第五章__数字信号基带传输
第5章数字信号的基带传输
第5章 数字信号的基带传输习题解答1． 解：单极性归零码（半占空）波形图：双极性全占空码波形图：用全占空矩形表示的AMI 码波形图：在HDB 3码的编码时，由于第一位信息位可采用“+1”或“-1”，第一个特殊序列可采用“100V ”或“000V ”，所有同一信息序列的HDB 3码有四种形式。
（1）第一个特殊序列选用“100V ”，第一位信息采用“+1” 原信息序列：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1破坏长连零：1 0 0 1 1 1 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1 标上极性： +1 0 0 -1 +1 -1 0 0 -V 0 +1 -1 +1 0 0 +V 0 -1 0 +1 采用全占空矩形的波形图如下：（2）第一个特殊序列选用“100V ”，第一位信息采用“-1” 原信息序列：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1破坏长连零：1 0 0 1 1 1 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1 标上极性： -1 0 0 +1 -1 +1 0 0 +V 0 -1 +1 -1 0 0 -V 0 +1 0 -1 采用全占空矩形的波形图如下：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1（3）第一个特殊序列采用“000V ”，第一位信息采用“+1” 原信息序列：1 0 0 11 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1破坏长连零：1 0 0 1 1 0 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1 标上极性： +1 0 0 -1 +1 0 0 0 +V 0 -1 +1 -1 0 0 -V 0 +1 0 -1 采用全占空矩形的波形图如下：（4）第一个特殊序列采用“000V ”，第一信息采用“-1” 原信息序列：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1破坏长连零：1 0 0 1 1 0 0 0 V 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 1 标上极性： -1 0 0 +1 -1 0 0 0 -V 0 +1 -1 +1 0 0 +V 0 -1 0 +1 采用全占空矩形的波形图如下：2． 解：上述波形图中有三处出现相邻脉冲同极性，两个同极性的脉冲中后一个脉冲是破坏脉冲“V ”，此破坏脉冲与其前面的三位脉冲组成一个特殊序列，此特殊序可能是“000V ”，也可能是“100V ”。
第五章数字信号的基带传输
第五章 数字信号的基带传输基带传输系统频带传输系统（调制传输系统）数字基带信号：没有经过调制的原始数字信号。
（如各种二进制码PCM 码，M ∆码等）数字调制信号：数字基带信号对载波进行调制形成的带通信号。
5.1、基带信号的码型一、数字基带信号的码型设计原则：1． 对传输频带低端受限的信道，线路传输的码型的频谱中应该不含有直流分量；2．信号的抗噪声能力强；3．便于从信号中提取位定时信息；4．尽量减少基带信号频谱中的高频分量，节省传输频带、减小串扰； 5．编译码设备应尽量简单。
二、数字基带信号的常用码型。
1、单极性不归零码NRZ （Non Return Zero ）脉冲宽度τ等于码元宽度T特点：（1）有直流，零频附近的低频分量一般信道难传输。
（2）收端判决门限与信号功率有关，不方便。
（3）要求传输线一端接地。
（4）不能用滤波法直接提取位定时信号。
2、双极性非归零码（BNRZ ）T =τ，有正负电平特点：不能用滤波直接提取位定时信号。
⎩⎨⎧数字通信系统3、单极性归零码（RZ）τ<T特点：（1）可用滤波法提取位同步信号（2）NRZ的缺点都存在4、双极性归零码（BRZ）特点：（1）整流后可用滤波提取位同步信号（2）NRZ的缺点都不存在5、差分码电平跳变表1，电平不变表0 称传号差分码电平跳变表0，电平不变表1 称空号差分码特点：反映相邻代码的码元变化。
