第2章--基带数字通信优秀PPT.ppt

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1、2.1 随机过程随机过程2.1.1 2.1.1 随机过程的统计平均和功率谱密度随机过程的统计平均和功率谱密度随机过程的统计平均和功率谱密度随机过程的统计平均和功率谱密度一随机过程的定义一随机过程的定义一随机过程的定义一随机过程的定义 没有确定的变更形式，每次过程没有固定规律，不能用没有确定的变更形式，每次过程没有固定规律，不能用没有确定的变更形式，每次过程没有固定规律，不能用没有确定的变更形式，每次过程没有固定规律，不能用一个或几个时间一个或几个时间一个或几个时间一个或几个时间t t的确定函数来描述的过程就是随机过程。的确定函数来描述的过程就是随机过程。的确定函数来描述的过程就是随机过程。的确

2、定函数来描述的过程就是随机过程。设设设设Sk(k=1,2,)Sk(k=1,2,)是随机试验，每次试验都有一个相是随机试验，每次试验都有一个相是随机试验，每次试验都有一个相是随机试验，每次试验都有一个相应的时间波形应的时间波形应的时间波形应的时间波形xi(t)xi(t)（称为样本函数或实现），则全部可（称为样本函数或实现），则全部可（称为样本函数或实现），则全部可（称为样本函数或实现），则全部可能出现的结果总体能出现的结果总体能出现的结果总体能出现的结果总体x1(t),x2(t)x1(t),x2(t)，,xn(t),xn(t)，就构就构就构就构成一个随机过程，记作成一个随机过程，记作成一个随机过

3、程，记作成一个随机过程，记作(t)(t)。简言之，多数个样本函数的。简言之，多数个样本函数的。简言之，多数个样本函数的。简言之，多数个样本函数的总体就构成一个随机过程，如图总体就构成一个随机过程，如图总体就构成一个随机过程，如图总体就构成一个随机过程，如图2 21 11 1所示。所示。所示。所示。2.1 随机过程随机过程2.1.1 随机过程的统计平均和功率谱密度随机过程的统计平均和功率谱密度2.1.2 线性时不变系统对随机输入信号的响线性时不变系统对随机输入信号的响应应离散时间随机信号离散时间随机信号二随机过程的统计特性二随机过程的统计特性二随机过程的统计特性二随机过程的统计特性1.1.随机过

4、程随机过程随机过程随机过程(t)(t)的一维分布函数的一维分布函数的一维分布函数的一维分布函数随机变量随机变量随机变量随机变量(t1)(t1)小于或等于某一数值小于或等于某一数值小于或等于某一数值小于或等于某一数值x1x1的概率的概率的概率的概率P P(t1)x1(t1)x1称称称称为随机过程为随机过程为随机过程为随机过程(t)(t)的一维分布函数，简记为的一维分布函数，简记为的一维分布函数，简记为的一维分布函数，简记为F1(x1,t1)F1(x1,t1)，即，即，即，即F1(x1,t1)=PF1(x1,t1)=P(t1)x1(t1)x1 假如假如假如假如F1(x1,t1)F1(x1,t1)对

5、对对对x1x1的偏导数存在，即有的偏导数存在，即有的偏导数存在，即有的偏导数存在，即有 则称则称则称则称f1(x1,t1)f1(x1,t1)为为为为(t)(t)的一维概率密度函数的一维概率密度函数的一维概率密度函数的一维概率密度函数 2.2.随机过程随机过程随机过程随机过程(t)(t)的二维分布函数的二维分布函数的二维分布函数的二维分布函数随意设定两个时刻随意设定两个时刻随意设定两个时刻随意设定两个时刻t1,t2t1,t2T T，则随机变量，则随机变量，则随机变量，则随机变量(t1)(t1)和和和和(t2)(t2)构成一个构成一个构成一个构成一个二元随机变量二元随机变量二元随机变量二元随机变量

