通信原理-第五章ppt课件.ppt

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1、通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第五章：模拟调制系统第五章：模拟调制系统5.1 5.1 引言引言5.2 5.2 数字基带信号的码型和波形数字基带信号的码型和波形5.3 5.3 数字基带信号的功率谱密度数字基带信号的功率谱密度5.4 5.4 数字基带信号的传输与码间串扰数字基带信号的传输与码间串扰5.5 5.5 码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析码间串扰基带传输系统的抗噪声性能分析5.6 5.6 最佳基带传输系统最佳基带传输系统5.7 5.7 眼图眼图5.8 5.8 改善数字基带系统性能的措施改

2、善数字基带系统性能的措施通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-1数字基带传输系统数字基带传输系统 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信

3、原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统抽抽样样判判决决器器首首先先对对接接收收滤滤波波器器输输出出的的信信号号y(t)在在规规定定的的时时刻刻进进行行抽抽样样，获获得得抽抽样样值值序序列列y(kTS)，然然后后对对抽抽样样值值进进行行判判决决，以以确确定定各各码码元元是是“1”码码还还是是“0”码码。抽抽样样值值序序列列y(kTS)见图见图5-2（g）所示。）所示。码码元元再

4、再生生电电路路的的作作用用是是对对判判决决器器的的输输出出“0”、“1”进进行行原原始始码码元元再再生生，以以获获得得图图5-2（h）所所示示与与输输入入波波形形相相应应的的脉脉冲冲序序列列。同同步步提提取取电电路路的的任任务务是是从从接接收收信信号号中中提提取取定定时时脉脉冲冲cp，供接收系统同步使用。供接收系统同步使用。对对比比图图5-2（a）、（h）中中的的与与dk可可以以看看出出，传传输输过过程程中中第第4个个码码元元发发生生了了误误码码。产产生生该该误误码码的的原原因因之之一一是是信信道道加加性性噪噪声声，之之二二是是传传输输总总特特性性（包包括括收收、发发滤滤波波器器和和信信道道的

5、的特特性性）不不理理想想引引起起的的波波形形畸畸变变，使使码码元元之之间间相相互互串串扰扰，从而产生码间干扰。从而产生码间干扰。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-2数字基带传输系统各点波形数字基带传输系统各点波形 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信

6、原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1单极性不归零（单极性不归零（NRZ）码）码设消息代码由二进制符号设消息代码由二进制符号“0”、“1”组成，则单极性组成，则单极性不归零码如图不归零码如图5-3（a）所示。这里，基带信号的零电位及正）所示。这里，基带信号的零电位及正电位分别与二进制符号的电位分别与二进制符号的“0”及及“1”一一对应。可见，一一对应。可见，它是一种最简单的常用码型。它是一种最简单的常用码型。2、双极性不归零（、双极性不归零（NRZ）码）码图图5-3（b）所所示示的的代代码码是是双双极极性性不不归归

7、零零（NRZ）码码，其其特特点点是是数数字字消消息息用用两两个个极极性性相相反反而而幅幅度度相相等等的的脉脉冲冲表表示示。其与单极性码比较有以下优点：其与单极性码比较有以下优点：（1）从从平平均均统统计计角角度度来来看看，消消息息“1”和和“0”的的数数目目各各占一半，所以无直流分量。占一半，所以无直流分量。（2）接接收收双双极极性性码码时时判判决决门门限限电电平平为为零零，稳稳定定不不变变，因因而不受信道特性变化的影响，抗噪声性能好。而不受信道特性变化的影响，抗噪声性能好。（3）可以在电缆等无接地的传输线上传输。）可以在电缆等无接地的传输线上传输。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队

8、在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、单极性归零（、单极性归零（RZ）码）码单极性归零码是在传送单极性归零码是在传送“1”码时发送一个宽度小于码元码时发送一个宽度小于码元持续时间的归零脉冲，而在传送持续时间的归零脉冲，而在传送“0”码时不发送脉冲，如码时不发送脉冲，如图图5-3（c）所示。设码元间隔为）所示。设码元间隔为Ts，归零码宽度为，归零码宽度为，则，则称称为占空比。为占空比。4、双极性归零（、双极性归零（RZ）码）码双双极极性性归归零零码码的的构构成成与与单单极极性性归归零零码码一一样样，如如图图5-3（d）所所示示。这这种种码码型

