数字基带传输系统幻灯片.ppt

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1、数字基带传输系统第1页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟25.4 基带脉冲传输与码间干扰能够携带数字信息的基带波形可以有多种形式，一系列的基带信号波形被变换成相应的传输基带波形后，就被送入信道。信号一方面受信道特性影响，使信号产生畸变，另一方面由于噪声的叠加，造成随机畸变。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第2页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟3接收方式：用一个接收滤波器抑制噪声，然后，用一个识别电路(抽样

2、判决器),在每一个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.若抽样值大于门限值，则判为高电平；否则判为“零”电平。这样就获得一系列新的基带波形，即再生信号。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第3页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟4接收波判决门限第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)图5-6 接收基带波形的识别(抽样脉冲)第4页，共91

3、页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟5基带信号的再生或恢复总是要求有一良好的同步系统(位同步及群同步等)。脉冲在基带系统中的传输模型第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)发送滤波器传输信道接收滤波器识别电路第5页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟6 输入符号序列，二进制时，取值为0、1或-1、+1。序列对应的基带信号表示成：它是 时间间隔的 系列，每一个 的强度由 决定。激励发送滤波器(信道信号形成器)时第第五五章章 数字

4、基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第6页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟7发送滤波器将产生信号5.4-2 是单个 作用下形成的发送基带波形。设发送滤波器的传输特性为 ，则 由下式确定(的频谱为1）5.4-3第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第7页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟8由图5-7知，信道传输特性为 ，接收滤波器传输特性

5、为 ，则接收滤波器输出信号 可表示为：为加性噪声其中5.4-5第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第8页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟9第k个基本波形抽样值码间干扰值其中第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)信号抽样的时刻在 ，是第 个时刻，是可能的时偏。抽样判决电路的输出为 值。在 时刻 的值为：第9页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通

6、信原理-信息学院王学伟10随机干扰码间干扰值:除第 k 个以外的所有基本波形在第 k 个抽样时刻上的总和(代数和)。是以某种概率出现的，故这个值是一个随机变量。的判决规则为：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第10页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟11结论：结论：1.只有当码间干扰和随机干扰很小时，才能保证上述判决正确。2.为使基带脉冲传输获得足够小的误码 率，必须最大限度地减小码间干扰和 随机噪声干扰的影响。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输

7、系统(digital transmission system of base band)第11页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟125.5 无码间干扰的基带传输特性基带系统的响应仅依赖于发送滤波器至接收滤波器之间的传输特性：5.5-1暂不考虑噪声影响(无噪声),研究抗码间干扰的基带传输特性。输入基带信号为5.5-2第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第12页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟13信号传输过程为

8、：识别电路 为基带系统 的冲激响应；为系统输出基带信号；5.5-4第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第13页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟14讨论：什么样 形成的输出的基带信号波 形使码间干扰最小？理论上讲，期望能做到无码间干扰。即除在 时不为 0，在其他所有抽样点上均为 0。用公式表示为5.5-5第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第14页，共91页，编辑

9、于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟15此时的 为：5.5-6令 则有 当 时，第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第15页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟16于是可得：交换积分求和顺序后：5.5-7第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第16页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟17则 是

10、的指数型傅里叶级数的系数:第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)5.5-7第17页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟18故无码间干扰时，基带传输特性应满足为：或5.5-105.5-11第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第18页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟19结论：基带系统特性凡是能符合此要求的，均可以消除码间干扰

11、。这也称为奈奎斯特（Nyquist)第一准则。式5.5-11的物理意义：是 移位 再相加而成的只要在区间 上能叠加出一根水平直线，式5.5-11的关系就成立。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第19页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟20 的设计 为理想低通滤波器时，的特性符合无码间干扰条件的，为系统 的冲激响应 （接收滤波器的输出信号）如图5-9所示是抽样函数。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission s

12、ystem of base band)第20页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟21第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)输入数据若以 的波特速率进行传输时，在抽样时刻上码间干扰就是不存在的，若系 统用高于 波特的码元速率传输时，将存在码间干扰。所以传输速率与滤波器的截第21页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟22止频率 有关。若系统的频率宽度为 ，而最高码元速率为 ，这时，系统的最高频带利用率为 。频带利用率越

