通信原理(陈启兴版)第5章课后习题答案
通信原理第五章答案精品PPT课件

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0
5
f(kHz)
4-9设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz, 在该信道中传输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制 信号m(t)的频带限制在5kHz,而载波为100kHz,已调信号的功 率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过 带宽为10kHz的一理想带通滤波器,试问:
[ (c )] [ (c )]}
(2) (1
0.5 sin
t)
cosct
cosct
1 4
[sin(c
)
sin(c
)]
F[ (1 0.5sin t) cosct] [ ( c ) ( c )]
j
4
{
[
(c
)]
[
(c
)]
[
(c
)
[
(c
)]]}
cos t
cos c t cost cosct
(1)解调器输入端的信噪功率比; (2)解调器输出端的信噪功率比; (3)调制度增益G。
解:(1)Si Sc ScSx 40 10 50(kW )
Ni 2BPn ( f ) 2 (2 5103) (0.5103) 10W
Si 50kW 5000 Ni 10W
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败 也是伟大的,所以不要放弃,坚持 就是正确的。
的表示式,并画出频谱图。
解:
m(t )
sin(2000t
)
sin(4000t
)
则
sUSB
(t )
m(t )
cos c
t
m(t
)
sin
ct
cos(12000t) cos(14000t)
(完整word版)通信原理课后答案

第一章绪论1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点:1.抗干扰能力强;2.传输差错可以控制;3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5.设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。
另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
通信原理第五章习题解答

通信原理第五章习题解答习题5-1 设待发送的数字序列为10110010,试分别画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK 的信号波形。
已知在2ASK 、2PSK 和2DPSK 中载频为码元速率的2倍;在2FSK 中,0码元的载频为码元速率的2倍,1码元的载频为码元速率的3倍。
解:波形略5-2 已知某2ASK 系统的码元传输速率为1200B ,采用的载波信号为Acos(48π⨯102t ) ,所传送的数字信号序列为101100011:(1)试构成一种2ASK 信号调制器原理框图,并画出2ASK 信号的时间波形;(2)试画出2ASK 信号频谱结构示意图,并计算其带宽。
开关电路cos ωc t(a )(b )(t )(t )图5.2.1-2 2ASK 信号调制原理框图解:(1)2ASK 信号调制器原理框图如图5.2.1-2,2ASK 信号的时间波形略。
图5.2.1-5 2ASK 信号的功率谱(2)2ASK 信号频谱结构示意图如图5.2.1-5,则其带宽为B 2ASK =2f s =2400Hz 。
5-3 若对题5-2中的2ASK 信号采用包络检波方式进行解调,试构成解调器原理图,并画出各点时间波形。
解:2ASK 信号采用包络检波的解调器原理图:e1各点时间波形:(下图对应各点要换成101100011)5-4 设待发送的二进制信息为1100100010,采用2FSK 方式传输。
发1码时的波形为A cos(2000π t+θ1) ,发0码时的波形为A cos(8000π t+θ0) ,码元速率为1000B :(1)试构成一种2FSK 信号调制器原理框图,并画出2FSK 信号的时间波形;(2)试画出2FSK 信号频谱结构示意图,并计算其带宽。
解:(1)2FSK 信号调制器原理框图如下图,时间波形略。
(t )s (t )(2)2FSK 信号频谱结构示意图如下图,其带宽B 2FSK =f 2-f 1+2f s =4000-1000+2⨯1000=5000Hz 。
通信原理陈启兴版课后习题答案分解

第四章 模拟调制4.1 学习指导4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。