9、型除除了了具具有有双双极极性性不不归归零零码码的的一一般般特特点点以以外外，还还可可以以通通过过简简单单的的变变换换电电路路变变换换为为单单极极性性归归零零码码，从从而而可可以以提提取取同同步步信信号号。因因此此双双极极性性归归零零码码得得到到广广泛泛的的应应用。用。5、差分码、差分码这种码型的特点是把二进制脉冲序列中的这种码型的特点是把二进制脉冲序列中的“1”或或“0”反映在相邻信号码元相对极性变化上，是一种相对码。反映在相邻信号码元相对极性变化上，是一种相对码。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系

10、统6、多值波形（多电平波形）、多值波形（多电平波形）前前述述各各种种信信号号都都是是一一个个二二进进制制符符号号对对应应一一个个脉脉冲冲。实实际际上上还还存存在在多多个个二二进进制制符符号号对对应应一一个个脉脉冲冲的的情情形形。这这种种波波形形统统称称为为多多值值波波形形或或多多电电平平波波形形。例例如如若若令令两两个个二二进进制制符符号号00对对应应+3E，01对对应应+E，10对对应应-E，11对对应应-3E，则则所所得得波波形形为为4值值波波形形，如如图图5-3（f）所所示示。由由于于这这种种波波形形的的一一个个脉脉冲冲可可以以代代表表多多个个二二进进制制符符号号，故故在在高高速速数数据

11、据传传输输中中，常常采采用这种信号形式。用这种信号形式。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-3几种基本的数字基带信号码型几种基本的数字基带信号码型通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、传输码型二、传输码型并并不不是是所所有有的的基基带带信信号号码码型型都都适适合合在在信信道道中中传传输输，往往往往是是根根据据实实际际需需要要进进行行选选择择。下下面面我我们们介介绍绍几几种种常常用用的的适适合合在

12、信道中传输的传输码型。在信道中传输的传输码型。1、AMI码码AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息中的码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息中的代码代码“0”（空号）和（空号）和“1”（传号）按如下规则进行编码（传号）按如下规则进行编码的码：代码的码：代码“0”仍为仍为0；代码；代码“1”交替变换为交替变换为+1、-1、+1、-1、。例如：。例如：消息代码100011101AMI码+1000-1+1-10+1通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统AMI码的优点是：不含直流成分，低频分量小；码

13、的优点是：不含直流成分，低频分量小；编编译译码码电电路路简简单单，便便于于利利用用传传号号极极性性交交替替规规律律观观察察误误码码情情况况。鉴鉴于于这这些些优优点点，AMI码码是是ITU建建议议采采用用的的传传输输码码型型之之一一。AMI码码的的不不足足是是，当当原原信信码码出出现现连连“0”串串时时，信信号号的的电电平平长长时时间间不不跳跳变变，造造成成提提取取定定时时信信号号的的困困难难。解解决决连连“0”码码问问题题的的有有效方法之一是采用效方法之一是采用HDB3码。码。2、HDB3码码HDB3码码的的全全称称是是3阶阶高高密密度度双双极极性性码码，它它是是AMI码码的的一一种种改改进进

14、型型，其其目目的的是是为为了了保保持持AMI码码的的优优点点而而克克服服其其缺缺点点，使使连连“0”个数不超过个数不超过3个。其编码规则如下：个。其编码规则如下：（1）当当信信码码的的连连“0”个个数数不不超超过过3时时，仍仍按按AMI码码的的规规则编码，即传号极性交替；则编码，即传号极性交替；通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（2）当当连连“0”个个数数超超过过3时时，出出现现4个个或或4个个以以上上连连“0串串时时，”则则将将每每4个个连连“0”小小段段的的第第4个个“0”变变换换为为非非“0

