第3章数字信号的基带传输技术3

数字通信原理

（电子教案）

制作：沈其聪梁春艳

机械工业出版社

电子教案内容简介

本电子教案与机械工业出版社出版的《数字通信原理》教材配套使用，教案系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法，内容包括数字通信系统概述、信源编码技术、数字基带传输技术、数字调制与解调技术、数字信号的最佳接收、同步技术、信道编码技术等。各章节在内容的安排和叙述上，根据数字通信的发展和实际教学的需要，力求做到物理概念清晰，理论推导简明，体系结构完整；重点介绍了数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。

第三章数字信号的基带传输技术数字信号的传输分基带传输和载波（频带）传输两种方式。通常，我们将直接来自数字通信终端的、含有直流和低频频率分量的未经调制的电脉冲信号称为数字基带信号。数字基带信号可以直接传送，称为数字信号的基带传输；当数字基带信号对载波进行数字调制，将信号频谱搬移到较高的频带上再传输，则称为数字信号的载波传输或频带传输。

尽管实际中载波传输要比基带传输应用更为广泛，但研究数字信号基带传输系统仍具有很重要的的意义。这是因为：

第一，基带传输中要解决的许多问题也是载波传输必须要考虑的问题。

第二，随着数字通信技术的发展，基带传输方式也发展很快，它不仅用于数据传输，而且还用于高速数字信号传输。

第三，如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分，则可以证明，任何一个采用线性调制的载波传输系统均可等效为基带传输系统来分析。因此，对基带传输的深入讨论可为载波传输的研究提供方便。

主要内容

?第一节数字信号传输的基本理论?第二节基带传输的线路码型?第三节部分响应技术

?第四节基带传输的抗噪声性能?第五节眼图与时域均衡

第一节数字信号传输的基本理论

一、数字基带信号的表示及其功率谱

数字基带传输研究的主要内容是分析数字基带信号的频谱特点，以及如何实现待传信号与信道传输特性相匹配的问题。通过分析数字基带信号波形和频谱，可以搞清基带信号中有没有直流成分、有没有可供提取同步信息用的离散频率分量以及信号的带宽等一些基带传输中必须考虑的问题。因此，在讨论基带传输问题之前，有必要对数字基带信号的波形与频谱有所了解。

1．数字基带信号的波形和时域表达式

（１）数字基带信号的波形

我们知道通信系统中实际传输的含有信息的信号，其参数取值往往事先是无法确定的，通常将这类参数取值具有不确定性的信号称为随机信号。在数字通信中，除特殊情况（如测试信号）之外，数字基带信号通常都是随机脉冲序列，它们只取有限个可能的离散数值，但在某个特定时刻信号的参数具体取哪一个值却是随机的。下面主要讨论二进制随机脉冲序列的时域波形和频谱特点。

图3-1 二进制随机脉冲序列的波形示意图

a)单个标准脉冲波形b)随机脉冲序列某个实现的波形

c)样本的稳态分量波形d)样本的交变分量波形

(２)数字基带信号的时域表达式

由于随机脉冲序列携带信息，使每个码元间隔内出现的波形具有不确定性，但是，可以用统计方法得到某个波形在码元间隔内出现的概率。为了使分析问题的过程和所得结果比较简单，在这里不妨假设随机脉冲序列都是平稳的、各态历经性的随机序列。

为了得到前面提到的随机冲序列x(ｔ)的数学表达式，假设“1”码和“0”码出现的概率分别为P 和（1-P ），且“1”码和“0”码的出现是统计独立的，于是随机脉序列x(ｔ)可表示为

∑∞-∞==

n n t x t x )

()(其中???---=）

，出现概率为（），出现概率为P nT t g P nT t g t x B B n 1)(()(21

为了简化随机脉冲序列x(ｔ)的频谱分析过程，突出物理概念，可将随机序列x(ｔ)分解为稳态分量（平均分量）v(ｔ)和交变分量u (ｔ)两个部分，即

）

（）（t u t v t x +=)(由于“1”和“0”码出现的概率分别为P 和（1-P ），因此，x (ｔ)中任一码元间隔内的平均分量为，所以，式（3-3）中的v (ｔ)表示为

]1[21）（）（）（）（B n B nT t g P nT t Pg t v --+-=

∑∞

-∞=

v(ｔ)的波形如图3-1ｃ所示，可以看出v(ｔ)是一个确知的、以为周期的周期信号，通过对v(ｔ)的频谱分析，就可以知道x(ｔ)中有没有直流成分和可供提取同步信号的离散分量（特别是基波分量）。

求得了v(t)，交变分量u(t)就是x(t)中减去v(t)的结果，即

)

(

）

（

（t

考虑到在任一码元（如第n 个码元）间隔内

x (ｔ)可能出现两种波形，一种是以概率P 出现波形g 1(t)；另一种是以概率（1-P ）出现的波形g 2(t )，因此，在该码元内交变分量u (t )的一般式可以表示为

???----=）（）（

）（）（）（t v nT t g t v nT t g t u B B n 21???--+-----+---=]1[]1[212211）（）（）（）（

）（）（）（）（B B B B B B nT t g P nT t Pg nT t g nT t g P nT t Pg nT t g ???---------=），出现概率为（）（）（