1. 幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
在时域上,已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化;在频谱结构上,它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。
由于这种平移是线性的,因此,振幅调制通常又被称为线性调制。
但是,这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
事实上,任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅(简称调幅)、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m (t )的直流分量为0,则将其与一个直流量A 0相叠加后,再与载波信号相乘,就得到了调幅信号,其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+ 如果调制信号m (t )的频谱为M (ω),则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
由波形可以看出,当满足条件|m (t )| ≤ A 0 (4-3)时,其包络与调制信号波形相同,因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
否则,出现“过调幅”现象。
这时用包络检波将发生失真,可以采用其他的解调方法,如同步检波。
调幅信号的一个重要参数是调幅度m ,其定义为[][][][]00max min 00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++ AM 信号带宽B AM 是基带信号最高频率分量f H 的两倍。
AM 信号可以采用相干解调方法实现解调。
现代通信原理 第5章 课后习题及答案

5-8对基带信号()m t 进行DSB 调制,11()cos 2cos2m t t t ωω=+,112f ωπ=,1500f Hz = ,载波幅度为1。
试:①写出该DSB 信号的表达式,画出其波形; ②计算并画出该DSB 信号的频谱; ③确定已调信号的平均功率。
解:①DSB 信号的表达式为110()()()(cos 2cos2)cos DSB S t m t c t t t t ωωω=⋅=+⋅()m t 及DSB 信号波形如图5.29实线所示。
图5.29②该DSB 信号的频谱为111100*********()()()21[()()2(2)2(2)]2*[()()][()()2(2)2(2)2(DSB S M C ωωωππδωωπδωωπδωωπδωωππδωωπδωωπδωωωδωωωδωωωδωωωδωω=∗ =−+++−++ −++ =−−+−++−−+−+ ++01010101)()2(2)2(2)]ωδωωωδωωωδωωω−+++++−+++频谱图如图5.30所示图5.30③已调信号的平均功率为221122111111111()21(cos 2cos 2)2cos 4cos cos 24cos 2(1cos 2)2(cos3cos )2(1cos 4)12.5 1.252DSB fBP P m t t t t t t tt t t t Wωωωωωωωωωω===+ ++ +++++ ==××1=211= 22 5-9 设SSB 发射机被一正弦信号()m t 调制,1()5cos m t t ω=,112f ωπ=,1500f Hz = ,载波幅度为1。
试:①计算()m t 的希尔伯特变换ˆ()mt ; ②确定下边带SSB 信号的表达式; ③确定SSB 信号的均方根(rms )值; ④确定SSB 信号的峰值; ⑤确定SSB 信号的平均功率。
解:①1()5cos m t t ω=,其傅里叶变换为11()5[()()]M ωπδωωδωω=−++其希尔伯特变换的频谱为ˆ()sg n ()()Mj M j ωωωπδωωδωω11=−⋅ =5[(+)−(−)]因此,m(t)的希尔伯特变换为1ˆ()[()]5sin m t m t t ω==H②下边带SSB 信号的表达式为00101001ˆ()()co s ()sin 5cos cos 5sin sin 5cos[()]SSB S t m t t m t t t t t t t ωωωωωωωω=+ =⋅+⋅ =− ③以下边带SSB 信号为例,有SSB rms = ==④由下边带SSB 信号表达式可知,信号峰值为 max ()|5SSB S t =⑤SSB 信号平均功率为 225()12.52SSBSSB P S t W === 5-17已知幅度调制信号()AM S t 的总功率为200kW ,调制信号()f t 的最高频率 5 m f kHz =,载波频率810 o f kHz =,边带功率为40kW ,信道中噪声的双边功率谱密度,系统采用包络检波解调。