15、”脉脉冲冲，用用符符号号V表表示示，称称之之为为破破坏坏脉脉冲冲。而而原原来来的的二二进进制制码码元元序序列列中中所所有有的的“1”码码称称为为信信码码，用用符符号号B表表示示。当当信信码码序序列列中中加加入入破破坏坏脉脉冲冲以以后后，信信码码B与与破破坏坏脉脉冲冲V的的正正负负极性必须满足如下两个条件：极性必须满足如下两个条件：B码码和和V码码各各自自都都应应始始终终保保持持极极性性交交替替变变化化的的规规律，以确保编好的码中没有直流成分；律，以确保编好的码中没有直流成分；V码码必必须须与与前前一一个个非非零零符符号号码码（信信码码B）同同极极性性，以以便便和和正正常常的的AMI码码区区分分

16、开开来来。如如果果这这个个条条件件得得不不到到满满足足，那那么么应应该该将将四四连连“0”码码的的第第一一个个“0”码码变变换换成成与与V码码同同极极性性的的补补信信码码，用用符符号号B表表示示，并并做做调调整整，使使B码码和和B码码合合起来保持条件起来保持条件中信码（含中信码（含B及及B）极性交替变换的规律。）极性交替变换的规律。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、PST码码PST码码的的全全称称是是成成对对选选择择三三进进码码。其其编编码码规规则则是是：先先将将二二进进制制码码元元划划分分为

17、为2个个码码元元为为一一组组的的码码组组序序列列，然然后后再再把把每每一一组组编编码码成成两两个个三三进进制制码码（+-0）。因因为为三三进进制制数数字字共共有有9种种状状态态，故故可可以以灵灵活活地地选选择择其其中中的的四四种种状状态态，表表5.2-1列列出出了了其其中中最最为为广广泛泛适适用用的的一一种种格格式式。为为防防止止PST码码的的直直流流漂漂移移，当当在在一一个个码码组组中中仅仅发发送送单单个个脉脉冲冲时时，两两个个模模式式应应交交替替使用。使用。4、双相码、双相码双双相相码码又又称称Manchester码码，即即曼曼彻彻斯斯特特码码。它它的的特特点点是是每个码元用两个连续极性相

18、反的脉冲来表示。每个码元用两个连续极性相反的脉冲来表示。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5、密勒（、密勒（Miller）码）码密密勒勒码码又又称称延延迟迟调调制制码码，它它是是双双相相码码的的一一种种变变形形。编编码码规规则则如如下下：“1”码码用用“10”或或“01”表表示示。“0”码码分分两两种种情情形形处处理理：对对于于单单个个“0”时时，用用“11”或或“00”表表示示。要要求求在在码码元元持持续续时时间间内内不不出出现现跃跃变变，且且与与相相邻邻码码元元的的边边界界处处也也不不跃跃变变

19、；对对于于连连“0”时时，用用“00”与与“11”交交替替。要要求在两个求在两个“0”码的边界处出现跃变。码的边界处出现跃变。6、CMI码码CMI码码是是传传号号反反转转码码的的简简称称，其其编编码码规规则则为为：“1”码码交交替替用用“00”和和“11”表表示示；“0”码码用用“01”表表示示。CMI码码的的优优点点是是没没有有直直流流分分量量，且且有有频频繁繁出出现现波波形形跳跳变变，便于定时信息提取，具有误码监测能力。便于定时信息提取，具有误码监测能力。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.

20、2.2 5.2.2 基带波形的形成基带波形的形成在在选选择择了了合合适适的的码码型型之之后后，尚尚需需考考虑虑用用什什么么形形状状的的波波形形来来表表示示所所选选择择的的码码型型。上上面面介介绍绍的的各各种种常常用用码码型型都都是是以以矩矩形形脉脉冲冲为为基基础础的的，我我们们知知道道矩矩形形脉脉冲冲由由于于上上升升和和下下降降是是突突变变的的，其其低低频频分分量量和和高高频频成成分分比比较较丰丰富富，占占用用频频带带也也比比较较宽宽。如如果果信信道道带带宽宽有有限限，采采用用以以矩矩形形脉脉冲冲为为基基础础的的码码型型进进行行传传输输就就不不合合适适，而而需需要要采采用用更更适适合合于于信信

