统模型，如图5-1所示。图5-1数字基带传输系统4/18611:125/18611:12各部分的作用：各部分的作用：信道：信道信号形成器：允许基带信号通过的媒质，常为有线信道。把原始基带信号变换成适合于信道传输的信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚基带信号。主要是通过码型变换和波形变换来实至是随机变化的。现的。目的：与信道匹配，减小码间串扰，利于同接收滤波器：滤除带外噪声，使输出的基带波形有利于抽步提取和抽样判决。样判决。6/18611:127/18611:121基带信号抽样判决器：码型变换后在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收波形变换滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复基带信号。而抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电通过信道叠加噪声路从接收信号中提取，位定时的准确与否将直滤波输出接影响判决效果。图5-2给出了图5-1所示基带系统的各点波定时脉冲形示意图。恢复信息8/18611:12图5-2基带系统个点波形示意图9/18611:12(a)输入的基带信号；5.2数字基带信号及其频谱特性(b)码型变换后的波形；5.2.1数字基带信号(c)对(a)而言进行了码型及波形的变换，是一种适数字基带信号：合在信道中传输的波形；消息代码的电波形，用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。(d)信道输出信号，叠加了噪声；常见的类型：(e)接收滤波器输出波形,；矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。位定时同步脉冲(f);最常用的是矩形脉冲。(g)恢复的信息。只讲几种最常见的基带信号波形。码间串扰和噪声是误码的主要因素。码间串扰和噪声10/18611:1211/18611:121.单极性不归零波形(NRZ)2.双极性不归零波形(NRZ)一种最简单、最常用的基带信号形式。规则：脉冲正、负电平表示二进制代码1、0。规则：零电平和正电平代表二进制代码0和1。特点：特点：当0、1等概出现时无直流分量。有直流分量。判决电平为0，因而不受信道特性变化的影位同步信息包含在电平的转换之中，当出现响，抗干扰能力也较强。故双极性波形有利于连0序列时没有位同步信息。在信道中传输。12/18611:1213/18611:1223.单极性归零波形(RZ)规则：与单极性NRZ的区别是电脉冲宽度小于码元宽度，每个电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，所以称为归零波形。特点：可直接提取定时信息。图5–3几种常见的基带信号波形14/18611:1215/18611:124.双极性归零波形5.差分波形规则：规则：用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息每个码元内的脉冲都回到零点平，即相邻脉代码。由于差分波形是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码，因此称它为相对码波形，而冲之间必定留有零电位的间隔。前面的单极性或双极性波形为绝对码波形。特点：特点：可以消除设备初始状态的影响，特别是除具有双极性不归零波形的特点外，还有在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。利于同步脉冲的提取。16/18611:1217/18611:126.多电平波形消息代码的电波形并非一定是矩形的，还可上述各种信号都是一个二进制符号对应是其他形式。数字基带信号的通用数学表示：一个脉冲。实际上还存在多个二进制符号对应一个脉冲的情形。这种波形统称为多电平∞波形或多值波形。s(t)=∑ang(t-nTs)(5.2−1)n=−∞an:第n个符号所对应的电平值；Ts:码元间隔；g(t):某种标准脉冲波形。18/18611:1219/18611:123由于a是一个随机量。因此，通常在实际中遇对于二进制，若令g1(t)代表“0”，g2(t)代表n“1”，则到的基