，出现概率为）（）（）（P nT t g nT t g P nT t Pg nT t g P B B B B 1][P ][12121

或者写成][21）（）（）（）（B B n n nT t g nT t g t a t u ---=其中，是一个随机脉冲序列（非周期的），可表示为

???---=）

，出现概率为（），出现概率为（）

（P P P P t a n 11）

（t a n

x (t )的交变分量u (t )的表示式

∑∞-∞==

n n t u t u )

()(∑∞

-∞=---=

n B B n nT t g nT t g t a ][21）（）（）（由于上式中为随机序列，故u (ｔ)也是一个随机序列，其中不含离散频谱分量，只有连续的频谱，图3-1ｄ仅是u (ｔ)的一个可能的实现或样本。

）

（t a n

2.随机脉冲序列的功率谱（1）随机脉冲序列的功率谱

不妨设前面提出的x (t )为纯随机二元序列（即某时刻发的信码与以前所发送的信码无关），由式（3-

3）可知，x (t )可分解为稳态分量v (t )和交变分量u (t )两个部分。对于其中周期为的确知信号v (t )，利用其傅氏级数展开式的复指数形式以及周期信号功率谱密度与复振幅的关系，可推得稳态分量v (t )的双边功率谱密度为

）（）

（）（）（）

（B m B B B v mf f mf G P mf PG f f P --+=∑∞-∞=δ221]1[

v (ｔ)的单边功率谱密度为

）（）（）（）（）（f G P PG f f P B v δ22120

10-+=）

（）（）（）（B m B B B mf f mf G P mf PG f --++∑∞=δ21

212

12对于x (ｔ)中的交变分量u (ｔ)，由于它是一个功率型的随机信号，利用各态历经随机过程的集合平均等于时间平均、集相关函数等于时间相关函数等结论，采用截短函数的方法和求统计平均的方法，可求得交变分量u (ｔ)的双边功率谱密度为

211）

（）（）（）（f G f G P P f f P B u --=

与其对应的单边功率谱密度为 22112）（）（）（）（f G f G P P f f P B u --=最后，根据关系式x (ｔ)＝v (ｔ)＋u (ｔ)和上式可得随机脉冲序列x (t )的双边功率谱为

-+=）（）（）（f P f P f P v

u x 2211）

（）（）（f G f G P P f B --=）（）（）（）（f G P PG f

B δ2212010-++）（）（）（）（B m B B B

mf f mf G P mf PG f --++∑--∞

=δ212121）（）（）（）（B m B B B mf f mf G P mf PG f --++∑∞=δ2

1212

与上式相应的单边功率谱为 22112）

（）（）（）（f G f G P P f f P B x --=）

（）（）（）（f G P PG f B δ2212010-++）

（）（）（）（B m B B B mf f mf G P mf PG f --++∑∞=δ2121

通信原理数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习matlab 的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。基带传输系统方框图如下：基带脉冲输入噪声基带传输系统模型如下：信道信号形成器信道接收滤波器抽样判决器同步提取基带脉冲

各方框的功能如下：（1）信道信号形成器（发送滤波器）：产生适合于信道传输的基带信号波形。因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。发送滤波器用于压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。（2）信道：是基带信号传输的媒介，通常为有限信道，如双绞线、同轴电缆等。信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n（t），一般认为它是均值为零的高斯白噪声。（3）接收滤波器：接受信号，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，以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。三、实验内容 1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序) 设滤波器长度为N=31，时域抽样频率错误!未找到引用源。o为4 /Ts，滚降系数分别取为0.1、0.5、1，（1）如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。（2）如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。（1）非匹配滤波器窗函数法：子函数程序： function[Hf,hn,Hw,w]=umfw(N,Ts,a)

数字基带传输系统作业题及答案

数字基带传输系统作业题填空题 1数字基带系统产生误码的原因是抽样时刻的和的影响。 2．数字基带系统中常采用均衡器和系统来改善系统的性能。 3．为了衡量基带传输系统码间干扰的程度，最直观的方法是______________。 4.双极性数字基带信号，等概时码速率fs的离散分量，不等概时fs的离散分量。 5.有限长横向滤波器的作用是码间串扰。 6.码间串扰是在对某码元识别时，其它码元在该的值。判断题： 1.利用显示均衡波形的眼图可以改善传输性能。 2.对于频带限制在（0，4fm）Hz的时间连续信号m(t)，要想无失真的从抽样信号中恢复出m(t)，抽样频率至少要为4fmHz。简答题 1．第一类部分响应系统输入数字码an为11001，试写出预编码后的所有可能bn码以及相关编码后的分别是什么？ 2.无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于哪些参数？怎样才能降低系统的误码率？3．（15分）已知信息代码为100000110000011; （1）试确定相应的AMI码及HDB3码; （2）并分别画出他们的单极性不归零波形图；（3）设数字基带传输系统的频带宽度为9KHZ，若采用α=0.5的滚降系统特性，请确定无码间串扰的最高传码率及频带利用率。 4. ( 12分)若传送的数据为11000001100110000101，则相应的HDB3码为何？如果数据等概且独立地取1或0，相应的HDB3码通过某数字基带系统传送，其系统响应h(t)= cos((t/4Ts) 0( t (3Ts Ts为码宽， 0 其它t 简要说明该系统是否存在码间串扰？ 5.二进制数字基带信号1011000101，通过第I类部分响应系统进行传输。 1.试画出第I类部分响应系统原理方框图; 2.由上述基带码通过第I类部分响应系统的变换过程验证信号传输的正确性。 6. 数字基带传输系统的传输特性H（ω）如下图，当传输速率分别为fb=2w、fb=3w时，画图分析在抽样点上是否有码间串扰？ 1.码间串扰；加性噪声； 2.时域；部分响应； 3.眼图； 4..不存在.存在 5..减小 6.抽样时刻（╳）（╳） 1．an： 1 0 1 0 1 预编码后bn码：0 1 1 0 0 1 相关编码后码： 1 2 1 0 1 2.无码间干扰时基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。