21、道道传传输输的的波波形形，譬譬如如采采用用变变化化比比较较平平滑滑的的以以升升余余弦弦脉脉冲冲为为基基础础的的脉脉冲冲波波形形。这这样样就就有有一一个个如如何何由由矩矩形形脉脉冲冲形形成成所所需需要要的的传传输输波波形形的的问问题题。本本章章后后面面几几节节将将介介绍绍的的奈奈奎奎斯斯特特准准则则的的思思想想是是将将发发送送滤滤波波器器、信信道道、接接收收滤滤波波器器三三者者集集中中为为一一总总的的基基带带传传输输系系统统，进进而而对对其其基基带带传传输输系系统统的的特特性性和和接接收收响响应应的的波波形形提提出出严格的要求，目的是消除在抽样判决时出现的码间干扰。严格的要求，目的是消除在抽样判

22、决时出现的码间干扰。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.3 数字基带信号的功率谱密度数字基带信号的功率谱密度 研研究究数数字字基基带带信信号号的的频频谱谱分分析析是是非非常常有有用用的的，通通过过频频谱谱分分析析可可以以使使我我们们弄弄清清楚楚信信号号传传输输中中一一些些很很重重要要的的问问题题。这这些些问问题题是是，信信号号中中有有没没有有直直流流成成分分、有有没没有有可可供供提提取取同同步步信信号号用用的的离离散散分分量量以以及及根根据据它它的的连连续续谱谱可可以以确确定定基基带带信信号的带

23、宽。号的带宽。在在通通信信中中，除除特特殊殊情情况况（如如测测试试信信号号）外外，数数字字基基带带信信号号通通常常都都是是随随机机脉脉冲冲序序列列。因因为为，如如果果在在数数字字通通信信系系统统中中所所传传输输的的数数字字序序列列是是确确知知的的，则则消消息息就就不不携携带带任任何何信信息息，通信也就失去了意义通信也就失去了意义.对对于于随随机机脉脉冲冲序序列列，由由于于它它是是非非确确知知信信号号，不不能能用用付付氏氏变变换换法法确确定定其其频频谱谱，只只能能用用统统计计的的方方法法研研究究其其功功率率谱谱。对对于于其其功功率率谱谱的的分分析析在在数数学学运运算算上上比比较较复复杂杂，因因此

24、此，这这里里我们只给出分析的思路和推导的结果并对结果进行分析。我们只给出分析的思路和推导的结果并对结果进行分析。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-4基带随机脉冲序列及其分解波形基带随机脉冲序列及其分解波形 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件

25、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比

26、赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-5单极性不归零信号单极性不归零信号 图图5-6单极性不归零信号的功率谱单极性不归零信号的功率谱 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-8单极性归零信号的功率谱单极性归零信号的功率谱图图5-7

27、单极性归零信号单极性归零信号 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 综综上上所所述述，通通过过对对数数字字基基带带信信号号的的二二进进制制随随机机脉脉冲冲序序列列功功率率谱谱的的分分析析，我我们们一一方方面面可可以以根根据据它它的的连连续续谱谱来来确确定定序序列列的的带带宽宽，从从上上述述举举例例可可以以看看出出，当当数数字字基基带带信信号号用用矩矩形形脉脉冲冲表表示示

28、时时，其其带带宽宽为为连连续续谱谱的的第第一一零零点点带带宽宽；另另一一方方面面利利用用它它的的离离散散谱谱是是否否存存在在这这一一特特点点，可可以以明明确确能能否否从从脉脉冲冲序序列列中中直直接接提提取取定定时时分分量量和和采采取取怎怎样样的的方方法法可可以以从从基基带带脉脉冲冲序序列列中中获获得得所所需需的的离离散散分分量量。这这一一点点，在在本本书书第第十十章章研研究位同步、载波同步等问题时将是十分重要的。究位同步、载波同步等问题时将是十分重要的。需要指出的是，以上的分析方法，由于需要指出的是，以上的分析方法，由于g1(t)和和g2(t)的的波形没有加以限制，故即使它们不是基带信号波形，