6、(t1),(t2)(t1),(t2)，称，称，称，称F2(x1,x2;F2(x1,x2;t1,t2)=Pt1,t2)=P(t1)x1,(t2)x2(t1)x1,(t2)x2为随机过程为随机过程为随机过程为随机过程(t)(t)的二维分的二维分的二维分的二维分布函数。布函数。布函数。布函数。假如下式存在，则称假如下式存在，则称假如下式存在，则称假如下式存在，则称f2(x1,x2f2(x1,x2；t1,t2)t1,t2)为为为为(t)(t)的二维概率密度函的二维概率密度函的二维概率密度函的二维概率密度函数。数。数。数。三随机过程的数字特征三随机过程的数字特征 1.数学期望数学期望 设随机过程设随机过

7、程(t)在随意给定时刻在随意给定时刻t的取值的取值(t)是是一个随机变量，其概率密度函数为一个随机变量，其概率密度函数为f1(x,t)，则，则(t)的数学期望如下，记作的数学期望如下，记作a(t)。a(t)是时间是时间t的函数，它表示随机过程的的函数，它表示随机过程的n个个样本函数曲线的摇摆中心。样本函数曲线的摇摆中心。2.方差方差 方差事实上就是均方值与数学期望的平方之方差事实上就是均方值与数学期望的平方之差，它表示了随机过程在时刻差，它表示了随机过程在时刻t对于均值对于均值a(t)的偏离程度。的偏离程度。均值和方差都只与随机过程的一维概率密度函数均值和方差都只与随机过程的一维概率密度函数有

8、关，因而它们只是描述有关，因而它们只是描述了随机过程在各个孤立时刻的特征。了随机过程在各个孤立时刻的特征。3.3.相关函数相关函数相关函数相关函数 衡量随机过程在随意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度衡量随机过程在随意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度衡量随机过程在随意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度衡量随机过程在随意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度时，常用协时，常用协时，常用协时，常用协方差函数方差函数方差函数方差函数B(t1,t2)B(t1,t2)和相关函数和相关函数和相关函数和相关函数R(t1,t2)R(t1,t2)。协方差函数定义为：。协方差函数定义为：。协方差函数定义为：

9、。协方差函数定义为：B(t1,t2)=E B(t1,t2)=E(t1)-a(t1)(t1)-a(t1)(t2)-a(t2)(t2)-a(t2)=f2(x1,x2;=f2(x1,x2;t1,t2)dx1dx2 t1,t2)dx1dx2 相关函数定义：相关函数定义：相关函数定义：相关函数定义：B(t1,t2)=R(t1,t2)-a(t1)a(t2)B(t1,t2)=R(t1,t2)-a(t1)a(t2)协方差函数和相关函数之间的关系为：协方差函数和相关函数之间的关系为：协方差函数和相关函数之间的关系为：协方差函数和相关函数之间的关系为：B(t1,t2)=R(t1,t2)-B(t1,t2)=R(t1

10、,t2)-a(t1)a(t2)a(t1)a(t2)相关函数依靠于起始时刻相关函数依靠于起始时刻相关函数依靠于起始时刻相关函数依靠于起始时刻t1t1及及及及t2t2与与与与t1t1之间的时间间隔之间的时间间隔之间的时间间隔之间的时间间隔,即相即相即相即相关函数是关函数是关函数是关函数是t1t1和和和和 的的的的函数。函数。函数。函数。2.2 数字基带信号数字基带信号2.2.1 基带信号的基本概念基带信号的基本概念2.2.2 二元码二元码2.2.3 三元码三元码2.2.1 基带信号的基本概念基带信号的基本概念 没有经过调制的数字信息代码所对应的电脉冲信号，没有经过调制的数字信息代码所对应的电脉冲信

11、号，频率一般都在零到低频范围内。频率一般都在零到低频范围内。一般选择传输码型时主要应考虑以下几点：一般选择传输码型时主要应考虑以下几点：码型中低频和高频频率的重量应尽量少；码型中低频和高频频率的重量应尽量少；码型中应包含定时信息；码型中应包含定时信息；码型变换设备必需简洁而且牢靠；码型变换设备必需简洁而且牢靠；码型具有确定的检错实力；码型具有确定的检错实力；码型变换应与信源的统计特性无关。码型变换应与信源的统计特性无关。依据各种基带信号中每个码元可以选取的幅度值的个依据各种基带信号中每个码元可以选取的幅度值的个数，可以将它划分为二元码、三元码和多元码。数，可以将它划分为二元码、三元码和多元码。