通信原理------数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习matlab的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。基带传输系统方框图如下：基带传输系统模型如下：

通信原理数字基带传输系统习题及其答案

第四章（数字基带传输系统）习题及其答案【题4－1】设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形。【答案4－1】【题4－2】设随机二机制序列中的0和1分别由()g t 和()g t -组成，其出现概率分别为p 和(1)p -： 1）求其功率谱密度及功率； 2）若()g t 为图（a ）所示的波形，s T 为码元宽度，问该序列存在离散分量 1 s f T =否 3）若()g t 改为图（b ）所示的波形，问该序列存在离散分量1 s f T =否【答案4－2】 1）随机二进制序列的双边功率谱密度为由于可得：式中：()G f 是()g t 的频谱函数。在功率谱密度()s P ω中，第一部分是其连续谱成分，第二部分是其离散谱成分。随机二进制序列的功率为 2）当基带脉冲波形()g t 为 ()g t 的付式变换()G f 为因此式中： 1 s s f T = 。所以，该二进制序列不存在离散分量。 3）当基带脉冲波形()g t 为

()g t 的付式变换()G f 为因此式中： 1s s f T = 。所以，该二进制序列存在离散分量。【题4－3】设二进制数字基带信号的基本脉冲序列为三角形脉冲，如下图所示。图中s T 为码元宽度，数字信息1和0分别用()g t 的有无表示，且1和0出现的概率相等： 1）求数字基带信号的功率谱密度； 2）能否重该数字基带信号中提取同步所需的频率1 s s f T =的分量若能，计算该分量的功率。【答案4－3】 1）由图得 ()g t 的频谱函数()G ω为由题设可知所以代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数表达式，可得 2）二进制数字基带信号的离散谱分量()v P ω为当1m =±时，s f f =±，代入上式可得因为该二进制数字基带信号中存在1s s f T =的离散分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率1s s f T =的分量。该频率分量的功率为【题4－5】已知信息代码为，求相应的AMI 码、HDB3码、PST 码及双相码。【答案4－5】 AMI 码： +10000 0000 –1＋1 HDB3码； +1000+V-B00-V0+1-1

数字信号的基带传输

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 -1 1 时间幅度2012210178 黄亮平 -5-4-3-2-1012345 01 2 3 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 -1 1 时间幅度2012210178 黄亮平滚降系数为1的基带信号波形 00.51 1.52 2.53 3.5 x 104 00.1 0.2 0.3 0.4 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)。

0246 81012 10 101010 1010 2012210178 黄亮平误码率仿真曲线与理论曲线的比较 A/sigma b e r 3.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）。 02468101214161820 0.5 1 2012210178 黄亮平滚降信号波形 a=1 02468101214161820 0.5 1 滚降信号波形 a=0.75

通信原理实验报告systemview-数字信号的基带传输

通信原理实验报告实验名称：数字信号的基带传输一．实验目的（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输；（2）掌握升余弦滚降滤波器的特性；

（3）通过时域、频域波形分析系统性能。二、仿真环境 SystemView 仿真软件三、实验原理（1）数字基带传输系统的基本结构它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。 1.信道信号形成器把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的。 2.信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。 3.接收滤波器滤除带外噪声，对信道特性均衡，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，以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取。 (2) 奈奎斯特第一准则奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个传送过程传递函数满足：令k′=j -k ，并考虑到k′也为整数，可用k 表示：在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用的滤波器。升余弦滤波器满足的传递函数为： ???=+-0)(1])[(0或其它常数t T k j h b k j k j ≠=???=+0 1)(0t kT h b 00≠=k k

数字基带信号的传输码型

基带数字信号的表示和传输图1-1：基带传输模型图 1）信号形成器：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介。 3）接收滤波器：用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带信号有利于判决。 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）对将接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以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，位定时的准确性将直接影响判决效果。 2.常见的数字基带传输码型（1）AMI AMI(Alternative Mark Inversion)码的全称是传号交替反转码，其编码规则是三元码，“1”交替地变换为“+1”和“-1”，“0”保持不变采用归零码，脉冲宽度为码元宽度之半“0”，“1”不等概时也无直流；零频附近的低频分量小；频率集中在1/2码速处；编解码电路简单，且可以利用传号极性交替这一规律观察五码情况；整流成归零码之后，从中可以提取定时分量。连0码多时，AMI 整流后的RZ 码连0也多，不利于提取高质量的位同步信号。AMI 码的波形图如图1-6所示： 1 011100000000111 +1-1000000000+1+1+1-1-1二进制码二进制波形AMI 波形 AMI 码图1-4 数字基带传输系统模型

