数字基带传输系统思维导图

怀信

2023-04-19

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数字基带传输系统

数字基带传输系统

通信

通信原理

数字基带传输系统知识总结

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思维导图大纲

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数字基带传输系统思维导图模板大纲

数字基带信号及其频谱特性

数字基带信号

单极性波形

双极性波形

单极性归零波形

双极性归零波形

差分波形

多电平波形

基带信号频谱特性

由于数字基带信号是随机脉冲序列,没有确定的频谱函数,因此只能用功率谱来描述它的频谱特性。

基带传输系统的抗噪声性能

基带传输常用码型

传输用的基带信号要求

对码元的要求:原始消息码元必须编成适合于传输用的码型

对所选码型的电波形要求:电波形应适合于基带系统的传输

传输码的码型选择原则

不含直流,且低频分量尽量少;

含有丰富的定时信息,以便从接收码流中提取定时信号:

功率谱主瓣宽度窄,以节省传输频带:

不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;

具有内在的检错能力,即码型应具有一定规律性,以便利用这一规律性进行宏观监测;

编译码简单,降低通信延时和成本。

常用的传输码型

AMI码

AMI码的全称是传号交替反转码,其编码规则是将消息码的“1"(传号)交替地变换为“+1”和“-1”,而“0”(空号)保持不变。

HDB3码

(1)检查消息码的连“0”数。当连“0”数小于或等于3 个时,则与 AMI码的编码则一样。 (2)当连“0”数超过3 个时,则将每4 个连“0”化作一小节用“000V”替代。V(取值+1或-1)应与其前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同(因为这破坏了极替的规所以 V称为破坏脉冲)。 (3)相邻的V 码极性必须交替。当V码取值能满足(2)中的要求但不能满足(3)求时,则将“0000”用“BOOV”替代。B 的取值与后面的V脉冲一致用于解决此问题。此,B 称为调节脉冲。

双相码

“0”码用“01"两位码表示:“1”码用“10"两位码表示。

差分双相码

。双相码是利用每个码元持续时间中间的电平跳变进行同步和信码表示(由负到正的跳变表示二进制“0”,由正到负的跳变表示二进制“1”)。

CMI 码

“1”码交替用“11”和“00”两位码表示:“0”码固定地用“01”表示。

块编码

眼图

指用示波器观察接收端的基带信号波形,从而估计和调整系统性能的一种方法。

眼图的“眼睛”张开越大,且眼图越端正,表示码间串扰越小;反之,表示码间申扰越大。

眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小

数字基带信号传输与码间串扰

数字基带信号传输系统框图

码间串扰

由于系统传输总特性(包括收、发滤波器和信道的特性)不理想,导致前后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰,

部分响应和时域均衡

人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰,并在接收端判决前加以消除,从而可以达到改善频谱特性,压缩传输频带,使频带利用率提高到理论上的最大值,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。这种波形通常称为部分响应波形。利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统。

采用部分响应系统的优点是,能实现 2Baud/Hz 的频带利用率,且传输波形的“尾巴”衰减大和收敛快。

为了减小码间串扰的影响,通常需要在系统中插人一种可调滤波器来校正或补偿系统特性。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

无码间串扰的基带传输特性

消除码间串扰的基本思想

无码间串扰的条件

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1值,并在其他码元的抽样时刻上均为0,则可消除码间串扰。

时域条件

频域条件奈奎斯特(Nyquist)第一准则

无码间串扰传输特性的设计

理想低通特性

通常,把此理想低通传输特性的带宽(1/2Tb)称为奈奎斯特带宽,记为;将该系统无码间串扰的最高传输速率 2fn、称为奈奎斯特速率。

余弦滚降特性

为了解决理想低通特性存在的问题,可以使理想低通滤波器特性的边沿缓慢下降,称为“滚降”

思维导图模板大纲

研究基带信号的频谱结构是为了确定信号需要占据的频带宽度、获得信号谱中的直流分量、位定时分量、主瓣宽度和谱滚降衰减速度等信息。这样,可以针对信号谱的特点来选择相匹配的信道,或者说根据信道的传输特性来选择适合的信号形式或码型。思维导图模板大纲

一个实际的 H(w)特性若能等效成一个理想(矩形)低通滤波器,则可实现无码间串扰。思维导图模板大纲

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