12、2.2.2 二元码二元码最简洁的二元码基带信号波形为矩形，只有两种幅度电平取值，分别对应于二进制代码的“1”和“0”。常见二元码有单极性归零/非归零码、双极性归零/非归零码、差分码等 2.2.3 三元码三元码 用信号幅度的三种取值（+A，0，A）或（+1，0，1）来表示的二进制信码。三元码种类较多，广泛用于脉冲编码调制线路中，最常见的是AMI和HDB3码。2.3 脉冲编码调制脉冲编码调制PCM2.3.1 抽样抽样2.3.2 量化量化2.3.3 编码编码2.3 脉冲编码调制脉冲编码调制PCM日常生活中的大部分信息都是模拟量，它们在利日常生活中的大部分信息都是模拟量，它们在利用数字通信系统进行传输

13、前必需经过用数字通信系统进行传输前必需经过PCMPCM处理处理即抽样、量化和编码即抽样、量化和编码,变换成数字信号。变换成数字信号。PCMPCM在在光纤通信、数字微波通信及卫星通信中都得到了光纤通信、数字微波通信及卫星通信中都得到了广泛的应用。广泛的应用。从调制的观点来看，从调制的观点来看，PCMPCM就是以模拟信号为调制就是以模拟信号为调制信号，对二进制脉冲序列进行载波调制，从而变信号，对二进制脉冲序列进行载波调制，从而变更脉冲序列中各个码元的取值。所以，通常也把更脉冲序列中各个码元的取值。所以，通常也把PCMPCM叫做脉冲编码调制。叫做脉冲编码调制。2.3.1 抽样抽样将时间上连续的模拟信

14、号变为时间上离散的抽样将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值的过程就是抽样。抽样定理则主要探讨能否由值的过程就是抽样。抽样定理则主要探讨能否由离散的抽样值序列重新复原原始模拟信号的问题。离散的抽样值序列重新复原原始模拟信号的问题。一低通信号抽样定理一低通信号抽样定理二带通信号抽样定理二带通信号抽样定理二带通信号抽样定理二带通信号抽样定理 带通信号的抽样频率在（带通信号的抽样频率在（带通信号的抽样频率在（带通信号的抽样频率在（2B2B4B4B）内。）内。）内。）内。三自然抽样和平顶抽样三自然抽样和平顶抽样三自然抽样和平顶抽样三自然抽样和平顶抽样 自然抽样即抽样信号顶部在脉冲持续期间自然抽样

15、即抽样信号顶部在脉冲持续期间自然抽样即抽样信号顶部在脉冲持续期间自然抽样即抽样信号顶部在脉冲持续期间呈现原来信号形态的抽样方式。它的实现特别简呈现原来信号形态的抽样方式。它的实现特别简呈现原来信号形态的抽样方式。它的实现特别简呈现原来信号形态的抽样方式。它的实现特别简洁，干脆用窄脉冲序列与模拟信号相乘即可实现。洁，干脆用窄脉冲序列与模拟信号相乘即可实现。洁，干脆用窄脉冲序列与模拟信号相乘即可实现。洁，干脆用窄脉冲序列与模拟信号相乘即可实现。但其输出在一次抽样期间的幅度随输入信号的变但其输出在一次抽样期间的幅度随输入信号的变但其输出在一次抽样期间的幅度随输入信号的变但其输出在一次抽样期间的幅度随

16、输入信号的变换而变更，使得后续编码过程无法干脆进行。换而变更，使得后续编码过程无法干脆进行。换而变更，使得后续编码过程无法干脆进行。换而变更，使得后续编码过程无法干脆进行。平顶抽样可分解为志向抽样和脉冲保持两个平顶抽样可分解为志向抽样和脉冲保持两个平顶抽样可分解为志向抽样和脉冲保持两个平顶抽样可分解为志向抽样和脉冲保持两个步骤，后者就是用一个冲击响应为矩形的网络对步骤，后者就是用一个冲击响应为矩形的网络对步骤，后者就是用一个冲击响应为矩形的网络对步骤，后者就是用一个冲击响应为矩形的网络对第一步的志向抽样值进行幅度保持。第一步的志向抽样值进行幅度保持。第一步的志向抽样值进行幅度保持。第一步的志向