13、高，则系统的有效性就越好。频带利用率定义为：单位频带内码元的传输频带利用率定义为：单位频带内码元的传输速率。速率。注：注：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第22页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟23问题：1.理想低通滤波器，物理上是无法实现的。2.波形的衰减振荡幅度较大，当定时不严格时，或抽样时刻出现偏差时，码间干扰可能达到很大的数值。以 奇对称的低通滤波器：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission s

14、ystem of base band)第23页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟24 满足求和等于1 的（5.5-11），所以无第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第24页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟25码间串扰。图510可视为在一定条件下将理想滤波器“圆滑”的结果。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)以 为中心

15、呈奇对称，用 加 便可得到 。用 去“圆滑”被称为“滚降”。第25页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟26图5-11 滚降特性的构成及实例第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)实际应用中，常采用按余弦滚降的频域衰减特性，图5-11(b)，图中 ，为无滚降的截止频率，为滚降部分的截止频率。第26页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟27当 时，称为“升余弦频谱”特性 表示为：5.5-13可求得：可表示为 5.5-14

16、第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第27页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟28注意：升余弦特性波形 ，除了 时 不为零外，其余所有抽样点kTs上均为零值。且两个样点之间还有一个零点。尾巴衰减比较快。这样对码间干扰减小和定时提取都有利。升余弦频谱宽度加宽了一倍，此时频带利用率1B/HZ。取值在 时，余弦滚降 函数 第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第28页，共

17、91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟295.5-15与 对应的 第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)5.5-16第29页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟30注：求和等于1的条件(5.5-11)并没有要求 一定为实函数。条件5.5-11对一般特性的 均适用，即也可以涉及 的相移问题。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第30

18、页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟31特性。其特点频谱窄，能达到理论上的极限传输速率 ，震荡大，收敛慢，定时要求严格。奈奎斯特第二准则：有控制的在某些码元某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那就能使频带利用率提高到理论上的最大值。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)5.6 部分响应系统由奈奎斯特第一准则，可取 为理想低通第31页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟32能完成上述要求

19、的基带传输波形称为部分部分响应波形响应波形。利用部分响应波形进行传送的基带传输系统称为部分响应系统部分响应系统。近年来在高速、大容量传输系统中，部分响应基带传输系统的到应用和推广。第一类部分响应的波形：是一种相邻码元的取样时刻产生同极性串扰的波形。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第32页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟33取基带传输波形 为第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of b

20、ase band)用 相隔一个码元时间 波形相加。令 ，称为奈奎斯特频率间隔。第33页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟34经化简：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第34页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟35化简过程：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第35页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 20

21、22通信原理-信息学院王学伟36 的频谱函数为：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第36页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟375.6-2 波形的特点(3点)：为余弦型的，如图5-12(b)所示，其频谱限制在 之间。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第37页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟38第第五五章章 数字基

22、带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)1.尾巴幅度随 按 变化，即与 成反比，因而，该波形收敛，衰减也大。第38页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟39第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)2.用 作为传送波形，传送码元间隔为 在抽样时刻上仅将发生发送码元与其前后 码元相互干扰，而与其它码元不发生干扰第39页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟

23、403.这些码元“干扰”是确定的，故仍然可以 用每秒1/Ts 个码元速率传送。相关编码：通过有控制地引入串扰，使原先相互独立的码元变成了相关码元，这种串扰所对应的运算成为相关运算。相关编码规则：设输入二进制码元序列用双极性二元码 表示，的取值为+1,-1串扰产生的相关编码规则为第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第40页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟415.6-5 为接收波形 在相应抽样时刻上获得的值。上式变化后为：5.6-6式中 表示 前一个码元在第

24、 k 个时刻上的抽样值；表示码元 本身在第 k 个时刻上的抽样值。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第41页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟42上述表明:1.只要一个码元发生错误，这个错误会相继影响以后的码元。2.但是，码间干扰可以被利用与控制，能达到充分利用频带效率和使尾巴振荡衰减加快这样两个目的。实用的部分系统响应：可满足：1.接收端无需首先已知前一码元第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission sys