6、传号交替反转码（AMI）τ）归零码表0用零电平表示，1交替地用+1和-1半占空（T5.0=示。
优点：（1）“0”、“1”不等概时也无直流（2）零频附近低频分量小（3）整流后即为RZ码。
缺点：连0码多时，AMI整流后的RZ码连零也多，不利于提取高质量的位同步信号（位同频道抖动大）应用：μ律一、二、三次群接口码型：AMI加随机化。
7、三阶高密度双极性码()3HDBHDB3码编码步骤如下。
①取代变换：将信码中4个连0码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻的V码中间有奇数个1码时用000V代替4个连0码，有偶数个1码时用B00V代替4个连0码。
第5章 数字信号的基带传输系统
HDB3码： －1000 －V ＋1000 ＋V －1 ＋1 －B00 －V ＋1 —1
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码比较简单。从上述 原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非“0”符号同极性（包括
B符号在内），故从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，
从而断定V符号及其前面的3个符号必是连“0”符号，然后恢复4个
一、单极性不归0二进制脉冲序列的功率谱密度数字 基带信号单个波形的频谱：
（设“1”、“0”码等概率出现，码元宽度）。
19
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20
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二、单极性归零二进制码序列的功率谱密度：
g1(t)
g2 (t )
A
Ts 2 Ts
2Ts 3Ts t
(a) 单极性归0二进制序列
6
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占空比指的是脉冲宽度τ与码元宽度Tb之比τ/Tb。单极性RZ码 的占空比为50％。
4．双极性归零（RZ）码 双极性归零码的构成原理与单极性归零码相同，如图5-1d）。 每一个码元被分成两个相等的间隔，“1”码是在前一个间隔为正 电平而后一个间隔回到零电平，而“0”码则是在前一个间隔内为 负电平而后一个间隔回到零电平。
1
1…
AMI码： ＋100 —1 ＋1000 －1 ＋1 －1 …
天津大学现代通信原理课后习题答案(5-9章)
解；
（1）∵“0”和“1”分别由g（t）和-g（t）组成 而其对应的频谱分别为G（f）和-G（f）故其双边功率谱为
其功率为
（2）因为矩形脉冲的频谱为
∵τ=TS故ωTs/2=Kπ时为零点
即f=Kfs时均为零点，故该序列不存在离散分量fs。
（3）∵τ=TS/2 故 ωTs/4=Kπ时为零点
即f=2Kfs时为零点，而fS的奇数倍时存在离散分量Fs。
(2) 若保持误码率Pe不变，改用非相干解调需要接收信号幅度A是多少?
解:
B=2RB=2×104HZ
Pe=2.055×10-5
(1)在相干解调时 ASK
(2)在非相干解调时
6-7 传码率为200波特的八进制ASK系统的带宽和信息速率。如果采用二进制ASK系统，其带宽和信息速率又为多少？
解:
(1) N=8时 B=2RB=2×200=400HZ
第六章 数字信号的频带传输
6-1 设数字信息码流为10110111001，画出以下情况的2ASK、2FSK和2PSK的 波形。
(1) 码元宽度与载波周期相同。
(2) 码元宽度是载波周期的两倍。
解:
（1）
（2）
6-2 已知数字信号{an}=1011010，分别以下列两种情况画出2PSK，2DPSK及相对码{bn}的波形(假定起始参考码元为1)。
(2)求匹配传递函数与冲激响应及t0；
(3)该信道噪声谱为n0=10-10W/Hz，信号幅度A=1V，持续时间T=1s，求输出最大信噪比；
(4)求输出信号表达式并画出其波形。
（1）解：
（2）解：
（3）
（4）
6-14若某二进制先验等概率FSK信号的最佳接收机，其输入信号能量与噪声功率密度之比为14分贝，试算其误码率。
第5章数字信号的基带传输
(5.2 - 23)
Pu
(
f
)
lim
N
(2N