17、抽样值进行幅度保持。事实上，随着集成电路技术的发展，现在的抽样事实上，随着集成电路技术的发展，现在的抽样事实上，随着集成电路技术的发展，现在的抽样事实上，随着集成电路技术的发展，现在的抽样和保持电路都用集成电路实现。和保持电路都用集成电路实现。和保持电路都用集成电路实现。和保持电路都用集成电路实现。2.3.2 量化量化模拟信号经抽样后得到的样值序列在时间上是离散的，但在幅度上的取值却是连续的，可以有无限多种取值，因此无法用有限位数的数字信号来表示。所以，还必需将抽样所得的样值序列进行量化，使其在幅度上也只有有限种取值。一般将量化分为匀整和非匀整两大类。匀整量化就是对抽样所得序列依据给定的幅度取

18、值空间，进行匀整划分的过程。二非匀整量化二非匀整量化 量化间隔不相等的量化就是非匀整量量化间隔不相等的量化就是非匀整量化，它是依据信号的不同区间来确定量化化，它是依据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔相应也小；反之则量化间隔也大。间隔相应也小；反之则量化间隔也大。可以把非匀整量化看作先对信号进行可以把非匀整量化看作先对信号进行非线性变换，然后再进行匀整量化非线性变换，然后再进行匀整量化 A、律对数压缩特性律对数压缩特性A律13折线 律15折线 2.3.3 编码编码把量化后的信号电平值转换成二进制码组的过程就是编码。最简洁的编码就

19、是二进制编码，即用n比特的二进制码来表示已经量化了的样值，使每个二进制数对应一个具体的量化值，将它们排列后得到的二值脉冲序列就是所求的PCM编码输出。抽样频率越高、量化比特数越大，数码率就越高，所需的传输带宽也越宽。A律的PCM编码 A律13折线共16个段落，每个段落内匀整分为16个量化级，故总量化级数为256。取编码位数n=8，该8位PCM码的排序为M1M2M3M4M5M6M7M8。M1为极性码，分别以0/1代表正/负极性；第2至8位就依据信号幅度抽样量化后的确定值大小进行编码。M2M3M4为段落码，确定信号位于8段中的哪个段落，M5M6M7M8为段内码，表示信号确定值在段内16个量化级中的

20、哪一个量化级上。2.4 数字基带通信系统及其误码率数字基带通信系统及其误码率241 基带通信系统模型基带通信系统模型2.4.2 基带传输系统的误码率基带传输系统的误码率24 数字基带通信系统及其误码率数字基带通信系统及其误码率241 基带通信系统模型基带通信系统模型2.4.2 基带传输系统的误码率基带传输系统的误码率一误码率的一般公式一误码率的一般公式一误码率的一般公式一误码率的一般公式在基带系统中叠加噪声后系统的抗噪声性能，就是系统在无码在基带系统中叠加噪声后系统的抗噪声性能，就是系统在无码在基带系统中叠加噪声后系统的抗噪声性能，就是系统在无码在基带系统中叠加噪声后系统的抗噪声性能，就是系统

21、在无码间干扰时，因加性高斯噪声造成的错误判决的概率状况。间干扰时，因加性高斯噪声造成的错误判决的概率状况。间干扰时，因加性高斯噪声造成的错误判决的概率状况。间干扰时，因加性高斯噪声造成的错误判决的概率状况。二眼图二眼图试验室中，通常用眼图来衡量基带传输系试验室中，通常用眼图来衡量基带传输系统的性能，即运用示波器视察接收信号统的性能，即运用示波器视察接收信号波形，并依据指示波器显示的图形分析波形，并依据指示波器显示的图形分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。码间串扰和噪声对系统性能的影响。具体做法：将示波器跨接在接收滤波器的具体做法：将示波器跨接在接收滤波器的输出端，调整示波器使其与接收码元同输出