29、而是波形没有加以限制，故即使它们不是基带信号波形，而是数字调制波形，也将是适用的。数字调制波形，也将是适用的。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.4 数字基带信号的传输与码间串扰数字基带信号的传输与码间串扰 5.1节定性介绍了基带传输系统的工作原理，初步了解节定性介绍了基带传输系统的工作原理，初步了解码间串扰和噪声是引起误码的因素。本节我们进一步分析码间串扰和噪声是引起误码的因素。本节我们进一步分析数字基带信号通过基带传输系统时的传输性能。数字基带信号通过基带传输系统时的传输性能。5.4.1码间

30、串扰码间串扰数数字字基基带带信信号号通通过过基基带带传传输输系系统统时时，由由于于系系统统（主主要要是是信信道道）传传输输特特性性不不理理想想，或或者者由由于于信信道道中中加加性性噪噪声声的的影影响响，使使收收端端脉脉冲冲展展宽宽，延延伸伸到到邻邻近近码码元元中中去去，从从而而造造成成对对邻邻近近码码元元的的干干扰，我们将这种现象称为码间串扰。如图扰，我们将这种现象称为码间串扰。如图5-9所示。所示。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-9基带传输中的码间串扰基带传输中的码间串扰 通信原理课件

31、通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.4.2 码间串扰的数学分析码间串扰的数学分析 数字基带信号的传输模型如图数字基带信号的传输模型如图5-10所示。所示。图图5-10基带传输系统模型基带传输系统模型通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定

32、的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-11消除码间串扰的原理消除码间串扰的原理通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决

33、定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-12H

34、eq()的物理含义的物理含义 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-13理想低通系统理想低通系统 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信

35、原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.4.5无码间串扰的滚降系统无码间串扰的滚降系统 考考虑虑到到理理想想冲冲激激响响应应h(t)的的尾尾巴巴衰衰减减慢慢的的原原因因是是系系统统的的频频率率截截止止特特性性过过于于陡陡峭峭，这这启启发发我我们们可可以以按按图图5-14所所示示的的构构造造思思想想去去设设计计H()特特性性，只只要要图图中中Y()的的具具有有对对BN呈呈奇奇对对称称的的幅幅度度特特性性，则则H()就就能能满满足足要要求求。这这种种设设计计也也可可看看成成是是理理想想低低通通特特性性按按奇

36、奇对对称称条条件件进进行行“圆圆滑滑”的的结结果果，上述的上述的“圆滑圆滑”，通常被称为，通常被称为“滚降滚降”。定义滚降系数为定义滚降系数为（5.4-19）其中其中BN是无滚降时的截止频率，是无滚降时的截止频率，B2为滚降部分的截止频率。为滚降部分的截止频率。显然，显然，01通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-14滚降特性的构成滚降特性的构成通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原

37、理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-15余弦滚降系统余弦滚降系统 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统余余弦弦滚滚降降特特性性的的实实现现比比理理想想低低

38、通通容容易易得得多多，因因此此广广泛泛应应用用于于频频带带利利用用率率不不高高，但但允允许许定定时时系系统统和和传传输输特特性性有有较较大大偏差的场合。偏差的场合。例例5.4.1设设某某数数字字基基带带传传输输系系统统的的传传输输特特性性H()如如图图5-16所示。其中所示。其中为某个常数（为某个常数（01）。）。（1）试检验该系统能否实现无码间串扰传输？）试检验该系统能否实现无码间串扰传输？（2）试试求求该该系系统统的的最最大大码码元元传传输输速速率率为为多多少少？这这时时的的系统频带利用率为多大？系统频带利用率为多大？通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来

39、决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-16 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-17抗噪声性能分析模型抗噪声性能分析模型 通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负

40、的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统设判决电路的判决门限为设判决电路的判决门限为Vd，判决规则为，判决规则为x(kTs)Vd,判为判为“1”码码x(kTs)Vd，判为，判为“0”码码实实际际中中噪噪声声干干扰扰会会使使接接收收端端出出现现两两种种可可能能的的错错误误：发发“1”码码时时，在在抽抽样样时时刻刻噪噪声声呈呈