1)P(1 P) G1( f (2N 1)Ts
)
G2
(
f
)
2
fs P(1 P) G1( f ) G2 ( f ) 2
(5.2 - 24)
交变波的的功率谱Pu(f)是连续谱，它与g1(t)和g2(t)的 频谱以及出现概率P有关。根据连续谱可以确定随机
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，位定时的准确与否将直接影响判决效 果。
(a)基带信号； (b)码型变换后； (c) 对 (a) 进 行 了 码 型 及波形的变换，适合 在信道中传输的波形；
m
fs )
(5.2 - 28)
(1) g(t)为单极性不归零矩形脉冲
g
(t)
1,
0,
t Ts 2
其它
G(
f
)
Ts
s
in
f
f Ts Ts
Ts Sa(
f
Ts )
m 有直流分量
m 0 : G(m fs ) TsSa(m ) 0 离散谱均为零，因而无定时信号。
g2(t＋ 4Ts) g1(t＋ 3Ts) g1(t＋ 2Ts) g2(t＋Ts)
g (t) g1 (t)
g2(t－ 2Ts)
g2(t－Ts)
(a)
－Ts O Ts
t
2
2
v(t)
(b)
－Ts －Ts O Ts Ts
数字信号的基带传输
，图
5 - 4（c）画出了
ut ut
下面我们根据式(5.2 - 5)和式(5.2 - 8)， 分别求出稳
态波 V t 和交变波 ut 的功率谱，然后根据式(5.2 -
6)的关系，将两者的功率谱合并起来就可得到随机基
带脉冲序列 S t 的频谱特性。
1. V的功t 率谱密度
Pv f
由于 是以 为周期的周期信号，
另一种比较简单的方法是以随机过程功率谱的原始定义为出发点，求出数字随机序列的 功率谱公式。
设二进制的随机脉冲序列如图 5 - 4（a）所示，其中，假设
表示“0”码， 表示“1”码。 和 在实际中可以是任意的脉冲，但为了便于在
图上g1区分t ，这里我们把
g画2成宽t 度为Ts的方波，把 g1 画t 成宽度g为2 Tst的三角波。
g
t
A t
2
0 t 其它值
T 22
T
22
其频谱为：G
A
Sa
2
4 2
2 4
此双极性信号的功率谱密度为：
PS
1 TS
G 2
1 TS
A2
2
Sa2
2
A2TS 4
Sa2
TS
4
近似带宽可视为：
BS
4
TS
2 2 1 TS
TS 2
8 4
TS
TS
4 8
TS
TS
(2) 若 g t 为单极性信号，则：
数字基带信号是随机的脉冲序列，没有确定的频谱函数， 所以只能用功率谱来描述它 的频谱特性。方法有二：
1：由随机过程的相关函数去求随机 过程的功率(或能量)谱密度就是一种典型 的分析广义平稳随机过程的方法。但这 种计算方法比较复杂。
第五章数字信号的基带传输-
01 0 0 00 11 000 00 10 10
单 极 性 （ N R Z )
01 0 0 00 11 000 00 10 10
双 极 性 （ NRZ)
Z )
01 0 0 00 11 000 00 10 10
双 极 性 （ RZ)
（2）当g1(t) 、 g2(t) 、p及Tb给定后，随机脉冲序列功率谱 就确定了。
(1)随机数字基带信号的功率谱通常包括离散谱和连续谱并在 整个频域无限延伸；
(2)不论离散谱或连续谱，都与基本脉冲的频谱G()、基带信 号的形式（即c1和c0）及统计特性（即p）有关;
(3) 连续谱在实际中总是存在的，因为 c1≠c0，p≠0，p≠1， 我们主要关心的是信号集中在哪个频率范围及信号的带 宽；根据它的连续谱可以确定序列的带宽（通常以谱的第 一个零点作为序列的带宽）。
Miller
米勒码： “1”码用01和10交替变化来表示 “0”码时：单个“0”时，无跃变，连“0”时， 用 00和11交替变化来表示 双相码的下降沿正好对应米勒码的跃变沿
01 0 0 00 11 000 00 10 10
CMI
01 0 0 00 11 000 00 10 10
DMI
01 0 0 00 11 000 00 10 10
t
2
2
u(t)
(c)
O
t
Xn(t)=
g1(t-nTs), g2(t-nTs),
以概率P 以概率(1-P)出现
为了使频谱分析的物理概念清楚，推导过 程简化，我们可以把x(t)分解成稳态波v(t)和交 变波u(t)。
二进制随机脉冲序列s(t)表示为
s(t)sn(t)v(t)u(t) n
第5章 数字信号基带传输.