22、端，调整示波器使其与接收码元同步后，就可以从示波器显示的图形上视步后，就可以从示波器显示的图形上视察出码间干扰和噪声的影响，并进而估察出码间干扰和噪声的影响，并进而估计出系统性能。计出系统性能。将示波器扫描周期调整到基带码元的周期将示波器扫描周期调整到基带码元的周期T，由于荧光屏的余辉作用，屏幕上看到，由于荧光屏的余辉作用，屏幕上看到的各个码元波形将迭加显示。的各个码元波形将迭加显示。当无码间干扰时，示波器显示的迹线又细当无码间干扰时，示波器显示的迹线又细又清晰，眼图像一只完全张开的眼睛，又清晰，眼图像一只完全张开的眼睛，中心的垂直线就是最佳抽样时刻，中心中心的垂直线就是最佳抽样时刻，中心横轴

23、位置即为最佳的判决门限电平。横轴位置即为最佳的判决门限电平。有码间干扰时，抽样值不再正好等于有码间干扰时，抽样值不再正好等于1，示波器的扫描迹线由于不能完全重合，示波器的扫描迹线由于不能完全重合，形成粗而不清晰的线条，眼图将部分闭形成粗而不清晰的线条，眼图将部分闭合，其合，其“眼睛眼睛”张开的程度反映了系统张开的程度反映了系统码间干扰的强弱。码间干扰的强弱。2.5 带限信道的信号设计和编码带限信道的信号设计和编码 2.5.1 网格码网格码2.5.2 无码间干扰的带限信号设计无码间干扰的带限信号设计2.5 带限信道的信号设计和编码带限信道的信号设计和编码2.5.1 2.5.1 网格码网格码网格码

24、网格码在限带信道中将调制和信道编码结合起来进行设计，在限带信道中将调制和信道编码结合起来进行设计，获得了较高的信道利用率和其他性能。这种将调制获得了较高的信道利用率和其他性能。这种将调制与编码结合进行的技术就是网络编码调制与编码结合进行的技术就是网络编码调制TCM TCM(Trellis Coded Modulation)(Trellis Coded Modulation)技术。技术。2.5.2 无码间干扰的带限信号设计无码间干扰的带限信号设计一码间串扰的概念一码间串扰的概念一码间串扰的概念一码间串扰的概念 实际通信信道都是频带受限的，频谱在频域实际通信信道都是频带受限的，频谱在频域实际通信信

25、道都是频带受限的，频谱在频域实际通信信道都是频带受限的，频谱在频域内无穷延长的数字基带信号由于信号通过带限信内无穷延长的数字基带信号由于信号通过带限信内无穷延长的数字基带信号由于信号通过带限信内无穷延长的数字基带信号由于信号通过带限信道传输时，由于带宽受到限制而不行避开地产生道传输时，由于带宽受到限制而不行避开地产生道传输时，由于带宽受到限制而不行避开地产生道传输时，由于带宽受到限制而不行避开地产生畸变。也就是说，经过带限系统传输后，数字基畸变。也就是说，经过带限系统传输后，数字基畸变。也就是说，经过带限系统传输后，数字基畸变。也就是说，经过带限系统传输后，数字基带信号的相邻码元之间，前面码元

26、的频谱必定会带信号的相邻码元之间，前面码元的频谱必定会带信号的相邻码元之间，前面码元的频谱必定会带信号的相邻码元之间，前面码元的频谱必定会对后面的码元形成干扰，这就是码间串扰，简称对后面的码元形成干扰，这就是码间串扰，简称对后面的码元形成干扰，这就是码间串扰，简称对后面的码元形成干扰，这就是码间串扰，简称ISIISI（Inter-Symbol InterferenceInter-Symbol Interference）。）。）。）。减小码间干扰的探讨就是要设计出一个信道，减小码间干扰的探讨就是要设计出一个信道，减小码间干扰的探讨就是要设计出一个信道，减小码间干扰的探讨就是要设计出一个信道，其传

27、递函数其传递函数其传递函数其传递函数H()H()能够形成使能够形成使能够形成使能够形成使ISIISI最小的输出波形最小的输出波形最小的输出波形最小的输出波形二志向低通滤波器二志向低通滤波器 无码间干扰的信道，其冲击响应无码间干扰的信道，其冲击响应h(t)除除了在了在t=0时不为零外，在其它全部抽样点时不为零外，在其它全部抽样点上均为零。明显，志向低通上均为零。明显，志向低通H()是符合无是符合无码间干扰条件的码间干扰条件的.志向低通的时域波形属于志向低通的时域波形属于sinx/x类，类，当输入数据以当输入数据以fs=1/Ts的波特率进行传输的波特率进行传输时，系统在抽样时刻是没有码间干扰的；时

