高级通信原理第3章数字信号的基带传输(2)

1、主讲人：于秀兰主讲人：于秀兰通信原理通信原理第第3章章 数字信号的基带传输数字信号的基带传输功率谱的分析模型功率谱的分析模型功率谱的计算方法的说明功率谱的计算方法的说明该分析方法适用于只有一种脉冲形状，该分析方法适用于只有一种脉冲形状，MPAM区别仅在幅度不同。区别仅在幅度不同。例例解：解：说明：可以用于双极性码的功率谱分析中说明：可以用于双极性码的功率谱分析中 。8PAM信号的功率谱信号的功率谱另一种思路：另一种思路：例题例题说明说明 ：主讲人：于秀兰主讲人：于秀兰通信原理通信原理3.3 AWGN信道下的信道下的数字基带信号的接收数字基带信号的接收3.3.1 利用低通滤波的接收利用低通滤波的

2、接收3.3.2 利用匹配滤波器的接收利用匹配滤波器的接收本节只研究本节只研究2PAM信号信号一、误码率一、误码率Pe由于受到信道噪声的干扰，接收端出现两类错误：由于受到信道噪声的干扰，接收端出现两类错误：（1）当发送当发送“1”时时，在抽样，在抽样时刻由于噪声呈现一个大的负时刻由于噪声呈现一个大的负值，使接收端错判为值，使接收端错判为“0”，其，其条件概率表示为条件概率表示为 P(0/1)（2）当发送当发送“0”时时，在抽样，在抽样时刻由于噪声呈现一个大的正时刻由于噪声呈现一个大的正值，使接收端错判为值，使接收端错判为“1”，其，其条件概率表示为条件概率表示为 P(1/0)误码率误码率 101

3、010发判发发判发/PP/PPPe二、抗噪性能分析二、抗噪性能分析1、判决电路输入端的波形：、判决电路输入端的波形：二、双极性基带信号的误码分析二、双极性基带信号的误码分析（1）当发送）当发送“1”时，错判为时，错判为“0”的条件概率的条件概率（2）当发送）当发送“0”时，错判为时，错判为“1”的条件概率的条件概率（3）误码率）误码率 1122ePP sP e/sP sP e/s22|TTVP e/sP yVfy sdy11|TVTP e/sP yVfy s dy如何确定判决门限如何确定判决门限VT？特殊地，当特殊地，当P(0)=P(1)=1/2时，时，VT=0。使得误码率为最小的判决门限，使

4、得误码率为最小的判决门限，即最佳判决门限。即最佳判决门限。如果如果P(0)P(1), 则判决门限为正。则判决门限为正。等概发送等概发送0、1时，双极性基带信号的误码率时，双极性基带信号的误码率 1122012022nn22n1|21A1Aerfcerfc2222AePP sP e/sP sP e/sfy sdyfy sdyQ结论：结论： 系统的误码率依赖于信号峰值系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根与噪声均方根 之比，之比，与采用的信号形式无关。与采用的信号形式无关。 越大，误码率越小。越大，误码率越小。nnA/三、单极性基带信号的误码分析三、单极性基带信号的误码分析2222nnA1A()

5、erfc428ePQ结论：结论： 当 相同时，单极性基带系统的抗噪性能不如双极性。nA,常见的函数常见的函数问题：问题：1、如果噪声概率密度符合标准正态分布，、如果噪声概率密度符合标准正态分布，Q函数如何表函数如何表示一个尾部概率？示一个尾部概率？2、结合双极性数字通信系统误码率分析，此时误码率用、结合双极性数字通信系统误码率分析，此时误码率用Q函数如何表示？函数如何表示？3、如果是单极性数字通信系统误码率呢？、如果是单极性数字通信系统误码率呢？4、如果信道噪声功率为、如果信道噪声功率为 呢？呢？2n5、如果用互补误差函数来表示呢？、如果用互补误差函数来表示呢？ 12AAP e/sP nAf

6、n dnP e/sP nAf n dn 总结：误码率的分析方法总结：误码率的分析方法n抽样判决时刻的信号和噪声抽样判决时刻的信号和噪声n噪声的概率密度（均值和方差）噪声的概率密度（均值和方差）n发送已知时，发送已知时，“信号信号+噪声噪声”的概率密度的概率密度n判决准则判决准则1、双极性基带信号的误码分析、双极性基带信号的误码分析0bNEerfc21MFeP码率的双极性基带系统的误则利用（1）当发送）当发送“s1”时，错判为时，错判为“s2”的条件概率的条件概率（3）误码率）误码率 1122ePP sP e/sP sP e/s11|dVTP e/sP yVfy s dy（2）当发送）当发送“s

7、2”时，错判为时，错判为“s1”的条件概率的条件概率22|dTVP e/sP yVfy sdy比较比较LPF接收和接收和MF的分析思路的分析思路用匹配滤波器代替接收滤波器用匹配滤波器代替接收滤波器221erfc22enAP因为双极性基带系统的误码率0bNEerfc21MFeP码率的双极性基带系统的误则利用用匹配滤波器代替接收滤波器用匹配滤波器代替接收滤波器2b1010EE11MFerfc=erfc24N E22NeP则利用的单极性基带系统的误码率221erfc28enAP因为单极性基带系统的误码率单极性基带信号的误码分析单极性基带信号的误码分析单极性与双极性的比较单极性与双极性的比较LPF解调与最佳接收的比较解调与最佳接收的比较以双极性不归零矩形脉冲的基带信号为例来分析。以双极性不归零矩形脉冲的基