第5章数字信号基带传输知识点：(1 信号设计——码型、波形是数字编码传输的基础；(2 随机数字波形序列的功率谱特性；(3 数字基带信号传输系统构成及其主要知识；(4 消除符号间干扰理论——Nyquist 准则基本原理及实施技术；(5 均衡的基本概念。
知识点层次：(1 掌握主要码型如双极性不归零码、AMI 、差分码等构成特点，理解其他码型特征；(2 理解功率谱构成特征，掌握决定功率谱的主要参量；(3 掌握奈氏第一准则及有关参数、关系，理解第二准则基本思想；(4 了解均衡目的及主要做法；(5 掌握并理解各典型例题及简答填空内容。
第五章数字信号基带传输返回本章讨论了三个问题：（1）发送信号的码型与波形选择及其功率谱特征；（2）符号间干扰及奈奎斯特准则——关于ISI 的产生机理与消除ISI 的基本原理；（3）作为消除ISI 及其它噪声、干扰影响，进行的接收波形均衡，以及直观评价接收效果的方法（眼图）。
现分别总结如下：1. 数字基带信号码型与波形设计（选择），首先应适于通信传输的基本要求，尽可能保证较高的可靠性及带宽利用率。
常用码型针对不同的要求，各有不同特点。
就二元信号来说，NRZ 、AMI 、CMI 、差分码等各有优势，并有很好的功率谱特性。
HDB 3码多用于PCM 基群线路码型，以及A 律PCM 各次群。
从减少平均误差来看，自然码不如格雷码。
用什么形状的波形表示各种码型，也需考究。
通常为便于介绍原理，多利用方波，这样单符号能量似乎最大。
从减少ISI 及适应限带信道特性系统来看，方波并不是最佳的。
另外，还应考虑二元或多元符号波形之间的正交性，以利较佳接收，如NRZ 、AMI 、CMI 等，均具有正交性或变相正交，抗干扰能力强。
数字基带信号的传输系统，较多为收发同步模式。
便于收端提取同步，往往是选择码型的主要考虑之一。
2. 数字基带信号作为随机信号采样，它具有具体的自相关函数及相互确定的功率谱。
它完全取决于三原则先验概率、码型波形形状及传输速率或码间间隔。
第五章 数字信号的基带传输(1)
第5章数字信号的基带传输••••5.1引言5.2数字基带信号波形及其功率谱密度¾数字PAM信号是以脉冲载波的幅度携带数字信息。
5.2.1 数字脉冲幅度调制(PAM)¾MPAM 信号的时域表示式可写为： ()()1,2,...,0i i T ss t ag t i M t T ==≤≤MPAM 信号波形也可表示为另一形式：()()n T s n s t a g t nT ∞=−∞=−∑5.2.2 常用的数字PAM信号波形(码型)1. 单极性不归零码(NRZ)2. 双极性不归零码3. 单极性归零码(RZ)4. 双极性归零码5. 差分码(相对码)6. 多电平的PAM信号波形(MPAM)第5章数字信号的基带传输2 双极性不归零码{}:1110010n b 10n A a A +⎧=⎨−⎩12b t rect T ⎛⎞−⎜⎟⎝⎠0t()T g t 1b T3 单极性归零码(RZ)t()T g t 12b T 1()2T t g t rect τ⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠{}:1110010n b②差分译码1n n na b b −=⊕习题5.2（p186)已知信息代码1 1 1 0 0 1 0 1（1）写出相对码（初始值为1）；（2）画出相对码的波形图（单极性矩形不归零码）5.2.3 数字PAM 信号的功率谱密度计算¾如何求PA Ｍ信号的功率谱密度–证明随机过程的平稳性–对于循环平稳过程求其平均自相关函数–通过平均自相关函数求功率谱密度()()n T s n s t a g t nT ∞=−∞=−∑2(1/)22(1/)()()s ssj f T mT a s a m j fmT j ma m P f T R m eR m eeπππ∞−+=−∞∞−−=−∞+==∑∑∵∴P a (f )是f 的周期函数，周期为1/T s 。
其傅氏级数形式为=12()()sj fmT a a m R m eP f π∞−=−∞==∑2()()sj fmT a am P f R m eπ∞−=−∞=∑1/221/2()()sssT j fmT a s a T R m T P f edfπ−=∫系数为[][]{}()()()n n m n n n m n m Cov a a E a E a a E a +++=−⋅−2[][]()[][][]an n m a n n m n n m E a E a R m E a a E a E a σ+++⎧+==⎨⎩设广义平稳随机序列{a n } 是实的且互不相关22200a aam m mm σ⎧+==⎨≠⎩20[][][]0an n m n n m m E a a E a E a m σ++⎧==−=⎨≠⎩例5.2.10二进制信息序列{b n }的取值为＋1或－1，m b =0，方差为1，各符号之间互不相关，序列a n =b n +b n-1(算术加）。