28、，系统在抽样时刻是没有码间干扰的；但假如该系统用高于但假如该系统用高于1/Ts波特的码元速率波特的码元速率传送，就会有传送，就会有ISI存在了。存在了。三升余弦三升余弦“滚降滚降”滤波器滤波器 实际中，上述志向低通特性是无法实实际中，上述志向低通特性是无法实现的。此外，现的。此外，h(t)波形在波形在(-TS,TS)外的部外的部分幅度较大，一旦抽样时该处出现偏差，分幅度较大，一旦抽样时该处出现偏差，就可能使就可能使ISI很大。很大。因此，人们设计出一种具有因此，人们设计出一种具有“滚降滚降”特性的系统，它既能保证无特性的系统，它既能保证无ISI、又使波形、又使波形多余部分很快衰减。多余部分很快

29、衰减。此升余弦特性的此升余弦特性的h(t)h(t)除在抽样点除在抽样点t=0t=0不为零外，其不为零外，其余全部抽样点上信号均为零，而且它的余全部抽样点上信号均为零，而且它的“尾巴尾巴”比志向低通的比志向低通的sinx/xsinx/x波形衰减要快，有利于减小码波形衰减要快，有利于减小码间干扰及定时信号的提取。但升余弦特性的频谱间干扰及定时信号的提取。但升余弦特性的频谱宽度加宽了，宽度加宽了，=1=1时最宽，其拖尾为时最宽，其拖尾为=0=0时的时的1 1倍。倍。因而其频带利用率下降，最多时下降为因而其频带利用率下降，最多时下降为1 1波特波特/赫赫兹。兹。明显，明显，取值越大，系统冲击响应波形衰

30、减越快，取值越大，系统冲击响应波形衰减越快，滤波器实现越简洁，但频带利用率越低；反之，滤波器实现越简洁，但频带利用率越低；反之，越小，冲击响应波形衰减就越慢，频带利用率则越小，冲击响应波形衰减就越慢，频带利用率则越高。越高。四部分响应传输系统四部分响应传输系统 基带系统的高频带利用率与信号基带系统的高频带利用率与信号拖尾衰减大、收敛快两个要求是相互拖尾衰减大、收敛快两个要求是相互冲突的。冲突的。上述接受等效志向低通消退码间上述接受等效志向低通消退码间串扰的方法，虽然使信号收敛加快，串扰的方法，虽然使信号收敛加快，对定时的要求放松；但加宽了所需频对定时的要求放松；但加宽了所需频带，使系统的频带利

31、用率降低。带，使系统的频带利用率降低。利用奈奎斯特其次准则，有限制利用奈奎斯特其次准则，有限制地在某些码元抽样时刻引入地在某些码元抽样时刻引入ISI，而在，而在其余码的抽样时刻无码间干扰，那么其余码的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最就能使频带利用率提高到理论上的最大值大值 2波特波特/赫兹，同时又可以降低对赫兹，同时又可以降低对定时精度的要求。定时精度的要求。通常把这种波形称为部分响应波通常把这种波形称为部分响应波形，利用部分响应波形进行传送的基形，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。带传输系统称为部分响应系统。1第一类部分响应系统第一类部分响应系统

32、 用两个间隔为一个码元长度用两个间隔为一个码元长度TsTs的的sinx/xsinx/x的合成波形来的合成波形来代替代替sinx/xsinx/x，即可合成如下图即可合成如下图 所示波形。该合成信号除了所示波形。该合成信号除了在相邻的取样时刻在相邻的取样时刻t=Ts/2t=Ts/2处有处有g(t)=1g(t)=1外，在其余取样时外，在其余取样时刻上都为刻上都为0 0。2好用第好用第I类部分相应传输系统类部分相应传输系统 上述上述g(t)传输波形存在误码传播的可传输波形存在误码传播的可能，实际中是无法运用的能，实际中是无法运用的 3一般部分响应系统一般部分响应系统 部分响应就是利用部分响应就是利用N