图1-6 AMI 码波形（2）HDB 3码 HDB 3(3nd Order High Density Bipolar)码的全称是三阶高密度双极性码，是AMI 码的一种改进，保持了AMI 码的优点，使“0”连续不超过3个。其编码规则为：“1”交替地变换为＋1与－1的半占空归零码，但连“0”数小于或者等于3。当连“0”数等于4时，用取代节“000V ”或者“B00V ”代替，“V ”的极性与前一个非零符号的极性相同(这破坏了极性交替的规则，所以V 又称为破坏脉冲)；并要求相邻的“V ”也满足极性必须交替。V 的取值为+1或-1.B 的取值可以是0、+1、-1，以使V 同时满足(3)中的要求。 HDB3码波形如下： 1 011100000000111 +1-10000+V -B 00-V +1-1 +1-1+1二进制码二进制波形HDB3码波形 HDB3码图1-7 HDB 3码波形（3）双相码双向码又称为曼彻斯特(Manchester)码，用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”，其编码规则：“1”用“10”表示，“0”用“01”表示，是一种双极性不归零波形，只有极性相反的两个电平；每个码元中心都有电平跳变，含有丰富的定时信息，且没有直流分量，编码过程也简单；缺点是占用带宽加宽，使频率利用率降低。双相码波形如下： 1 01110000011 二进制码二进制波形双相码波形双相码1001100110101010 01010101 图1-8 双相码波形

基于simulink的数字基带传输系统仿真

基于s i m u l i n k的数字基带传输系统仿真 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

基于s i m u l i n k的数字基带传输系统仿真【摘要】本课题主要是通过构建数字基带传输系统的各组成模块，包括信号发送，信号接受，谱分析和误码分析部分，从而对数字基带传输系统有深刻的认识。主要研究方法是利用Simulink软件进行数字基带传输系统的仿真，将各组成模块连接与封装，从而仿真出整个基带传输系统，最后通过调节噪声方差值的不同，运行并分析结果。研究的目的在于，熟悉基带传输系统各个环节，从而对基带传输系统有更深刻的了解。仿真的结果表明，在噪声较小的情况下误码率较小，较大的情况下则较大，而且各个模块基本可以完成其相对应的功能。本课题使用的MATLAB软件是当今最优秀的科技应用软件之一，它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。【关键词】数字基带传输系统；升余弦滤波器；数字基带信号；SIMULINK 1 引言通过对计算机仿真的了解，对计算机仿真在工程领域的运用，可以体会到它的优点仿真软件matlab在控制领域以及通信，数字信号处理等等领域都有它强大的生命力。其功能的完善奠定了它在各个领域的仿真的地位。通过对simulink的使用会对数字基带传输系统的各个部分具有更加直观而深刻的理解，对通信系统的仿真，以及各个波形的仿真，可以很直观的理解各个模块的功能以及注意的问题。需要仿真的包括基带信号，发送滤波器、接受滤波器、信道、定时系统、抽样判决系统、误码率分析模块眼图模块。现在通信系统是非常复杂和庞大的大规模系统，在各种噪声和干扰的存在下，一般很难通过解析的方法求得系统的精确数学描述。在这种情况下系统仿真就成为了一个极为有效的工具[2]。此外，在对现代通信系统协议、新算法和新体系结构的设计当中，直接进行试验测试几乎是不可能的，因为这些新系统、新算法、和新的体系结构根本就还没有实现，在这种情况下只能通过仿真来检验所考察的对象，从而验证这些新的结论，以及方法。在将来的科研以及教学当中matlab/simulink将会发挥很大的作用，一些科研所都在使用此软件，所以作为学生，或是研究者很有必要掌握这个重要的软件，从而对自己的工作或是学习带来方便。 2 基带传输系统介绍基本传输系统信号波形，传输码型，以及频谱特性的是研究的重点，核心是研究如何设计基带传输总特性，以消除码间串扰，以及如何有效地减小信道加性噪声的影响，从而提高系统抗噪声性能。最后通过眼图，误码率仪，等观测系统性能。整个传输系统的构成主要有：信源，发送设备，信道，接收设备，同步定时设备，判决抽样设备，误码率仪，眼图，功率谱仪等构成。其构成框图如下：图3-5数字基带信号传输系统的组成 1、信道信号形成器（发送滤波器）：压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。 2、信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n(t) ，并假设它是均值为零的高斯白噪声。 3、接收滤波器：它用来接收信号，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：对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 5、同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲。传输系统各点波形

基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真-课程设计

通信工程专业《通信仿真综合实践》研究报告基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计学生姓名：*** 学生学号：20***** 指导教师：** 所在学院：信息技术学院专业班级：通信工程中国 2016 年5月