通信原理 第五章 基带数字信号的表示和传输
HDB3码
通信原理
【例】1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1
AMI码
HDB3码 【例】2 HDB3码
+ 0 0 0 - + - 0 0 + + 0 0 0 - + - 0 0 + -
1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 + 0 0 0 V+ - 0 + - 0 0 0 V- 0 +
电子工业出版社
主要内容
通信原理
5.1
概 述
5.2 字符的编码
5.3 数字基带信号波形 5.4 基带传输的常用码型 5.5 基带数字信号的频率特性 5.6 基带数字信号传输与码间串扰 5.7 眼图 5.8 时域均衡
电子工业出版社
5.3 数字基带信号波形
通信原理
1
数字基带信号
2
基带信号的波形的形成
电子工业出版社
电子工业出版社
最常见的基带信号波形
通信原理
单极性不归零脉冲 双极性不归零脉冲 单极性归零脉冲 双极性归零脉冲 差分码（相对码） 多电平脉冲
电子工业出版社
多电平脉冲
通信原理
这种信号多于一个二进制符号对应于一个 脉冲的基带信号这种波形统称为多值波形 或多电平波形。 例如，令两个二进制符号00对应+3E，01对 应+E，10对应-E，11对应-3E，则所得波形 为4值波形或4电平波形。
5.3 数字基带信号的波形
通信原理
1
数字基带信号
2
基带信号的波形的形成
电子工业出版社
基带信号的波形形成
通信原理
单极性脉冲与单极性归零脉冲间的变换 绝对码与相对码之间变换
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第一节
数字基带信号的码型
一、码型设计的原则 二、常用码型及其特点
一、码型设计的原则
便于定时提取； 不含直流，低频成份少，频谱相对集中； 适合不同统计特性的信源； 一定的自检能力； 不产生误码扩散； 编码效率高、编译码设备简单等。
二、常用码型及其特点
1. 几种基本码型
t
“1”:固定相位50%占空比 “0”:“1”的反相波形 特点：无直流，定时易，频带宽，以太网应用。
2. 常用的线路传输码型
（5）密勒码（延迟调制码）
1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 t
t
“1”:码元中间跳变 “0”:单“0”不变，连“0”时在下一个“0”开始跳变 特点：少直流，定时易，可自检，低速数传机。
第二节
数字基带信号的功率谱
随机数字序列的功率谱计算： 采用分析广义平稳随机过程的典型方法：相关函数→ 功率谱
数字基带信号
s (t )
k
s (t )
k
g1 (t kTb ) sk (t ) g 2 (t kTb )
“1” “0”
p 1-p
发“1”的概率为p，发“0”的概率为1-p。
三、升余弦滚降基带传输系统
升余弦成形网络H(ω)
H(ω)
Ts
Ts/2
π/Ts
滚降系数
（0 1）
Ts
0
ω
Ts Ts Ts H() 1 sin ( ) Ts 2 2 0
（ 1 ）
结论：
如果基带传输系统是截止频率ωN= π/Ts（BN=1/2Ts）的 理想低通滤波器，则数字信号以 RB=1/Ts=2BN 速率传输 时，不会产生无码间干扰。RB称为Nyquist速率。
反之，如果速率为RB=1/Ts的码流，无码间干扰所需的系 统最小带宽为 BN=1/2Ts 。 BN 称为 Nyquist 带宽， Ts 称为 Nyquist时间间隔。
双极性：
1 2 fT b S ( f ) Tb Sa ( ) 4 2
第二节
S(f)
数字基带信号的功率谱
HDB3
单极性NRZ
AMI CMI
单极性RZ 0 f
1/Tb 2/Tb 4/Tb
第三节
基带脉冲传输与码间干扰
数字基带传输系统模型
原始码 基带脉冲 线路码 码型 发送 编码 滤波
成形网络H(ω)
Ts
（ （ 1 ） 1 ） Ts Ts
（ 1 ）
Ts
三、升余弦滚降基带传输系统
h(t)
1
α=0 α=1 α=0.5
H(ω)
α=0 α=1 α=0.5
Ts
0
π/Ts
2π/Ts
ω
0
Ts
2Ts
以RB=1/Ts速率传输无码间干扰。 “升余弦”的含义
t cos( ) Ts t h(t ) S a ( ) 4 2t 2 Ts 1 2 Ts
离散谱
第二节
数字基带信号的功率谱
例1. 单极性不归零码，“1”、“0”等概率。 t g 1 (t ) Arect ( ) g 2 (t ) 0 Tb
G1 ( f ) ATb Sa (
Tb
2
) ATb Sa (fTb )
1 1 m m 2 2 2 2 S( f ) ATb Sa (fTb ) A Tb Sa ( Tb ) ( f ) 2 4Tb Tb Tb m 4Tb
