数字信号的基带传输2

数字信号的基带传输演示文稿目前一页\总数一百零二页\编于七点优选数字信号的基带传输ppt目前二页\总数一百零二页\编于七点3基本概念例1典型的数据通信方法：数字芯片A向芯片B传送数据序列{…，0XF1，0X73，0XFF，…}

数据线位同步信号组同步信号FrameSynchronization一、数据传输基本概念目前三页\总数一百零二页\编于七点4目前四页\总数一百零二页\编于七点5PAM（脉冲幅度调制）：用0、1信息序列去改变脉冲的幅度。二元PAM信号多元PAM信号基本通信原理中：主要关心的是信息数据代码的传送目前五页\总数一百零二页\编于七点6数据传输的几个基础概念：

二进制序列（Binarysequence）：取值为0、1(2)二元PAM信号（BinaryPAMsignal）：采用两种高度的脉冲传信息。(3)定时（Timing）：接收时对准相应的脉冲，检测幅度。(4)时隙（Slot）：一个时隙一个数据位逐个进行。码元目前六页\总数一百零二页\编于七点7基本概念二、基带传输与频带传输数字基带信号：未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。基带传输：将数字基带信号通过基带信道(传递函数为低通型)传输——信号频谱不搬移，直接传送。

同轴电缆，双绞线频带信号：数字基带信号经正弦波调制的带通信号频带传输：将数字带通信号通过带通信道传输光纤,无线目前七页\总数一百零二页\编于七点8基带和频带传输模型数字信号码型生成器数字信道接收滤波器抽样判决器噪声数字基带传输模型数字基带信号调制信道接收滤波器噪声调制器解调器抽样判决器频带传输模型目前八页\总数一百零二页\编于七点9基本概念三、信号通过系统1、系统目前九页\总数一百零二页\编于七点101、系统输入信号系统输出信号激励响应数学模型的时间表达式为：用频率表达式可以将系统对信号的作用描述为：系统的冲激响应系统的传输函数目前十页\总数一百零二页\编于七点11基本概念三、信号通过系统2、线性系统线性系统是指系统模型应具有齐次性和可叠加性。（1）齐次性（2）可叠加性目前十一页\总数一百零二页\编于七点12

例2:设一系统的输入输出关系为y(t)=x2(t)，试判断系统是否为线性？解:

输入信号x(t)

产生的输出信号为即改变输入信号为ax(t)

，系统的输出信号：不满足线性系统的齐次性，所以该系统是非线性系统。

目前十二页\总数一百零二页\编于七点13基本概念二、信号通过系统3、无失真系统失真——信号不同频率的分量在通过系统时受到不同程度的衰减和延迟的影响，最终使到达接收端的信号与发送端送出的初始信号在波形上有所差异，把这种系统（或信道）导致的信号波形的变化称为失真。振幅失真：是信号各个频率分量的振幅值随频率发生了不同变化。由传输设备和线路引起的衰损造成的延迟失真：是信号各频率分量的传播速度不一致所造成的失真。目前十三页\总数一百零二页\编于七点14基本概念三、信号通过系统3、无失真系统

如果信号通过系统后各个频率分量的振幅和延迟改变都是相同的，则称信号不失真。能够使信号不失真的系统称为不失真系统。假定通过系统前的信号为X(t)，通过系统后的信号为Y(t)，不失真系统只能导致信号如下改变：目前十四页\总数一百零二页\编于七点15系统对信号的作用如下：对上式两边进行傅立叶变换，可得：不失真系统信号输出：无失真系统的传输函数无失真系统传输函数的幅度为一常量：输入信号输出信号系统目前十五页\总数一百零二页\编于七点典型的无失真系统有：16允许基带信号通过的低通滤波器