通信原理(陈启兴版)第5章课后习题答案

第5章 数字基带传输系统5.1 学习指导 5.1.1 要点本章的要点主要有数字基带传输系统结构及各部件功能;基带信号常用波形及其频谱特性;基带传输常用码型的编译及其特点;码间串扰和奈奎斯特第一准则;理想低通传输特性和奈奎斯特带宽;升余弦滚将特性;第一类部分响应系统;无码间串扰基带系统的抗噪声性能;眼图和均衡的概念。
1.数字基带传输系统数字基带传输系统:不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,其基本结构如图5-1所示。
主要有发送滤波器、信道、接收滤波器、同步提取电路以及抽样判决器组成。
发送滤波器用于产生适合于信道中传输的基带信号波形。
信道是基带信号传输媒质(通常为有线信道)。
加性n (t )是均值为零的高斯白噪声。
接收滤波器的功能接收有用信号,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。
同步提取即从接收信号中提取用来抽样的定位脉冲。
抽样判决器用来对对接收滤波器的输出波形进行抽样、判决和再生(恢复基带信号)。
图5 - 1 数字基带传输系统的原理方框图发送滤波器信道接收滤波器抽样、判决器e (t )n (t)位同步提取y (t )2.数字基带信号及其频谱特性(1) 数字基带信号数字基带信号用不同的电平或脉冲来表示不同的消息代码。
数字基带信号的单个脉冲有矩形脉冲、余弦脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲等等形式。
常用的基本信号波形有:单极性与双极性波形、不归零码与归零码波形、差分波形、多电平波形等。
数字基带信号通常是一个随机的脉冲序列。
若其各码元波形相同而电平取值不同,则可表示为()()nsn s t a g t nT ∞=-∞=-∑ (5-1)式(5-1)中,a n 是第n 个码元所对应的电平值(随机量);T s 为码元持续时间;g (t )为某种脉冲波形。
一般情况下,数字基带信号可表示为()()nn s t s t ∞=-∞=∑ (5-2)(2) 基带信号的频谱特性数字基带信号s (t )的频谱特性可以用功率谱密度来描述。
通信原理参考答案

第一章概论信息量的定义是什么信息量的单位是什么答:设消息的概率为() ,其信息量() 定义为() = log () 。
当= 2时,信息量单位为比特( bit );当= 时,信息量单位为奈特 (nat );当= 10时,信息量单位为哈特莱 ( hartley ) 信源编码的目的是什么信道编码的目的是什么答:信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
何谓调制调制的目的是什么答:对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
数字通信系统有哪些性能指标答:主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
信道有哪些传输特性答:噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
何谓多径效应答:信号经过多条路径到达接收端,而且每条路径的时延和衰减不尽相同,造成接收端的信号幅度和随机变化,这一现象称为多径效应。
电磁波有哪几种传播方式答:电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
什么快衰落什么是慢衰落答:由多径效应引起的衰落称为快衰落,由单一路径上季节、昼夜、气候等变化引起的衰落称为慢衰落。
信道中的噪声有哪几种答:按照来源分类,信道中的噪声可分为人为噪声和自然噪声两大类。
按照性质分类,信道中的噪声可分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
热噪声是如何产生的答:热噪声是由电阻性元器件中自由电子的布朗运动产生的。
第三章模拟调制系统调制的目的是什么答:一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附近;二是通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。
模拟调制可以分为哪几类答:两大类:线性调制和非线性调制。
线性调制有哪几种答:幅度调制、双边带调制、单边带调制和残留边带调制。