二、常用码型及其特点
2. 常用的线路传输码型
AMI码（传号交替反转码） HDB3码（三阶高密度双极性码） CMI码（传号反转码） Manchester码（数字双相码） 密勒码（延迟调制码）
2. 常用的线路传输码型
（1）AMI码（传号交替反转码）
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 t
1 2 1 2 2 A Tb Sa (fTb ) A ( f ) 4 4
第二节
数字基带信号的功率谱
例2. 双极性不归零码，“1”、“0”等概率。 t g 2 (t ) g1 (t ) g 1 (t ) Arect ( ) Tb
G1 ( f ) ATb Sa (fTb )
一、Nyquist第一准则 二、理想低通基带传输系统 三、升余弦滚降基带传输系统 Leabharlann 一、Nyquist第一准则
抽样输出 y (ti ) ai h(0) ak h(iTs kTs ) n(iTs )
k i
码间干扰
若
a h(iT
k k i
s
kTs )
k i k i m0 m0
二、理想低通基带传输系统
理想低通成形网络H(ω)
h(t) H(ω) 1
Ts 0
π/Ts
ω
0
Ts
2Ts
t
) H ( ) Ts rect ( 2 / Ts
h (t ) S a (
t
Ts
)
以RB=1/Ts速率传输无码间干扰。 思考：RB=1/Ts是无码间干扰的唯一速率吗？
二、理想低通基带传输系统
Ts
一、Nyquist第一准则
由
有
1 h(mTs ) 2
2n jmTs H ( )e d T Ts n s
Ts
所以
2n h( mTs ) H ( ) Ts n
2π （频谱周期 ω0 ） Ts
jmTs H ( n ) T h ( mT ) e Ts s s 0 n m
一、Nyquist第一准则
Nyquist第一准则物理意义：
将成形网络 H(ω) 在 ω 轴上以 2π/Ts 为间隔进行分割 （ 或 H(f) 以 1/Ts 分 割 ） ， 然 后 分 段 沿 ω 轴 平 移 到 │ω│≤π/Ts（或│f│≤1/2Ts）区间进行叠加，若 叠加结果为常数，就能保证发送端以 RB=1/Ts 速率发 送数据，经成形网络 H(ω)到达接收端时，在接收信 号的采样点kTs上采样，系统无码间干扰。
部分响应基带传输系统的引入原因 一、第Ι类部分响应系统 1. 传输函数及冲激响应 t 由 h (t ) S a ( )
传输：
基带传输：有线信道，尤其是低速率、近距离传输 频带传输（调制传输）：无线、光纤信道
引言
数字传输系统模型
数字基带传输系统
线 波形设计（成形网络） 码型设计 路 信 接收 码型 码 发送 道 滤波 滤波 基带脉冲 编码 原 始 码
§1、2
§3、4、5、 6
抽样 判决 再生
码型 译码
§1、2
系统可靠性分析 §7、8 调 制 下一章 解 调 数字频带传输系统
Tb为码元（这里是比特）周期。
第二节
数字基带信号的功率谱
设 g1 (t ) G1 ( f ) ， g 2 (t ) G2 ( f ) 则 连续谱
2
1 2 s (t ) S ( f ) p(1 p ) G1 ( f ) G2 ( f ) Tb
m
1 Tb
m m m pG1 ( ) (1 p)G2 ( ) ( f ) Tb Tb Tb
不归零（NRZ）码：单极性不归零码和双极性不归零码 归零（RZ）码：单极性归零码和双极性归零码 差分码：传号差分码和空号差分码
二、常用码型及其特点
特点
有丰富的低频甚至直流； 连续出现“0”或“1”时，定时难以提取； 无检错能力，但差分码当整个波形反相时不影响正确 译码。
结论：不适合作线路码。
1
t
“1”: 50%占空比正负交替 “0”：零电平 特点：无直流，有自检能力，连“0”定时难提取。
2. 常用的线路传输码型
（2）HDB3码（三阶高密度双极性码）
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 t
1
破坏符V
X
取代节B’
X
t
特点：AMI优势，定时易，电信网三次群及以下接口码型。
1 2
1 2
n
Ts
Ts
2 n H ( )e Ts
'
j ( '
2 n ) mTs Ts
d
'
2n （ ） Ts
'
2n jmTs 1 Ts )e d H ( Ts 2 n Ts
2n jmTs H ( )e d T Ts n s
信 道 接收 滤波 抽样 判决 再生 码型 译码
s(t)
y(t)
第三节
基带脉冲传输与码间干扰
码间干扰：也称符号间干扰ISI 产生原因
1 1 0 1 0 0 1 0 t H(ω)
s (t )
y (t ) s (t ) * h(t ) n(t )
t
抽样脉冲
t 1 1 0 1 0 0 1 0
判决 再生
t
第三节
基带脉冲传输与码间干扰
发送 滤波 HT(ω) 接收 滤波
HR(ω)
s (t )
信道