信息技术学院课程设计任务书信息技术院通信工程专业 20** 级，学号 201***** 姓名 **** 一、课程设计课题：基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计二、课程设计工作日自 2016 年 5 月 12 日至 2016 年 5 月 24 日三、课程设计进行地点：图书馆四、程设计任务要求： 1.课题来源: 指导教师指定题目 2.目的意义:. 1）综合应用《掌握和精通MATLAB》、《通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念 2）培养学生系统设计与系统开发的思想 3）培养学生独立动手完成课程设计项目的能力 3.基本要求: 1) 数字基带信号直接送往信道： 2）传输信道中的噪声可以看作加性高斯白噪声 3）可用滤波法提取定是信号 4）对传输系统要有清楚的理论分析 5）把整个系统中的各个子系统自行构造，并对其性能进行测试 6）最终给出信号的仿真结果（信号输出图形）课程设计评审表

基于MATLAB 的数字基带传输系统的仿真概述：本课程设计主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB 软件仿真设计数字基带传输系统。首先介绍了本课题的理论依据及相关的基础知识，包括数字基带信号的概念，数字基带传输系统的组成及各子系统的作用，及数字基带信号的传输过程。最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB 的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。第一部分原理介绍一、数字基带传输系统 1）数字基带传输系统的介绍未经调制的数字信号所占的频谱是从零频或很低频率开始,称为数字基带信号。在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下,基带信号可以不经载波调制而直接传输。这种不经载波调制直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。数字基带系统的基本结构可以由图1 的模型表示.其中包括发送滤波器、传输信道、接收滤波器、抽样判决等效为传输函数为H (w) 基带形成网络,对于无码间干扰的基带传输系统来说, H (w) 应满足奈奎斯特第一准则, 在实验中一般取H (w) 为升余弦滚降特性.在最佳系统下, 取C(w) = 1,GT (w) 和GR(w) 均为升余弦平方根特性.传输信道中的噪声可看作加性高斯白噪声, 用产生高斯随机信号的噪声源表示. 位定时提取电路,在定时精度要求不高的场合, 可以用滤波法提取定时信号,滤波法提取位定时的原理可用图2表示。图1 基带传输系统模型设发送滤波器的传输特性 , 则 ω ωπ d e H t g jwt R ? ∞ ∞ -= )(21 )()(ωT G

数字基带信号传输系统仿真方案

1任务书试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 2．1 基带系统传输模型及工作原理基带系统传输模型如图1所示。 1)系统总的传输特性为H(ω)=GT(ω)C(ω)GR(ω)，n(t)是信道中的噪声。 2)基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。 2．2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升，影响基带系统工作性能。 1)码间干扰及解决方案码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。解决方案： ①要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则：

若不能满足奈奎斯特第一准则，在接收端加入时域均衡，减小码间干扰。 ②基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。如图2所示。这样对应的h(t)拖尾收敛速度快，能够减小抽样时刻对其他信号的影响即减小码间干扰。 2)噪声干扰及解决方案噪声干扰：基带信号没有经过调制就直接在含有加性噪声的信道中传输，加性噪声会叠加在信号上导致信号波形发生畸变。解决方案： ①在接收端进行抽样判决；②匹配滤波，使得系统输出信噪比最大。 3基带系统设计方案 3．1 信源 1)常见的基带信号波形有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”，故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，且在接收端恢复信号的判决电平为零，抗干扰能力较强。而单极性波形的极性单一，虽然易于用TTL，CMOS电路产生，但直流分量大，要求传输线路具有直流传输能力，不利于信道传输。

数字基带传输系统通信原理实验报告

实验3 数字基带传输系统一、实验目的 1、掌握数字基带传输系统的误码率计算； 2、熟悉升余弦传输特性的时域响应特征，观察不同信噪比下的眼图。二、实验内容 1、误码率的计算：画出A/σ和误码率之间的性能曲线； 2、眼图的生成 ①基带信号采用矩形脉冲波形（选做） ②基带信号采用滚降频谱特性的波形（必做） 3、仿真码间干扰对误码率的影响（选做）三、实验步骤及结果 1、误码率的计算 10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)，随机产生6 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。(保存为图3-1) 注意：信噪比单位为dB，计算噪声功率时需要换算。Snr_A_sigma = 10.^(Snr_A_sigma_dB/20); 1代码： clear all; clc;close all； A = 1;%定义信号幅度 N = 10 ^ 6;%数据点数； a=A*sign(randn(1,N)); Snr_A_sigma_dB = 0:12; Snr_A_sigma = 10 .^ (Snr_A_sigma_dB/20); sigma = A./Snr_A_sigma; ber = zeros(size(sigma)); for n = 1 : length(sigma) rk = a + sigma(n) * randn(1, N); dec_a = sign(rk); ber(n) = length(find(dec_a~=a)) / N;