非线性调制有哪几种答:频率调制和相位调制。
振幅调制和双边带调制的区别何在两者的已调信号带宽是否相等答:振幅调制的调制信号包含有直流分量,故已调信号含有载频分量。
而双边带调制的一条信号不含直流分量,故已调信号也就不含载频分量。
通信原理参考答案

第一章概论信息量的定义是什么信息量的单位是什么答:设消息的概率为() ,其信息量() 定义为() = log () 。
当= 2时,信息量单位为比特( bit );当= 时,信息量单位为奈特 (nat );当= 10时,信息量单位为哈特莱 ( hartley ) 信源编码的目的是什么信道编码的目的是什么答:信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
何谓调制调制的目的是什么答:对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
数字通信系统有哪些性能指标答:主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
信道有哪些传输特性答:噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
何谓多径效应答:信号经过多条路径到达接收端,而且每条路径的时延和衰减不尽相同,造成接收端的信号幅度和随机变化,这一现象称为多径效应。
电磁波有哪几种传播方式答:电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
什么快衰落什么是慢衰落答:由多径效应引起的衰落称为快衰落,由单一路径上季节、昼夜、气候等变化引起的衰落称为慢衰落。
信道中的噪声有哪几种答:按照来源分类,信道中的噪声可分为人为噪声和自然噪声两大类。
按照性质分类,信道中的噪声可分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
热噪声是如何产生的答:热噪声是由电阻性元器件中自由电子的布朗运动产生的。
第三章模拟调制系统调制的目的是什么答:一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附近;二是通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。
模拟调制可以分为哪几类答:两大类:线性调制和非线性调制。
线性调制有哪几种答:幅度调制、双边带调制、单边带调制和残留边带调制。
非线性调制有哪几种答:频率调制和相位调制。
振幅调制和双边带调制的区别何在两者的已调信号带宽是否相等答:振幅调制的调制信号包含有直流分量,故已调信号含有载频分量。
而双边带调制的一条信号不含直流分量,故已调信号也就不含载频分量。
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第5章 数字基带传输系统5.1 学习指导 5.1.1 要点本章的要点主要有数字基带传输系统结构及各部件功能;基带信号常用波形及其频谱特性;基带传输常用码型的编译及其特点;码间串扰和奈奎斯特第一准则;理想低通传输特性和奈奎斯特带宽;升余弦滚将特性;第一类部分响应系统;无码间串扰基带系统的抗噪声性能;眼图和均衡的概念。
1.数字基带传输系统数字基带传输系统:不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,其基本结构如图5-1所示。
主要有发送滤波器、信道、接收滤波器、同步提取电路以及抽样判决器组成。
发送滤波器用于产生适合于信道中传输的基带信号波形。
信道是基带信号传输媒质(通常为有线信道)。
加性n (t )是均值为零的高斯白噪声。
接收滤波器的功能接收有用信号,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。
同步提取即从接收信号中提取用来抽样的定位脉冲。
抽样判决器用来对对接收滤波器的输出波形进行抽样、判决和再生(恢复基带信号)。
图5 - 1 数字基带传输系统的原理方框图发送滤波器信道接收滤波器抽样、判决器e (t )n (t)位同步提取y (t )2.数字基带信号及其频谱特性(1) 数字基带信号数字基带信号用不同的电平或脉冲来表示不同的消息代码。
数字基带信号的单个脉冲有矩形脉冲、余弦脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲等等形式。
常用的基本信号波形有:单极性与双极性波形、不归零码与归零码波形、差分波形、多电平波形等。
数字基带信号通常是一个随机的脉冲序列。
若其各码元波形相同而电平取值不同,则可表示为()()nsn s t a g t nT ∞=-∞=-∑ (5-1)式(5-1)中,a n 是第n 个码元所对应的电平值(随机量);T s 为码元持续时间;g (t )为某种脉冲波形。