33、个个sinx/x的极性交的极性交织现象，将他们按确定的规则进行叠加，织现象，将他们按确定的规则进行叠加，从而消退或降低从而消退或降低ISI，且保证频带利用率。，且保证频带利用率。依据叠加方式的不同，目前，常见的依据叠加方式的不同，目前，常见的部分响应波形有五类，其相应的传输系统部分响应波形有五类，其相应的传输系统分别称为分别称为、类部分响应类部分响应系统，他们都包括预编码器、相关编码器、系统，他们都包括预编码器、相关编码器、发送滤波器以及接收滤波器几个部分。发送滤波器以及接收滤波器几个部分。全部的部分响应系统也都和第全部的部分响应系统也都和第I类部分响类部分响应系统一样，在发送端先进行相关编码

34、来应系统一样，在发送端先进行相关编码来解决错误传播问题。解决错误传播问题。第第类信号的频谱主要集中在低频段，类信号的频谱主要集中在低频段，适于信道频带高频严峻受限的场合。第适于信道频带高频严峻受限的场合。第类信号无直流重量，低频重量很小，便于类信号无直流重量，低频重量很小，便于通过载波线路，通过载波线路，因而应用得最为广泛。因而应用得最为广泛。2.6 线性均衡线性均衡2.6.1 线性横向均衡滤波器线性横向均衡滤波器*2.6.2 峰值失真准则峰值失真准则*2.6.3 均方误差均方误差(MSE)准则准则*2.6.4 基带和带通线性均衡器基带和带通线性均衡器2.6 线性均衡线性均衡 实际信道是不行能

35、完全已知并恒定不变的，实际信道是不行能完全已知并恒定不变的，而且发送和接收滤波器也无法真正完全具有消退而且发送和接收滤波器也无法真正完全具有消退码间串扰的志向特性。所以，实际通信系统中总码间串扰的志向特性。所以，实际通信系统中总是存在码间串扰的。是存在码间串扰的。人们常在接收端进行抽样判决之前附加一个人们常在接收端进行抽样判决之前附加一个可调的滤波器，来校正或补偿信号传输过程中产可调的滤波器，来校正或补偿信号传输过程中产生的线性失真。这种对系统的线性失真进行校正生的线性失真。这种对系统的线性失真进行校正的过程就叫做均衡，实现均衡目的的可调滤波器的过程就叫做均衡，实现均衡目的的可调滤波器就是均衡

36、滤波器。就是均衡滤波器。均衡分为频域均衡和时域均衡两类。频域均均衡分为频域均衡和时域均衡两类。频域均衡使包括均衡器在内的整个系统总传输函数满足衡使包括均衡器在内的整个系统总传输函数满足其次章中介绍的无失真传输条件。时域均衡则干其次章中介绍的无失真传输条件。时域均衡则干脆从时间响应的角度动身，使包括均衡器在内的脆从时间响应的角度动身，使包括均衡器在内的整个系统冲击响应满足无码间串扰的条件。整个系统冲击响应满足无码间串扰的条件。时域均衡又称横向滤波器，它的目的不是为了获得信道的平坦幅频特性和线性相位时延，而是要使包括它本身在内的整个系统的总特性形成基本消退码间干扰的波形，从而使系统性能靠近最佳。时域均衡技术的基本特点就是利用均衡器产生的反向变更波形补偿原畸变波形，即用波形补偿的方法对失真波形进行干脆校正，使最终输出波形在抽样时刻上最大限度地消退码间干扰。2.6.1 线性横向均衡滤波器线性横向均衡滤波器 均衡滤波器事实上就是由一抽头延迟线加上一些可变增益均衡滤波器事实上就是由一抽头延迟线加上一些可变增益的放大器组成。当输入失真波形时，只要适当选择各可变增益放的放大器组成。当输入失真波形时，只要适当选择各可变增益放大器的增益，就可以使相加器输出信号对其它码元波形造成的码大器的增益，就可以使相加器输出信号对其它码元波形造成的码间串扰最小。间串扰最小。