允许频带信号通过的带通滤波器（b）带通滤波器H(ω)Aω0ω0H(ω)AωB0（a）低通滤波器目前十六页\总数一百零二页\编于七点17无失真系统是否为线性系统？（1）是否具有齐次性？具有齐次性（2）是否具有可叠加性？具有可叠加性无失真系统中的低通滤波器和带通滤波器，在它们的滤波范围内都是线性系统。所以无失真系统是线性系统。目前十七页\总数一百零二页\编于七点数字信号的基带传输18在数字传输系统中，模拟信号数字序列数字码形编码器数字信道1、依据什么标准来确定信号码型？2、采用基带传输还是频带传输？3、选择何种能够防止传输串扰的系统？传输后的信号不失真，衰减尽可能小问题：目前十八页\总数一百零二页\编于七点19主要内容一、数字基带信号的码型和波形二、数字基带信号的频谱特性三、基带脉冲传输与码间串扰目前十九页\总数一百零二页\编于七点一、数字基带信号的码型和波形20数字基带信号是数字信息的电波形表示,可以用不同的电平或脉冲来表示相应的代码。典型的基带信号波形(以矩形脉冲为例)目前二十页\总数一百零二页\编于七点用相对电平变化传信息传号差分码——“1变0不变”，电报术语：“传号”（Mark）=1；“空号”（Space）=0空号差分码——“0变1不变”相对码基本的脉冲形状是矩形的，典型的数字基带信号波形为：目前二十一页\总数一百零二页\编于七点术语：22（1）单极性（Unipolar）与双极性（Polar）

单极性信号(on-offkeying)

在正逻辑中:二进制“1”——〉+AV

二进制“0”——〉0V优点:a.产生该信号的电路只需要一种电源

b.该信号通过TTL或CMOS电路容易产生缺点:a.具有非零的直流分量b.无在线检错能力应用:机内码，近距离接口码目前二十二页\总数一百零二页\编于七点23

双极性信号在正逻辑中:二进制“1”——〉+AV

二进制“0”——〉-AV应用:机内码，近距离接口码优点:a.

如果0、1等概，则无直流分量

b.抗干扰能力比单极性信号强缺点:a.需要两种电源b.无在线检错能力如：RS232接口目前二十三页\总数一百零二页\编于七点术语：24（2）不归零（NRZ）与归零（RZ）：不归零信号能量饱满，因而抗干扰能力较强；但归零信号跳变沿丰富，有利于接收端提取定时信息（为了节省资源，同步信息常常和数据信息捆绑在一起传送）。目前二十四页\总数一百零二页\编于七点用相对电平变化传信息传号差分码——“1变0不变”，电报术语：“传号”（Mark）=1；“空号”（Space）=0空号差分码——“0变1不变”相对码基本的脉冲形状是矩形的，典型的数字基带信号波形为：多电平波形目前二十五页\总数一百零二页\编于七点26多电平波形为了提高频带利用率,可以采用多电平波形或多值波形.05Ts4Ts2TsTst1-13-30100111001由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同(传输带宽相同)的条件下,比特率提高了,因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中受到了广泛的应用.目前二十六页\总数一百零二页\编于七点一、数字基带信号的码型和波形27数字基带信号是数字信息的电波形表示,可以用不同的电平或脉冲来表示相应的代码。信号传输常用码型1、单极性不归零码2、单极性归零码3、传号交替反转码（AMI码）4、三阶高密度双极性码（HDB3码）5、传号反转码（CMI码）目前二十七页\总数一百零二页\编于七点281.单极性不归零码（NRZ)

用高电平A和低电平(常为零电平)分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变，单极性非归零码常记作NRZ。

1110100100011

特点:

电脉冲之间无间隔，极性单一，易于用TTL、CMOS电路产生；缺点是有直流分量，要求传输线路具有直流传输能力，因而不适应有交流耦合的远距离传输，只适用于计算机内部或极近距离的传输。目前二十八页\总数一百零二页\编于七点292.单极性归零码（RZ)单极性归零(RZ)波形：信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平。通常，归零波形使用半占空码，即占空比为50%。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息

1110100100011

特点:

具有一般单极性不归零码缺点，但可直接提取位同步信息。目前二十九页\总数一百零二页\编于七点303.传号交替反转码（AMI码）用三电平表示二进制的码型。用无电压的状态表示二进制的“0”码，用交替的正、负电平表示二进制的“1”码。例：将二进制消息代码100110000000110011转换为AMI编码。100110000000110011解：消息代码：AMI码：+100-1+10000000-1+100-1+1-1+1-100+1-10000000+1-100+1-1目前三十页\总数一百零二页\编于七点313.传号交替反转码（AMI码）优点:

a.直流分量为0，零频附近低频分量小（由于其传号码极性反转），利于变量器耦合匹配；b.经全波整流，并变换成单极性半占空码，能取得同步信号；c.有一定的检错能力。应用:缺点:对于较长的比特0序列，同步信号不易提取。广泛用于PCM基带传输目前三十一页\总数一百零二页\编于七点324.三阶高密度双极性码（HDB3）HDB3码的编码规则如下：1）在传输的二进制序列中，当连“0”码不大于3个时，HDB3码的编码规律与AMI码相同，“1”码变为“+1”、“-1”的交替脉冲，“0”码保持不变。2）当代码序列中出现4个连“0”码时，用取代节000V或B00V代替。顺序：先000V，不可用时再B00V000V取代节的安排须满足以下两个要求：各取代节V码极性要交替出现；V码要与前一个传号码的极性相同。3）HDB3序列中的传号码（“1”、V和B）除V码外要满足极性交替的原则。目前三十二页\总数一百零二页\编于七点334.三阶高密度双极性码（HDB3）例：将二进制消息代码100110000000110011转换为HDB3码。100110000000110011解：消息代码：HDB3:+100-1+1000V+000-1+100-1+1V-V+-100+1-1000V-000+1-100+1-1目前三十三页\总数一百零二页\编于七点344.三阶高密度双极性码（HDB3）将二进制消息代码110110000000100001转换为HDB3码。110110000000100001解：消息代码：HDB3:+1-10+1-1B+00V+000-1000V-+1V--1+10-1+1B-00V-000+1000V+-1V+两个取代节之间的原始传号码的个数k:是奇数时，后边取代节用000V；是偶数时，后边取代节用B00V；例：目前三十四页\总数一百零二页\编于七点354.三阶高密度双极性码（HDB3）PCM基带传输、高次群传输HDB3码特点：①正负脉冲平衡，无直流分量，便于直接传输。②克服了出现长连“0”的缺点，也避免了因失去定时信息而造成的问题。③HDB3码具有检错能力。破坏点序列的极性交替规律④低频成分少，频带较窄。应用:目前三十五页\总数一百零二页\编于七点365.传号反转码（CMI）在CMI码中，原二进制信息“1”交替地用全占空的一个周期方波：

“11”或“00”表示；原二进制信息“0”则用半占空方波：“01”表示。——二电平不归零码10111001111二进制信息码CMI码000011010100001101+V+V-V-V目前三十六页\总数一百零二页\编于七点5.传号反转码（CMI）37①不含直流分量。②具有频繁出现的电平跳变，有利于接收端提取定

时信号。③具有一定的检错能力，也易于实现。特点：应用:PCM四次群接口码型目前三十七页\总数一百零二页\编于七点传输码型的误码增殖思考：1、什么是误码增殖？用什么来表示？2、AMI、HDB3和CMI码误码增值情况如何？教材P1946.2.3目前三十八页\总数一百零二页\编于七点二、数字基带信号的频谱特性39数字基带信号的一般表达数字基带信号的表示式：