25、tem of base band)第42页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟43 判定值(起始值)2.不存在错误传播现象。预编码预编码：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)将 用单极性或双极性二元码表示，当作发送滤波器的输入码元序列。形成5.6-1中 序列（P107）。第43页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟44相关编码：相关编码：接收端：对单极性码 做模2 处理,可恢复 序列。单极性二元码对双极性码用下述判

26、决原则表示第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第44页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟45例：单极性单极性二元码 用双极性双极性二元码第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)10 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 111 0 1 1 1 1 0 0 1 00+2 0 0 +2+2+2 0-2 0 0预编码相关编码发送端第45

27、页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟460+2 0 0+2+2+2 0 -2 (0)0 01 0 1 1 0 0 0 1 0 (1)1 1 结论：1.接收端不需要预知道 的值 2.不存在错误传播现象 3.系统组成的方块图，如图5-14所示相加模2判决第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)错第46页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟47部分系统响应的一般形式：部分响应波形的一般形式可以是N个 波形之和，表达式为：其

28、中，为加权系数，其取值可第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第47页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟48为正、负整数(包括取0值)。在频域 之内才有非零值。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)的频谱为：第48页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟49不同的 ,将有不同的相关编码形式：5.6-13 的电平数依赖于 的进制

29、数 及 的取值，一般 的电平数将超过 进制数。预编码运算：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第49页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟50(模L加)相关编码：(算术加)对 作模L(modL)处理部分响应波形共分为5类：分别命名为第 ，类部分响应,称为 第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第50页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信

30、息学院王学伟51第0类。表5-2中给出5类部分响应的波形，频谱特性及加权系数 21 0 类别第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第51页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟52 5121 311第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第52页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟53 3-10 1 5-112第第五五章章 数字基

31、带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第53页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟541.各类频谱函数在 处为零，有的 在 处也出现零。2.带宽都不超过理想低通信号的带宽。3.应用最广的是第 类和第 类部分响应信号。4.第一类信号的频谱能量主要集中在低频段特点：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第54页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟55

32、适用于传输系统中信道频带高端受限的情况，这种信号又称为二进制编码信号。5.第 类响应信号无直流分量，且低频分量也少，便于通过载波电路，实现单边带调制。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第55页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟565.7 基带传输系统的抗噪声性能本节讨论基带系统在无码间干扰时，由于加加性高斯噪声造成的错误判决性高斯噪声造成的错误判决的概率。基带系统无码间干扰又无噪声，在接收滤波器之后的判决电路，就能无差错地恢复出发送的基带信号。若存在着加

33、性噪声，即使无码间干扰,判决第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第56页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟57电路也难保证“无差错”恢复。例:图5-15第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第57页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟58第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmissio

34、n system of base band)0 0 0 1 1 1产生2个错码第58页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟59抽样判决规定是:抽样值大于0电平，判为1码 抽样值小于0电平，判为 0码有噪声时，抽样判决所造成的错误概率(误码率)前提：信道噪声假设为平稳高斯白噪声平稳高斯白噪声；接 收滤波器又是一个线性网络线性网络。此时，判决电路输入噪声 (滤波器输出)也是平稳高斯随机噪声，且它的功率谱密度第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第59页，共91页，

35、编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟60为 ，由第二章知识，只要给定 及 ，判决器输入噪声特性就可以确定。基带传输系统的误码率：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第60页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟61设 均值为0，方差为 ，噪声的瞬时值为V。的一维高斯概率分布密度为：求两种情况码元错判的概率双极性基带信号双极性基带信号.一个码元时间内，判决器第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital trans

36、mission system of base band)第61页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟62输入波形为：是高斯过程，发送“1”时，也是高斯过程，其一维概率密度为：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第62页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟63曲线如图5-16所示。同样，也是高斯过程，发送“0”时，其一维概率密度为：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmissio

37、n system of base band)Vd第63页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟64令门限为 ，将“1”错判为“0”的概率 为由2章结论第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第64页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟65门限为 ，将“0”错判为“1”的概率 为由2章结论第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第65

38、页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟66发送“1”码的概率为P(1),发送“0”码的概率为P(0),基带传输系统总的误码率为：系统总的误码率与 有关，求 可求得最佳门限电平 为第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)（）第66页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟67下面是关于 的推导.（）第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band

39、)第67页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟68第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第68页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟69故 由 得：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第69页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟70当此时基带系统总的误码率为：第第五五章章 数字基带

