通信原理教案

1、方法与手段教案纸内 容第5章数字基带传输系统(第三讲)目的要求：1、掌握无码问干扰的基带传输特性 (Nyquist第一准则)及判 断有、无码问干扰的方法。2、掌握无码问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)(5-3)H( ) Gt( ) C( ) Gr()无码问干扰的时域条件：1, k 0h(kTs) h1tkTs0, k为其他整数二、无码间干扰的频域条件Heq( ) H( i2 ) C, I (5-

2、4)iTsTs即将系统频率特性H()在频率轴上n /Ts (n 1, 3,.)处 切开(间隔为2 /Ts),再分段沿频率轴平移到(-“s, /Ts)区 间内，迭加起来，其结果应为常数。见教材 P105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w fs/2 1/2Ts理想低通特性的基带传输系统，若以码元速率编辑版word第5-10页教案纸编辑版word方法与手段cpRb=2w 时无 ISII I I I III,cpRb=2w/1.5 时有 ISI2wtI I I I I .cpRB=2w/k 时无 ISI2wtJIRb 2w传输信码，在收端抽样时刻不会产生码

3、问干扰。fs称为奈氏速率，它是所有可等效成截止频率为 w理想低通 特性的基带传输系 统，无码问干扰的 最高速率；Ts称为 奈氏间隔；w称为 奈氏带宽。各种传输速率 时有无码问干扰情 况见右图。无码问干扰的 最高频带利用率为B 2 Bd/Hz。2wt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H( ) g4 w1( ), h(t) 2w1Sa2 w1t ,无码问干扰的最大码 速为Rb 2w1。最高频带利用率为 B 2 Bd/Hz o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

4、出现严 重的码问用扰。2、余弦滚降特性定义滚降系数为w2/w1,显然，01。无码问串扰的最大码速为2wi ,占用信道带宽为Bc= wi(1+ a,)故取大频中利用率为第5-11页教案纸内容方法与手段12 Bd/Hz 12 10g 2 M (bs 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0时即为理想低通系统，当1时称为升余弦滚降系统。3、升余弦滚降特性无码问串扰的最大码速为2wi,占用信道带宽为Bc= 2wi,最 大频带利用率为1Bd/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。止匕外，还有直线滚降特性(三角滚降和梯形滚降)，与余

5、弦滚 降和升余弦滚降系统类似。【例5-3】某基带传输系统具有右图所示的三角形传输函数:max 和 °(1)当Rb=cd0/泪寸，用奈奎斯特准则 验证该系统能否实现无码问串扰传输？(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)求该系统无码间申扰的RBmax、解：(1)将H()在频率轴上以2门s=2coo为间隔切开，由于 H()的频率范围为(-o,o),故切开、平移、迭加后仍为H()， 在|< 3 0范围内H(co)不为常数，故系统有码|可用扰。(2)根据傅氏变换的对称性，可得 ot、 h(t)= 0 Sa2( 2 ) 22此即为接收滤波器

6、输出基本脉冲时间表达式。1RB 0第5-12页教案纸方法与手段所以h(kTs尸 0 Sa2(k )22可见k=0, ±1, ±3时；h(kTs)故有码问申扰。(3)由图可见，该系统特性等效为常数的最大区间是(-0f2, 0/2)。故RBmax 2 号：U，max 1，1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I类部分响应系统第I类部分响应信号g(t)的波形和频谱：教材P107图5-12。 特点：(1) g(t)波形的拖尾幅度与t2成反

7、比，衰减速度加快了。(2) g(t)的频谱限制在|/Ts内，b 2Bd/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用扰，而其他码元不会发生申扰(教材 P108 图5-13)。由于可控，在收端可以消除。第I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ak变成bj bk ak bk 1(2)相关编码：Ck bk bk 1(3)模 2 判决：Ckmod2 bk bk 1 mod 2 ak例：(注：粗体为传输错误码元)ak10110001011编辑版word方法与手段第5-13页教案纸编辑版wordbk-10

8、1101111001bk11011110010Ck1+211+2+2+21011Ck'1+211+2+2+20011ak，10110001011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IV类部分响应系统ak bk bk 2modL，ck bkbk 2 ckmod L ak例：ak0bk-20bk0CkCk'ak'0130000131313132101333032-3 02-3 02103230333123-2-12-2-1223、无码问干扰的基带传输特性Nyquist第一准则及判断有、无码问干扰的方法；无码问干扰 条件下码元速率、带宽和频带利用率之间的关系。二、部分响应系统部分响应系统概念；第I、IV