表示信息码元的单个脉冲的波形并非一定是矩形的。目前三十九页\总数一百零二页\编于七点40基带信号的单个码元波形t矩形脉冲三角形脉冲g(t)升余弦脉冲半余弦脉冲g(t)g(t)g(t)ttt目前四十页\总数一百零二页\编于七点二、数字基带信号的频谱特性41数字基带信号的一般表达若表示各码元的波形相同而电平取值不同，则数字基带信号可表示为：式中，

an

----第n个码元所对应的电平值Ts----

码元持续时间

g(t)----某种脉冲波形一般情况下，数字基带信号可表示为一随机脉冲序列：式中，sn(t)可以有N种不同的脉冲波形目前四十一页\总数一百零二页\编于七点二、数字基带信号的频谱特性42随机脉冲序列的表示式设一个二进制的随机脉冲序列如下图所示：……

g2(t-2T)

g1(t+2T)TS----

码元宽度

g1(t)和g2(t)----分别表示消息码“0”和“1”，为任意波形图中目前四十二页\总数一百零二页\编于七点43随机脉冲序列的表示式

设序列中任一码元时间Ts内g1(t)和g2(t)出现的概率分别为P和(1-P)，且认为它们的出现是统计独立的，则该序列可表示为:……

g2(t-2T)

g1(t+2T)式中，目前四十三页\总数一百零二页\编于七点二、数字基带信号的频谱特性44数字基带信号的频谱——功率谱密度随机序列s(t)的功率谱密度：式中，fs=1/Ts

----码元宽度所对应的频率，又称为抽样频率；G1(f)和G2(f)分别是波形g1(t)和g2(t)的频谱；码元速率p----

为波形g1(t)出现的概率；1-p----为波形g1(t)出现的概率；目前四十四页\总数一百零二页\编于七点45由上式可得出如下结论：1、二进制随机脉冲序列的功率谱Ps(f)可能包含连续谱（第一项）和离散谱（第二项）。2、连续谱总是存在的，这是因为代表数据信息的g1(t)和g2(t)波形不能完全相同，故有G1(f)≠G2(f)。谱的形状取决于g1(t)和g2(t)的频谱以及出现的概率P。3、离散谱是否存在，取决于g1(t)和g2(t)的波形及其出现的概率P。一般情况下，它也总是存在的，但对于双极性信号g1(t)=-g2(t)=g(t)，且概率P=1/2（等概）时，则离散分量消失。4、通常，根据连续谱可以确定信号的带宽；根据离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和定时分量。目前四十五页\总数一百零二页\编于七点例1：分析单极性NRZ和RZ矩形脉冲序列的功率谱。46单极性码由表示“0”信号的g1(t)=0，和表示“1”信号的g2(t)构成若设g1(t)=0，g2(t)=g(t)，将其代入下式可得单极性码序列对应的功率谱：当P=1/2，功率谱简化为：“0”和“1”信号等概率出现时讨论两种情况：NRZ和RZ目前四十六页\总数一百零二页\编于七点讨论(分两种情况）：47Ⅰ.若表示“1”码的波形g2(t)=g(t)为不归零（NRZ）矩形脉冲，即其频谱函数为:1目前四十七页\总数一百零二页\编于七点讨论(分两种情况）：48Ⅰ.若表示“1”码的波形g2(t)=g(t)为不归零（NRZ）矩形脉冲，即其频谱函数为:代入功率谱:可得：1目前四十八页\总数一百零二页\编于七点49当f=mfs时：若m=0，G(0)=τSa(0)0，

若m为不等于零的整数，频谱Ps(f)中离散谱为零，因而无定时分量Sa(πmfsτ)=Sa(0)=1功率谱变为：故频谱Ps(f)中有直流分量。NRZ波形

τ=Ts

目前四十九页\总数一百零二页\编于七点50单极性NRZ功率谱：计算信号带宽:(以连续功率谱中第一个0值点为依据计算)可求出信号带宽为:BS=

1/TSπfTS=π存在直流分量目前五十页\总数一百零二页\编于七点讨论(分两种情况）：51Ⅱ.若表示“1”码的波形g2(t)=g(t)为半占空归零矩形脉冲(RZ)矩形脉冲，即脉冲宽度=Ts/2时，其频谱函数为:代入功率谱:可得：=Ts/2目前五十一页\总数一百零二页\编于七点52当f=mfs时：若m=0，G(0)=TsSa(0)/20，