40、传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)故第70页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟71第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第71页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟72采用单极性基带波形时，同理，可推导出误码率公式为：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base ban

41、d)双极性基带波形时误码率第72页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟735.8 眼图实际的基带传输系统，码间干扰是不可能避免的。码间干扰问题与发送滤波器的特性，信道特性、接收滤波器特性等因素有关，计算由于这些因素所引起的误码率非常困难。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)眼图是利用实验手段方便地估计系统性能的一种方法。第73页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟74眼图的模型参数:(上图)第第五五章章 数字基带传

42、输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第74页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟751.最佳抽样时刻最佳抽样时刻应是在眼睛张开最大的时刻2.对定时误差的灵敏度定时误差的灵敏度，由眼图斜边之斜率 决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏。3.阴影区的高度表示信号幅度畸变范围幅度畸变范围。4.图中央的横轴位置，应对应判决门限电平判决门限电平5.在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离 之半为噪声容限噪声容限(或称噪声边际),若噪声瞬第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital

43、transmission system of base band)第75页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟76时值超过这个容限，就可能发生错误判决。5.9 时域均衡理论上存在着理想的基带传输特性，实际中由于信道变化在抽样时刻总是存在码间干扰。理论和实践表明在基带系统中插入可调(或固定的)滤波器能减小码间干扰影响，补偿第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第76页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟77滤波器叫做均

44、衡器。均衡器的分类：频域均衡器 时域均衡器设基带传输系统的传递函数 且 第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第77页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟78存在码间干扰。证明：接收滤波器 之后加入横向滤波器 的可调滤波器 理论上可以消除抽样时刻的码间干扰。证：设第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第78页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原

45、理-信息学院王学伟79无码间干扰若 以 为周期第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第79页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟805.9-5将 表示成周期为 的函数：第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)5.9-7其中第80页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟81对5.9-7求付氏反变换得：第第五五章章 数字基带传输系统数

46、字基带传输系统(digital transmission system of base band)5.9-7第81页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟82横向滤波器(时域均衡)结论：用无限长的横向滤波器，在理论上能 做到消除码间干扰的影响。第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)第82页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟83第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission s

47、ystem of base band)横向滤波器的抽头无限多是不现实的，均衡器的长度不仅受经济条件的限制，而且受每一系数 调整准确度的限制。设在基带系统接收滤波器与判决电路之间插入一个具有2N+1个抽头的横向滤波器，如图5-22(a)所示。它的输入为 被 认为是被均衡的对象，设它不附加噪声，如图第83页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟84第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)5-22(b)所示。去判决电路来自接收滤波器(a)(b)(c)第84页，共91页，

48、编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟85第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)上图为图5-22 有限长的横向滤波器及其输入、输出单脉冲响应波形。用有限长的横向滤波器减小码间干扰是可能用有限长的横向滤波器减小码间干扰是可能的，但是完全消除是不可能的。的，但是完全消除是不可能的。当采用有限抽头数的横向滤波器时，码间干扰就不可能完全消除。这时，一般采用所谓的峰值畸变准则和均方畸变准则来衡量。第85页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟

49、86第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)如果均衡器按最小峰值畸变最小峰值畸变准则或最小均方最小均方畸变畸变准则来设计，则认为这时的均衡效果是最佳的。下面简易介绍时域均衡的实现方法。从实现原理来看，大致可分为预置式自动均衡和自适应式自动均衡两类。预置式自动均衡是在实际传输之前先传输预先规定的测试脉冲，第86页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟87第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of ba

50、se band)然后按迫零调整原理自动调整抽头增益；自自适应式均衡适应式均衡是在传输过程中连续测出距最佳调整值的误差电压，并据此电压调整抽头增益。自适应均衡可以提高精度，当信道特性时变时，具有一定的自适应性。图5-23给出一个预制式自动均衡器的原理方框图。第87页，共91页，编辑于2022年，星期六30 九月 2022通信原理-信息学院王学伟88第第五五章章 数字基带传输系统数字基带传输系统(digital transmission system of base band)输入控制电路相加器输出抽样与峰值极性判决器图5-23 预置式自动均衡器的原理方框图第88页，共91页，编辑于2022年，星