数字信号基带传输系统实现及眼图的观察

实验三数字信号基带传输系统实现及眼图的观察一、实验目的 1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。二、实验内容用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。三、实验要求 1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。 2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。四、电路构成模块说明： Sink0：产生原始码元波形 Sink1：发送端基带信号形成器波形 Sink19：加入高斯白噪声后的波形 Sink20：经过低通滤波器后的输出波形 Sink21：经过抽样判决后的输出码元参数设置： Token4：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率100HZ，电平数2，偏移0V，产生双极性不归零码，随机产生） Token18：在专业库中选择Comm——Processors——P shape（Select pulse Shape ＝Rectangular，Time offset＝0，Width＝0.01s，产生矩形脉冲基带信号）

Token9：Source――Noise/PN――Gauss Noise（均值为0，均方差为0.01的高斯白噪声） Token11：Operator――Filters/systems――Liner Sys Filters（Analog，Butterworth，No. of Poles=3，Low Cutoff＝100HZ，产生一个低通的Butterworth滤波器，用于对信道输出信号进行滤波） Token12：Operator――Sample/Hold――Sample（Sample rate=100HZ，用于对滤波后的波形进行抽样，抽样速率等于码元速率） Token13：Operator――Sample/Hold――Hold（Hold Value=Last Sample，Gain＝1，对抽样后的值延时一段时间，得到恢复后的数字基带信号） Token14：Operator——Logic——Compare（Select comparison：a>=b True Output=1V，False Output＝-1V，对抽样值进行判决比较，得到输出码元波形）Token15：产生正弦信号，作为比较器的另一个比较输入（振幅＝0V，频率＝0Hz）眼图参数设置：Sink Calculator――style――slice――start＝0.01，Length＝0.03，在窗口中选择需要观察眼图的波形，点击OK，观察其眼图系统定时设置：Start Time：0 ，Stop Time：0.5，Sample Rate：10000HZ 五、实验结果 1、原始基带信号图1 原始基带信号 2、加入噪声后的基带信号（高斯白噪声，方差＝0.01）图2 加入噪声后的基带信号

数字基带传输系统设计

数字基带传输系统的设计题目：数字基带传输系统的设计专业班级： 10级通信（2）班姓名：邹策学号： JC104128 指导教师：蒋芳安徽大学江淮学院二零一四年二月十一日

1.引言 1.1问题的提出和研究意义 1.2基带传输的理论 1.3数字基带传输的现状 2. 数字基带传输系统的简介 2.1数字基带信号 2.2数字基带传输 2.3数字基带传输系统 2.4数字基带传输系统的码型 3. MATLAB在基带传输系统中的应用 3.1 MATLAB简介 3.2 MATLAB在通信系统中的仿真 4. 数字基带传输系统的深入研究 4.1数字基带信号的传输和码间串扰 4.2无码间串扰的基带传输系统的 4.3部分影响和时域均衡 4.4扰码和解扰 4.5无码间串扰的基带传输系统的抗造性能 4.6眼图 5. 数字基带传输系统的设计和仿真 5.1信源的设计 5.2 发送滤波器和接收滤波器的设计

5.3 信道的设计 5.4 抽样判决器的设计 5.5 码间干扰及解决方案 5.6 基于MATLAB的基带传输系统的总模型的设计和仿真

1 引言 1.1问题的提出 20世纪60年代出现了数字传输技术，它是用数字信号来传递信息的，从此通信进入了数字的化时代。目前，通信网已实现数字化，在我国公众通信网中传输的信号主要是数字信号。数字通信技术的应用越来越广泛，例如数字移动通信、数字卫星通信、数字电视广播、数字光纤通信、数字微波通信、数字视频通信、多媒体通信等等。数字通信系统主要的两种通信模式，数字频带传输通信系统，数字基带传输通信系统。 1.2 研究的意义实际中，基带传输的应用不像频带传输那么广泛，但对基带传输的研究也很重要。因为：一，数字基带系统的许多问题也是频带传输系统要注意的问题；二，利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛使用这种传输方式：三，任何一种采用线性调制的频带传输系统科等效为基带传输系统来研究。 1.3 国内外研究现状目前，数字通信在卫星通信、光纤通信、移动通信等方面发展很快。由于基带传输系统在数字传输系统中有不可替代的作用，其应用范围也随着技术的发展渗入网络通信、卫星通信、手机通信、数字电视、数字电话等生活、科技的各方面，日益成为数字通信传输系统中的关键技术。

数字信号的基带传输眼图)

实验七眼图眼图在实际系统中，完全消除码间串扰是十分困难的，而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律，还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣，在实验室中，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。如果将输入波形输入示波器的Y轴，并且当示波器的水平扫描周期和码元定时同步时，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图。二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。眼图是由各段码元波形叠加而成的，眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻，位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，“眼”开启得最大。当有码间串扰时，波形失真，引起“眼”部分闭合。若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，“眼”开启得小了，因此，“眼”张开的大小表示了失真的程度。由此可知，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响，可评价一个基带传输系统性能的优劣。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。通常眼图可以用图7.6所示的图形来描述。由此图可以看出：（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。（2）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜边越陡，系统对定时抖动越敏感。（3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。（4）在抽样