若m0(整数)，有离散谱，有定时分量Sa(mπ/2)=Sa(0)=1故频谱Ps(f)中有直流分量。若m为奇数，若m为偶数，此时无离散谱功率谱为：(m为0和奇数)目前五十二页\总数一百零二页\编于七点53单极性RZ功率谱：计算信号带宽:可求出信号带宽为:BS=

2/TSπfTS/2=π1、存在直流分量；2、在奇次倍基频处存在离散谱，此时有时钟信号。(m为0和奇数)目前五十三页\总数一百零二页\编于七点54单极性NRZ功率谱：单极性RZ功率谱：(m为0和奇数)2fsfs3fs目前五十四页\总数一百零二页\编于七点例2：分析双极性NRZ和RZ矩形脉冲序列的功率谱。55双极性码由表示“0”信号的g1(t)，和表示“1”信号的g2(t)构成若设g1(t)=-g2(t)=g(t)，则由式可得双极性码序列对应的功率谱：当P=1/2，功率谱简化为：目前五十五页\总数一百零二页\编于七点讨论(分两种情况）：56双极性波形只有连续频谱，无离散谱Ⅰ.若g(t)是高度为1的NRZ矩形脉冲，那么上式可写成Ⅱ.若g(t)是高度为1的半占空RZ矩形脉冲，则有目前五十六页\总数一百零二页\编于七点57双极性NRZ功率谱：双极性RZ功率谱：2fsfs3fs目前五十七页\总数一百零二页\编于七点以上两例可以看出：581、

二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)和G2(f)。时间波形的占空比越小，占用频带越宽。NRZ(=Ts)基带信号的带宽为BS=1/=fs；RZ(=Ts/2)基带信号的带宽为BS=1/=2fs。其中fs

是位定时信号的频率，它在数值上与码元速率RB相等。2、单极性基带信号是否存在离散线谱取决于矩形脉冲的占空比。目前五十八页\总数一百零二页\编于七点基带信号频谱分析意义：591、信号带宽——根据其连续谱来确定序列的带宽2、能否从脉冲序列中直接提取位定时信号——根据离散谱来确定3、有无直流成份4、信号频谱分布规律

这样，我们就可以针对信号谱的特点来选择相匹配的信道,或者根据信道的传输特性来选择合适的信号形式.练习目前五十九页\总数一百零二页\编于七点传输码的码型选择原则60不含直流，且低频分量尽量少；应含有丰富的定时信息，以便于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；所选码型应对噪声和码间串扰具有较强的抵抗力和自检能力。编译码简单，以降低通信延时和成本。目前六十页\总数一百零二页\编于七点61目前六十一页\总数一百零二页\编于七点三、基带脉冲传输与码间串扰62

基带数据传输模型信道信号形成器数字信道接收滤波器抽样判决器噪声基带脉冲输入同步提取基带脉冲输出发送滤波器信道信号形成器:压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。（发送滤波器）信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n(t)，并假设它是高斯白噪声。加性噪声乘性噪声1、限制发送频带2、形成脉冲波形引入噪声，形成波形失真目前六十二页\总数一百零二页\编于七点63信道信号形成器数字信道接收滤波器抽样判决器噪声基带脉冲输入同步提取基带脉冲输出发送滤波器接收滤波器:它用来接收信号，滤除信道噪声和其他干扰，对均衡失真波形，有利于抽样判决。抽样判决器：再生信号，改善输出信号质量；若传输特性不良，产生串扰会引起错判，形成误码。同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲。（位同步器）消除带外噪声，均衡失真波形目前六十三页\总数一百零二页\编于七点基带系统的各点波形示意图输入信号码型变换后传输的波形信道输出接收滤波输出位定时脉冲恢复的信息错误码元（b）（c）（d）（e）（f）（g）目前六十四页\总数一百零二页\编于七点65

两种误码原因：码间串扰信道加性噪声系统传输总特性不理想，导致码元的波形畸变、展宽和拖尾。码间串扰（InterSymbolInterference)

