通信原理教案5-3(10)

1、教 案 纸内 容方法与手段第 5 章 数字基带传输系统（第三讲）目的要求： 1、掌握无码间干扰的基带传输特性（Nyquist第一准则）及判断有、无码间干扰的方法。2、掌握无码间干扰条件下码元速率、带宽和频带利用率之间的关系。3、理解部分响应系统工作原理，掌握部分响应技术的作用。5.5 无码间干扰的基带传输特性一、无码间干扰的时域条件基带传输特性的分析模型：见教材P102图5-8。系统的总传输特性 (5-2)无码间干扰的时域条件： (5-3)二、无码间干扰的频域条件 (5-4)即将系统频率特性H()在频率轴上处切开（间隔为），再分段沿频率轴平移到(-，)区间内，迭加起来，其结果应为常数。见教材P

2、105图5-10。Nyquist第一准则（抽样无失真条件）：对于可等效成截止频率为理想低通特性的基带传输系统，若以码元速率第 5-10 页教 案 纸内 容方法与手段传输信码，在收端抽样时刻不会产生码间干扰。 H(f ) f (Hz) -w w h(t) 0 1 2 3 2wt cp RB=2w时无ISI cp RB=2w/1.5时有ISI 2wt cp RB=2w/k时无ISI 2wt 2wt cp(t) RB=2W/2时无ISI 称为奈氏速率，它是所有可等效成截止频率为理想低通特性的基带传输系统，无码间干扰的最高速率；称为奈氏间隔；称为奈氏带宽。各种传输速率时有无码间干扰情况见右图。无码间干

3、扰的最高频带利用率为Bd/Hz。三、常见基带系统的频率特性常见基带系统的频率特性和冲激响应：教材P105图5-11。1、理想低通特性，无码间干扰的最大码速为。最高频带利用率为Bd/Hz。缺点：一是理想特性的物理实现极为困难；二是理想的冲激响应h(t)的“尾巴”衰减很慢，当定时存在偏差时，可能出现严重的码间串扰。2、余弦滚降特性定义滚降系数为，显然，。无码间串扰的最大码速为2w1，占用信道带宽为Bc= w1(1+)，故最大频带利用率为第 5-11 页教 案 纸内 容方法与手段Bd/Hz (5-5)余弦滚降系统解决了理想低通系统的缺点，但频带利用率低。当时即为理想低通系统，当时称为升余弦滚降系统。

4、3、升余弦滚降特性无码间串扰的最大码速为2w1，占用信道带宽为Bc= 2w1，最大频带利用率为Bd/Hz。升余弦滚降系统冲激响应h(t)的“尾巴”衰减最快，但频带利用率最低。此外，还有直线滚降特性（三角滚降和梯形滚降），与余弦滚降和升余弦滚降系统类似。【例53】某基带传输系统具有右图所示的三角形传输函数：(1) 当RB=0/时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间串扰传输?(2) 求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表达式，并用此来说明(1)中的结论。(3) 求该系统无码间串扰的、和。解：(1) 将H()在频率轴上以2/Ts =20为间隔切开，由于H()的频率范围为(-0,0)，故切开、平移

5、、迭加后仍为H()，在|<0范围内H()不为常数，故系统有码间串扰。(2) 根据傅氏变换的对称性，可得h(t)=Sa2此即为接收滤波器输出基本脉冲时间表达式。因第 5-12 页教 案 纸内 容方法与手段所以h(kTs)=可见 k=0,±1,±3,时，h(kTs)0，故有码间串扰。(3) 由图可见，该系统特性等效为常数的最大区间是(-，)。故，课堂讨论: 教材P126习题5-13。5.6 部分响应系统一、部分响应系统的概念这种系统的频带利用率可达2B/Hz，且时域响应衰减快，可放宽对定时抖动的要求，频率特性可以实现。二、第类部分响应系统第类部分响应信号g(t)的波形和频

6、谱：教材P107图5-12。特点：(1) g(t)波形的拖尾幅度与t2成反比，衰减速度加快了。(2) g(t)的频谱限制在内，Bd/Hz。(3) 用g(t)作为传送波形，且码元间隔为Ts，则在本码元抽样时刻上仅受到前一码元相同幅度样值的串扰，而其他码元不会发生串扰（教材P108图5-13）。由于可控，在收端可以消除。 第类部分响应系统工作原理：教材P109图5-14。 (1) 预编码：将发送码元变成：(2) 相关编码：(3) 模2判决：例：（注：粗体为传输错误码元）ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1第 5-13 页教 案 纸内 容方法与手段bk-1 0 1 1 0 1 1 1 1

7、 0 0 1bk 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0Ck 1 +2 1 1 +2 +2 +2 1 0 1 1Ck1 +2 1 1 +2 +2 +2 0 0 1 1 ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1部分响应系统预编码、相关编码和收端判决的一般形式：见教材P110式(5.6-14)(5.6-16)。 三、第类部分响应系统例：ak 0 0 1 3 2 1 0 3 2 3bk-2 0 0 0 0 1 3 3 0 3 3bk 0 0 1 3 3 0 3 3 1 2Ck 1 3 2 -3 0 3 -2 -1Ck 1 3 2 -3 0 2 -2 -1ak 1 3 2 1 0 2 2 3小 结 一、无码间干扰的基带传输特性 Nyquist第一准则及判断有、无码间干扰的方法；无码间干扰条件下码元速率、带宽和频带