第五章数字信号基带传输系统

第 5 章数字信号基带传输系统学习目标 1.数字基带传输系统结构及各部件作用 2.6种基带信号波形和频谱特性 3.基带传输码型的编译及其特点 4.码间串扰和奈奎斯特带宽 5.无码间串扰基带系统的抗噪声性能重点内容 1.概念 AMI码、HDB3码的编译码；基带信号的频谱特性；码间串扰及其产生的原因 2.计算无码间串扰的时域和频域条件、理想低通传输系统的奈奎斯特带宽和频带利用率、有无码间串扰的验证、基带信号功率谱密度的计算难点内容 1.无码间串扰的最高传码率的求法 2.验证能否实现无码间串扰的传输方法

5.1 引言来自数据终端的原始数据信号，或者是来自模拟信号经数字化处理后的PCM码组，ΔM序列等等都是基带数字信号。这些信号往往包含丰富的低频分量。数字基带信号基带信号经载波调制，频谱搬移后在信道中传输，称为频带传输。有些场合可以不经过载波调制和解调过程而直接传输，称为基带传输。直接传送基带信号的系统，称之为基带传输系统，它的基本结构如图5—1所示。图5 -1数字基带传输系统该结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。这里信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质(例如能够通过从直流至高频的有线线路等)；接收滤波器用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。信道信号形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它不一定适合直接在信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。信道：允许基带信号通过的媒质。通常为有线信道，如市话电缆、架空明线等。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。在通信系统的分析中，常常把噪声n(t)等效，集中在信道中引入。接收滤波器：主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。实际中，基带传输不如频带传输应用广泛但对基带传输的研究仍有意义，因为：频带传输里也同样存在基带传输问题，即，基带传输中包含频带传输的基本问题。线性调制的频带传输系统可等效为基带传输系统。基带传输方式在迅速发展。目前，它不仅用于低速数据传输，而且还用于高速数据传输。 5.2 数字基带信号及其频谱特性 5.2.1数字基带信号数字基带信号是指消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。数字基带信号(以下简称为基带信号)的类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换，下面就以矩形脉冲为例介绍几种最常见的基带信号波形。 1. 单极性不归零波形数基

数字基带信号传输标准系统

第五章数字基带信号传输系统基带传输：将数字基带信号直接送入信道传输，就称之为基带传输。频带传输：为了适应信道传输而将基带信号进行调制，即将基带信号的频谱搬移到某一高频处，变为频带信号进行传输，这种传输频带信号的方式称为频带传输方式。本章的主要内容有：数字基带传输中常用的传输码型以及怎样解决传输中的误码问题等等。 5.1常用码型数字基带信号是用数字信息的电脉冲表示，通常把数字信息的电脉冲的表示形式称为码型。适于在有线信道中传输的基带信号码型又称为线路传输码型。一、线路码及码型设计的原则： (1)编码方案与信源的统计特性无关； (2)接收端能正确解码； (3)码型中的直流分量、低、高频分量越小越好； (4)便于提供位同步（位定时）信息； (5)有在线误码检测功能； (6)编解码设备简单可靠。在保证(1)、(2)两项的前提下，其余各项可根据实际情况尽量多地予以满足。二、常用码型： 1．单极性不归零码平常所说的单极性码就是指单极性不归零码，如图(a)所示，它用高电平代表二进制符号的“1”；0电平代表“0”，在一个码元时隙内电平维持不变。单极性码的优点：码型简单。缺点：(1)有直流成分,因此不适用于有线信道；(2)判决电平取接收到的高电平的

一半，所以不容易稳定在最佳值；(3)不能直接提取同步信号；(4)传输时要求信道的一端接地。 2．单极性归零码单极性归零码如图(b)所示，代表二进制符号“1”的高电平在整个码元时隙持续一段时间后要回到0电平,如果高电平持续时间τ为码元时隙T的一半，则称之为50%占空比的单极性码。优点：单极性归零码中含有位同步信息,容易提取同步信息；缺点：同单极性码。 3．双极性不归零码双极性不归零码（双极性码）如图(c)所示，它用正电平代表二进制符号的“1”；负电平代表“0”，在整个码元时隙内电平维持不变。双极性码的优点：当二进制符号序列中的“1”和“0”等概出现时，序列中无直流分量；判决电平为0，容易设置且稳定，抗噪声性能好；无接地问题。缺点是序列中不含位同步信息。 4．双极性归零码双极性归零码如图(d)所示，代表二进制符号“1”和“0”的正、负电平在整个码元时隙持续一段时间之后都要回到0电平,同单极性归零码一样，也可用占空比来表示。它的优缺点与双极性不归零码相同，但使用时只要在接收端加一级整流电路就可将序列变换为单极性归零码，相当于包含了位同步信息。 5．差分码在差分码中，二进制符号的“1”和“0”分别对应着相邻码元电平符号的“变”与“不变”。如图(e)所示。差分码码型其高、低电平不再与二进制符号的“1”、“0”直接对应，所以即使当接收端收到的码元极性与发送端完全相反时也能正确判决，使用很广。在数字调