前面码元波形的拖尾蔓延到当前码元的抽样时刻，从而对当前码元的判决造成干扰。原因：ISIflash目前六十五页\总数一百零二页\编于七点66

两种误码原因：码间串扰信道加性噪声发送滤波器数字信道接收滤波器抽样判决器噪声基带脉冲输入同步提取基带脉冲输出

h(t)

/H(f)

在框图中，{an}为发送滤波器的输入符号序列。在二进制的情况下为0、1或-1、+1。d(t)－对应的基带信号d(t)为分析方便，把这个序列对应的基带信号d(t)表示成：gT(t)GT(f)c

(t)C

(f)gR(t)GR(f)理想冲激序列目前六十六页\总数一百零二页\编于七点{an}传输码（线路码）

随机序列~数字脉冲幅度调制(PAM)gT(t)为发送脉冲波形(矩形、升余弦、高斯、三角形、半余弦脉冲)基带传输系统目前六十七页\总数一百零二页\编于七点等效模型r(t)的要求：不考虑噪声条件下，相邻码元间无串扰。由传输特性H(f)决定。目前六十八页\总数一百零二页\编于七点69式中，H(f)目前六十九页\总数一百零二页\编于七点70

r(t)被送入抽样判决电路，并由该电路确定所传的数字序列{an}的取值。为了确定第k个码元a(k)，则对信号抽样的时刻一般在(kTs+t0)，其中，k是相应的第k个时刻，t0是可能的时延。因而，为了确定ak

的取值，必须首先确定r(t)在该样点上的值:恢复信息码间干扰随机干扰目前七十页\总数一百零二页\编于七点71第一项akh(t0)：是第k个接收基本波形在上述抽样时刻上的取值，它是确定ak信息的依据；第二项：波形在第k个抽样时刻上的总和，它对当前码元ak的判决起着干扰的作用，我们称这个值为码间干扰值，它产生于信道特性的不理想；

是接收信号中除第k个以外的所有其他码元第三项:显然是一种随机干扰。目前七十一页\总数一百零二页\编于七点72例如，在二进制数字通信时，ak的可能取值为“0”或“1”，若判决电路的判决门限为Vd

，则这时判决规则为：

当r(kTs+t0)>Vd时，判ak为“1”当r(kTs+t0)<Vd时，判ak为“0”。显然，只有当码间串扰值和噪声足够小时，才能基本保证上述判决的正确。目前七十二页\总数一百零二页\编于七点三、基带脉冲传输与码间串扰73无码间串扰的基带传输特性码间串扰和信道噪声是影响基带传输系统性能的主要因素，为了减小它们的影响,降低系统的误码率是我们研究的通信系统的关键问题。

消除码间串扰的基本思想由上式可知，若想消除码间串扰，应使由于an是随机的，要想通过各项相互抵消使码间串扰为0是不行的，这就需要对h(t)的波形提出要求。目前七十三页\总数一百零二页\编于七点74

如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时刻已经衰减到0，就能满足要求。但是这样的波形不易实现。实际中h(t)波形有很长的拖尾，也正是由于每个码元的拖尾造成了相邻码元的干扰。

在上式中，若让h[(k-n)Ts+t0]在Ts+t0

、2Ts+t0等后面码元抽样判决时刻上正好为0，就能消除码间串扰。这就是消除码间串扰的基本思想。目前七十四页\总数一百零二页\编于七点三、基带脉冲传输与码间串扰75无码间串扰的基带传输特性

无码间串扰的条件1、时域条件

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大值，并在其他码元的抽样时刻上均为0，则可消除码间串扰。即：若对h(t)在时刻t=kTs（这里假设t0=0）抽样，则应有下式成立:上式称为无码间串扰的时域条件。目前七十五页\总数一百零二页\编于七点76典型无码间串扰的h(t)波形由图可见，虽然h(t)的整个波形延迟到其它码元时隙，但由于在其它码元的抽样判决时刻其值为0，因此不存在码间串扰。但需要注意的是，为了分析方便，对网络传递函数H(ω)作了两点简化：一是设H(ω)的时延为0；二是将t=0时刻的抽样值h(0)归一化为1。目前七十六页\总数一百零二页\编于七点77无码间串扰时的抽样情况目前七十七页\总数一百零二页\编于七点三、基带脉冲传输与码间串扰78无码间串扰的基带传输特性