41、现现一一个个大大的的负负值值与与信信号号抵抵消消使使收收端端判判为为“0码码；发发“0”码码时时，在在抽抽样样时时刻刻噪噪声声幅幅度度超超过过判判决决门门限限使使收收端端判判为为“1”码码。下下面面我我们们来来求求这这两两种种情情况况下下码码元判错的概率。元判错的概率。1、发、发“0”错判为错判为“1”的条件概率的条件概率Pe0 发发“0”码码时时，x(t)=nR(t)，由由于于nR(t)是是高高斯斯过过程程，则则x(t)的一维概率密度函数为的一维概率密度函数为通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通

42、信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5-18x(t)的概率密度分布曲线的概率密度分布曲线通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原

43、理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.6最佳基带传输系统最佳基带传输系统 在在数数字字通通信信系系统统中中，无无论论是是数数字字基基带带传传输输还还是是数数字字频频带带传传输输，都都存存在在着着“最最佳佳接接收收”的的问问题题。最最佳佳接接收收理理论论是是

44、以以接接收收问问题题作作为为研研究究对对象象，研研究究从从噪噪声声中中如如何何准准确确地地提提取取有有用用信信号号。显显然然，所所谓谓“最最佳佳”是是个个相相对对概概念念，是是指指在在相相同同噪噪声声条条件件下下以以某某一一准准则则为为尺尺度度下下的的“最最佳佳”。不不同同的的准准则则导出不同的最佳接收机，当然它们之间是有内在联系的。导出不同的最佳接收机，当然它们之间是有内在联系的。在在数数字字通通信信系系统统中中，最最常常用用的的准准则则是是最最大大输输出出信信噪噪比比准准则则，在在这这一一准准则则下下获获得得的的最最佳佳线线性性滤滤波波器器叫叫做做匹匹配配滤滤波波器器（MFMF）。这这种种

45、滤滤波波器器在在数数字字通通信信理理论论、信信号号最最佳佳接接收收理理论论以以及及雷雷达达信信号号的的检检测测理理论论等等方方面面均均具具有有重重大大意意义义。本本节节介介绍绍匹匹配配滤滤波波器器的的基基本本原原理理以以及及利利用用匹匹配配滤滤波波器器的的最最佳佳基带传输系统。基带传输系统。通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队

46、在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一

47、种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5.6.2 利用匹配滤波器的最佳基带传输系统利用匹配滤波

48、器的最佳基带传输系统 由前面的分析可知，影响基带系统误码性能的因素有由前面的分析可知，影响基带系统误码性能的因素有两个：其一是码间干扰；其二是噪声。码间干扰的影响，两个：其一是码间干扰；其二是噪声。码间干扰的影响，可以通过系统传输函数的设计，使得抽样时刻样值的码间可以通过系统传输函数的设计，使得抽样时刻样值的码间干扰为零。对于加性噪声的影响，可以通过接收滤波器的干扰为零。对于加性噪声的影响，可以通过接收滤波器的设计，尽可能减小噪声的影响，但是不能消除噪声的影响。设计，尽可能减小噪声的影响，但是不能消除噪声的影响。实际中，这两种实际中，这两种“干扰干扰”是同时存在的。因此最佳基带传是同时存在的。

49、因此最佳基带传输系统可认为是既能消除码间串扰而抗噪声性能又最理想输系统可认为是既能消除码间串扰而抗噪声性能又最理想（错误概率最小）的系统。现在我们讨论如何设计这样一（错误概率最小）的系统。现在我们讨论如何设计这样一个最佳基带传输系统。个最佳基带传输系统。在在图图5-10的的基基带带传传输输系系统统中中，发发送送滤滤波波器器的的传传输输函函数数为为GT()，信信道道的的传传输输函函数数为为C()，接接收收滤滤波波器器的的传传输输函函数为数为GR()，其基带传输系统的总传输特性表示为，其基带传输系统的总传输特性表示为通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的

50、，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统通信原理课件通信原理课件篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统则则将式（将式（5.6