一般情况下,数字基带信号可表示为()()nn s t s t ∞=-∞=∑ (5-2)(2) 基带信号的频谱特性数字基带信号s (t )的频谱特性可以用功率谱密度来描述。
设二进制随机信号为()()nn s t s t ∞=-∞=∑ (5-3)其中()()()12,0()11=S n S g t nT s t g t nT -⎧⎪=⎨-⎪⎩对应“”,以概率P 出现,对应“”,以概率P 出现 则s (t )的功率谱密度为212()(1)()()s S P f f P P G f G f =--+212[()(1)()]()S S S S m f PG mf P G mf f mf δ∞=-∞+--∑(5-4) 式(5-4)中,f s =1/T s 为码元速率;G 1(f )和G 2(f )分别是g 1(t )和g 2(t )的傅里叶变换。
式(5-4)告诉我们以下结论:(1)二进制随机信号的功率谱密度包括连续谱(第一项)和离散谱(第二项)。
(2)连续谱总是存在的,因为实际中G 1(f ) ≠ G 2(f )。
谱的形状取决于g 1(t )和g 2(t )的频谱以及概率P 。
(3)离散谱通常也存在,但对于双极性信号 g 1(t ) = - g 2(t ),且概率(P =1/2)时离散谱消失。
(4)通常,根据连续谱可以确定信号的带宽;根据离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和位定时分量。
这也是我们分析频谱的目的。
应该指出,在以上的分析中没有限定g 1(t )和g 2(t )的波形。
因此,式(5-4)也可以用来计算数字调制信号的功率谱。
3. 基带传输的常用码型在基带传输系统中,不是所有的波形都适合在信道中传输。
例如,含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输,因为它有可能造成信号严重畸变。
在数字基带传输系统中,通常,在选择与设计码型时,综合考虑以下因素:1)直流分量。
如果信道可以传输直流分量,码组对应的数字基带信号就可以含有直流分量;反之,则不能有直流分量。
2)位定时定时信息。
如果码组对应的数字基带信号中有位定是信号,则便于接收端从信号中提取定时信息,不必担心长连“0”或长连“1”的影响。
3)信号带宽。
信号中高频分量尽量少,以节省传输频带并减少码间串扰。
信号带宽不能大于信道带宽。
4)是否采用差分编码。
如果采用差分编码,则不必担心传输中究竟发生多少次反相的问题,这对于某些通信系统是非常重要的。
5)抗噪声性能。
不同的码型,抗噪声能力可能不同,比如,双极性信号一般优于单极性信号,NRZ信号一般优于RZ信号。
6)检错能力。
有的码型自身已经具有规律性的特征,在不额外增加冗余位的情况下,已经具备一定的检错能力。
7)编译码设备要尽可能简单。
(1)几种常用的传输码型(a) 双相码(Manchester码)编码规则:“0”用“01”表示,“1”用“10”表示,或者反过来。
例如:消息码 1 1 0 0 1 0 1双相码:10 10 01 01 10 01 10(b) 密勒码(Miller码)密勒码又称延迟调制码,它是双相码的一种变形。
编码规则:“1”→“10”或“01”(应使相邻信码之间的电平不跳变),“0”→“00”或“11”(应使两个“0”信码之间的电平跳变)。
(c) CMI码(传号反转码)编码规则:“1”→“11”或“00”(交替反转),“0”→“01”,应用在PCM四次群的接口码型,速率低于8.448Mb/s的光缆传输系统中。
(d)AMI码(传号交替反转码)编码规则:输入消息码为“1”(传号)时,AMI码交替地变换为“+1”“-1”;输入消息码为“0”(空号)时,AMI码为“0”。
例如:消息码:0 1 1 0000000 1 1 00 1 1…AMI 码:0 -1 +1 0000000 -1 +1 00 -1 +1…(e)HDB3码(3阶高密度双极性码)它是AMI码的一种改进,改进目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点,使连“0”个数不超过3个。
(1)编码规则:当信码的连“0”个数不超过3时,仍按AMI码的规则编,即表示传号的正负电平交替出现。
(2)当连“0”个数超过3时,则4个连“0”组成一小节,用破坏节取代之。
破坏节包括000V和B00V两种,其中,“V”被称为破坏脉冲,“B”被称为调节脉冲,“0”是指零电平。
这里“B”和“V”都表示传号脉冲。
(3)为了指示连零的位置,V脉冲的极性采用和它前面的B脉冲相同的极性,它在这一位置上破坏了脉冲极性交替的规律,同时,要求相邻的V码之间极性必须交替。
(4)B的取值可选+1或-1。