无码间串扰的条件2、频域条件上条件称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则。目前七十八页\总数一百零二页\编于七点792、频域条件上条件称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则。频域条件的物理意义:将H()在轴上以2/Ts为间隔切开，然后分段沿轴平移到(-/Ts,/Ts)区间内，将它们进行叠加，其结果应当为一常数（不必一定是Ts

）。这一过程可以归述为：一个实际的H()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。目前七十九页\总数一百零二页\编于七点80例：目前八十页\总数一百零二页\编于七点三、基带脉冲传输与码间串扰81

无码间串扰的基带传输特性1、理想低通特性它的冲激响应h(t)为:目前八十一页\总数一百零二页\编于七点821、理想低通特性该系统的带宽为:——记为fN(奈奎斯特带宽）无ISI的最高码元速率为：——奈奎斯特速率RBmax=1/Ts=2fN(Baud)奈氏第一准用文字详细表述是：

如系统等效网络具有理想低通特性，且截止频率为fN时，则该系统中允许的最高码元速率为2fN，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后码间干扰。目前八十二页\总数一百零二页\编于七点831、理想低通特性该系统的带宽为:——记为fN(奈奎斯特带宽）无ISI的最高码元速率为：η

=RBmax/B=2(Baud/Hz)——奈奎斯特速率无ISI的最高频带利用率为：这是无ISI条件下，基带系统所能达到的极限情况。但是，这种特性在物理上是无法实现的；并且h(t)的振荡衰减慢，使之对定时精度要求很高。故不能实用。RBmax=1/Ts=2fN(Baud)目前八十三页\总数一百零二页\编于七点奇对称的余弦滚降特性三、基带脉冲传输与码间串扰84

无码间串扰的基带传输特性2、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，这称为“滚降”。一种常用的滚降特性是余弦滚降特性，如下图所示：只要H()在滚降段中心频率处（与奈奎斯特带宽相对应）呈奇对称的振幅特性，就必然可以满足奈奎斯特第一准则，从而实现无码间串扰传输。具有余弦滚降特性的LPF，是否满足无ISI的条件？目前八十四页\总数一百零二页\编于七点85按余弦特性滚降的传输函数为：相应的h(t)为：式中，为滚降系数，用于描述滚降程度。它定义为：其中，fN

－奈奎斯特带宽，

f

－超出奈奎斯特带宽的扩展量0≤α≤1

目前八十五页\总数一百零二页\编于七点几种滚降特性和冲激响应曲线--

滚降系数越大，h(t)的拖尾衰减越快--滚降使带宽增大为fN2fN--余弦滚降系统无ISI的最高频带利用率为：目前八十六页\总数一百零二页\编于七点fN2fN理想低通(LPF)；升余弦频谱特性:目前八十七页\总数一百零二页\编于七点88例：已知基带传输系统总特性为下图所示的余弦滚将特性。

（1）试求该系统无ISI的最高传码率和频带利用率；

（2）若分别以2/3T、1/2T、1/T、3/T的速率传输数据，哪些速率可以消除ISI？解：（1）无ISI的最高传码率：RBmax=2fN

故最高频带利用率为：系统带宽：η

=RBmax/B=1

(Baud/Hz)目前八十八页\总数一百零二页\编于七点89验证能否实现无ISI传输方法：当实际传输速率RB小于（必须是整数倍）或等于RBmax时，即满足RBmax=nRBn=1,2,3…时，表示以实际速率进行数据传输，将满足抽样点上无ISI的条件。目前八十九页\总数一百零二页\编于七点90例：已知基带传输系统总特性为下图所示的余弦滚将特性。

（1）试求该系统无ISI的最高传码率和频带利用率；

（2）若分别以2/3T、1/2T、1/T、3/T的速率传输数据，哪些速率可以消除ISI？解：（2）当实际传输速率RB与系统无ISI