数字基带信号及常用的编码

数字基带信号 1.1 基带信号的基本概念数字基带信号可以来字计算机、电传机等终端数据的各种数字代码,也可以来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码(PCM)信号等,就是未经载波信号调制而直接传输的信号,所占据的频谱从零频或很低频开始。 1.2 几种数字基带信号的基本波形 1.2.1 单极性波形这就是一种最简单的基带信号波形,用正电平与零电平分别表示对应二进制“1”与“0”,极性单一,易于用TTL 与CMOS 电路产生。缺点就是有直流分量,要求传输线路具有直流传输能力,因而不适用有交流耦合的远距离传输,只适用于计算机内部或者极进距离的传输,信号波形图如图1-1所示。 1 011 100+E 图1-1 单极性波 1.2.2 双极性波形这种波形用正、负电平的脉冲分别表示二进制代码“1”与“0”,其正负电平的幅度相等、极性相反,当“1”与“0”等概率出现时无直流分量,有利于在信道中传输,并且在接受端恢复信号的判决电平为零,因而不熟信道特性的变化的影响,扛干扰能力也叫强,信号波形图如图1-2所示。 1 011 100+E -E 图1-2 双极性波 1.2.3 单极性归零波形这种波形就是指它的有电脉冲宽度τ小于码元Ts,即信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平,通常归零波使用半占空码,即占空比(τ/Ts)为50%,从单极性波可以直接提取定时信息,就是其她码型提取位同步信息时常采用的一种过渡波形。 1 011 100+E +E 图1-3 单极性归零波

1.2.4 双极性归零波形这种波形兼有双极性与归零波形的特点,由于其相邻脉冲之间存在零电位的间隔,就是的接受端很容易识别出每个码元的起止时间,从而使收发双方能保持位的同步。波形如图1-4所示。 1 011 100+E -E +E -E 图1-4 双极性归零波 1.2.5 差分波形这种波形就是用相邻码元的电平的跳变与不变来表示消息代码,而与码元本身的点位或极性无关,电平跳变表示“1”,电平的不变表示“0”,当然这种规定也可以反过来,也称为相对码波形,而相应地称前面的单极性或双极性波形为绝对码波形,这种波形传输代码可以消除设备初始状态的影响。波形如图1-5所示。 1 011 100+E -E +E -E 图1-5 差分波形 1.2.6 多电平波形上述波形的电平取值只有两种,即一个二进制码对应一个脉冲,为了提高频带利用率,可以采用多电平波形或多值波形。其编码规则就是,用多个二进制码表示一个脉冲。在波特率相同(传输带宽相同)的条件下,比特率提高了,因此多电平波形在频带受限的告诉数据传输系统中得到了广泛的应用。表示信息码元的单个脉冲的波形并非一定就是矩形的,根据实际情况,还可以就是高斯脉冲、升余弦脉冲等其她形式。 1.3 基带传输的常用码型

通信原理-数字信号的基带传输

第4章数字信号的基带传输经信源直接编码所得到的信号称为数字基带信号，它的特点是频谱基本上从零开始一直扩展到很宽。将这种信号不经过频谱搬移，只经过简单的频谱变换进行的传输称为数字信号的基带传输。 4.1 数字基带信号数字基带信号：经信源直接编码所得到的信号 4.1.1 数字基带信号常用码型在实际基带传输系统中，并非所有原始基带数字信号都能在信道中传输，例如，有的信号含有丰富的直流和低频成分，不便于提取同步信号；有的信号易于形成码间串扰等。因此，基带传输系统首先面临的问题是选择什么样的信号形式，包括确定码元脉冲的波形及码元序列的格式(码型)。为了在传输信道中获得优良的传输特性，一般要将信码信号变化为适合于信道传输特性的传输码(又叫线路码)，即进行适当的码型变换。传输码型的选择，主要考虑以下几点： 1. 传输码型的选择： (1) 低频、高频分量尽量少；高低频能量会在传输过程中有大的衰减 (2) 应包含定时信息，以便定时提取； (3) 码型变换设备要简单可靠； (4) 具有一定检错能力；若传输码型有一定的规律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测。 (5) 编码方案适合于所有的二进制信号；这种与信源的统计特性无关的特性称为对信源具有透明性； (6) 低误码增殖（单个的数字传输错误在接收端解码时造成错误码元的平均个数增加）； (7) 高的编码效率。下面就介绍几种基本的以及现在常用的码型。要求掌握这些码型的波形。书上91页的图4-1是一个总览，非常重要。 (a) 单极性(NRZ)码； (b) 双极性(NRZ)码； (c) 单极性(RZ)码； (d) 双极性(RZ)码； (e) 差分码； (f) 交替极性码(AMI)； (g) 三阶高密度双极性码(HDB3)； (h) 双相码； (i) Miller码； (j) 信号反转码(CMI)； (k) DMI码 2.常用码型 1）单极性不归零（NRZ）码（图4-1a）此方式中“1”和“0”分别对应正电平和零电平，或负电平和零电平。在表示一个码元时，电压均无需回到零，故称不归零码。 2）双极性不归零（NRZ）码（图4-1b）此编码中，“1”和“0”分别对应正、负电平，其余和单极性不归零码同。

第3章 数字信号的基带传输技术3

通信原理 数字基带传输实验报告