为了让V脉冲同时满足(3)中的两个要求,B脉冲起调节作用。
因此,相邻的V脉冲之间的B脉冲个数必须为奇数。
例如:信息序列 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 HDB3码B+ 0 B- B+ 0 0 0 V+ 0 0 B- B+ B- 0 0 V- 0 B+ 译码规则:若3连“0”的前后非零脉冲同极性,则后面的非零脉冲就是V码,将“000V”译为“0000”;若2连“0”的前后非零脉冲同极性,即为“B00V”形式,将其译为“0000”,再将其余所有“-1”或“+1”译为“1”,即可恢复原消息代码。
f.块编码块编码可提高线路编码性能和同步、检错能力。
块编码的形式有nBmB码,nBmT码等。
nBmB 码是把原信码流的n 位二进制码分为一组,并置换成m 位二进制码的新码组,其中m > n 。
前面介绍的双相码、密勒码和CMI 码都可看作1B2B 码。
在光纤通信系统中,常选择m=n+1,取1B2B 码、2B3B 码、3B4B 码及5B6B 码等。
其中,5B6B 码型已实用化,用作三次群和四次群以上的线路传输码型。
nBmB 码提供了良好的同步和检错功能,但也为此付出了一定的代价,即所需的带宽随之增加。
nBmB 码的设计思想是将n 个二进制码变换成为m 个三进制码的新码组,且m<n 。
例如,4B3T 码,它把4个二进制码变换成为3个三进制码。
显然,在相同的码速率下,4B3T 码的信息容量大于1B1T ,因而可提高频带利用率。
4B3T 、8B6T 码等适用于较高速率的数据传输系统,如高次群同轴电缆传输系统。
4.基带传输和码间干扰(1)数字基带传输数字基带传输模型如图5-1所示。
设输入序列{a n }所对应的数字基带信号为()()nsn e t a t nT δ∞=-∞=-∑ (5-5)基带传输系统的总传输特性为()()()()H f G f C f R f =⋅⋅ (5-6)单位冲激响应为1()()2j th t H e d ωωωπ∞-∞=⎰ (5-7) h (t )是在单个δ(t)作用下,H (ω)形成的输出波形。
因此在冲激脉冲序e (t )作用下,接收滤波器的输出信号为()()()()()()R nsRn y t e t h t n t a h t nT n t ∞=-∞=*+=-+∑ (5-8)式(5-8)中,n R (t )是加性噪声n (t )经过接收滤波器后输出的噪声。
抽样判决器对y (t )进行抽样。
设对第k 个码元进行抽样判决,抽样决时刻应在收到第k 个码元的最大值时刻,设此时刻为t = kT s + t 0上(t 0是信道和接收滤波器所造成的延迟),则y (t )的抽样值为()()()()0000s k n s R s n ky kT t a h t a h k n T t n kT t ≠+=+-+++⎡⎤⎣⎦∑ (5-9)式(5-9)中,第一项a k h (t 0)是第k 个接收码元波形的抽样值,它是确定a k 的依据;第二项(∑项)是除第k 个码元以外的其它码元波形在第k 个抽样时刻上的总和(代数和),它对当前码元a k 的判决起着干扰的作用,所以称之为码间串扰值;第三项n R (kT S + t 0)是噪声的样值。
(2)无码间串扰(ISI)的条件由式(5-9)可知,若想消除码间串扰,应使[]0()0nsn ka h k n T t ≠-+=∑由于a n 是随机的,要想通过各项相互抵消使码间串扰为0是不可能的。
但是,只要基带传输系统的冲激响应波形h (t )仅在本码元的抽样时刻上有最大值,并在其他码元的抽样时刻上均为0,则可消除码间串扰。
因此,在抽样时刻t = kT s (这里假设延时t 0 = 0)上,h (t )应满足下式1,0()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩为其他整数(5-10) 式(5-10)称为无ISI 的时域条件。
这时,h (t )对应的基带传输总特性H (f )应满足的频域条件1()2S isSiH f T f T T +=≤∑ (5-11) 该条件称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则。
它为我们提供了检验一个给定的传输特性H (f )能否消除码间串扰的一种方法。
(3)无码间串扰的理想低通系统 理想低通系统的传输特性为1,2()10,2S ssT f T H f f T ⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩(5-12)冲激响应为sin ()(/)S S StT h t Sa t T tT πππ== (5-13)如图5-2所示,h (t )在t = ±kT s (k ≠ 0)时有周期性零点。