通信原理数字基带传输系统

通信原理数字基带传输系统若想消除码间串扰,只要第2项为0即可。由于an就是随机得,要想通过各项相互抵消使码间串扰为0就是不行得。

前一码元影响最大,让前一码元得波形在后一码元抽样判决时刻为已衰减为0。前一码元得波形在后一码元抽样判决时刻未衰减到0,但可在t0+Ts,t0+2Ts等后面码元抽样判决时刻正好为0。6、4、1消除码间串扰得基本思想2考虑到实际应用时,定时判决时刻不一定非常准确,这样得尾巴拖得太长,当定时不准时,任一个码元都要对后面好几个码元产生串扰,或者说后面任一个码元都要受到前面几个码元得串扰。因此对系统还要求适当衰减快一些,即尾巴不要拖得太长。3无码间串扰系统又称理想基带系统。为了设计理想基带系统首先设:即无噪声。另外,设延时t0=0基带传输特性分析模型H(w)识别电路6、4、2无码间串扰得条件41、无码间串扰传输得时域条件只要基带传输系统得冲激响应波形h(t)仅在本码元得抽样时刻上有最大值,并在其她码元得抽样时刻上均为0,则可消除码间串扰。也就就是说,若对h(t)在时刻t=kTs抽样(设延迟t0=0),则应有下式成立:5上式称为无码间串扰得时域条件。即:若h(t)得抽样值除了在t=0时不为零外,在其她所有抽样点上均为零,就不存在码间串扰。h(t)尾部衰减要快。

从理论上讲,以上两条可以通过合理地选择信号得波形和信道得特性达到。下面从研究理想基带传输系统出发,得出无码间串扰传输得频域特性H(w)满足得条件。6根据h(t)和H(

)之间存在得傅里叶变换关系:在t=kTs时,有把上式得积分区间用分段积分求和代替,每段长为2/Ts,则上式可写成2、无码间干扰得频域条件—奈奎斯特第一准则寻找满足

得7将上式作变量代换:令则有d

=d

,

=

+2i/Ts。当

=(2i1)/Ts时,

=/Ts,于就是当上式右边一致收敛时,求和与积分得次序可以互换,于就是有8这里,我们已把

重新换为

。由傅里叶级数可知,若F(

)就是周期为2/Ts得频率函数,则可用指数型傅里叶级数表示h(-kTs)就是得指数型傅里叶级数得系数,即有

910大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流在无码间串扰时域条件得要求下,我们得到无码间串扰时得基带传输特性应满足(6、4-10)或写成(6、4-11)上条件称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则。基带系统得总特性H(

)凡就是能符合此要求得,均能消除码间串扰。11频域条件得物理意义将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,将她们进行叠加,其结果应当为一常数。当以1/Ts速率传输基带信号时,无码间串扰。当以高于1/Ts速率传输基带信号时,存在码间串扰。可以归述为:一个实际得H(

)特性若能等效成一个理想低通滤波器,则可实现无码间串扰。1213(一)理想低通传输特性

理想基带传输系统得传输特性具有理想低通特性,其传输函数为6、4、3无码间串扰得传输特性得设计14输入数据若以1/Ts波特速率传送时,理想低通系统得冲激响应在t=0时不为0,在其她抽样时刻(t=kTs,k≠0)都等于0,这表明采用这种波形作为接收波形时,不存在码间干扰。15输入序列若以1/Ts波特得速率进行传输时,所需得最小传输带宽为1/(2Ts)Hz。这就是在抽样时刻无码间串扰条件下,基带系统所能达到得极限情况。16

频带利用率η:单位频带内得码元传输速率,单位为Baud/Hz。理想值：基带系统所能提供得最高频带利用率为η=2波特/赫。通常,我们把1/(2Ts)称为奈奎斯特带宽,记为W,则该系统无码间串扰得最高传输速率为2W波特,称为奈奎斯特速率。17fs>2W(码元速率大于两倍系统带宽值)结论:当码元速率大于基带传输系统带宽得两倍时,无法得到一个无码间串扰得系统,或者说无法设计一个无码间串扰得信号波形。18fs=2W(码元速率等于两倍系统带宽值)结论：唯一可能的传输函数为å¥-¥=+nsTnfH)(WW-sf2sfLLLLsf-2sf-19fs<2W(码元速率小于两倍系统带宽值)

结论:多个H(f)重叠相加得结果,就有可能使得条件得以满足。

å¥-¥=+nsTnfH)(WW-sf2sfLLLLsf-2sf-20例:已知理想低通如图所示,当码元速率RB=1/Ts

时,判断就是否能实现无码间干扰传输？奈奎斯特速率为多少？解:频域法0其它∵H(ω

)=1|ω|≤π/TsRB=1/Ts∴生成判断区间(-πRB

,πRB)=(-π/Ts

,π/Ts

)又∵要求∴生成、、等21求和:常数频域图:∴Heq(ω)=常数,能实现无码间干扰传输频带利用率22从时域理解无码间干扰得定义

时域法∵∴h(t)得零点为:又∵无码间干扰得时域条件:1k=00其它h(kTs)=零点间隔与传输速率得倒数相等作图理解讨论RB得变化∴理想低通能实现无码间干扰传输,奈氏速率为:2311011101原生基带系统冲激响应响应波形判决脉冲再生基带11011101时域图:识别点24系统冲激响应有干扰无干扰无干扰有干扰响应波形讨论RB得变化25结论:1)系统能实现无码间干扰传输得必要条件就是:1n=00其她整数h(n

)=2)奈奎斯特速率得值就是h(n)零点间隔得倒数3)其余能实现无码间干扰传输得速率比奈奎斯特速率慢整数倍。4)频带利用率得理论最大值为2b/sHz。26理想低通传输特性得基带系统有最大得频带利用率,该系统在实际应用中存在两个问题:1、理想矩形特性得物理实现极为困难;2、就是理想得冲激响应h(t)得“尾巴”很长,衰减很慢,当定时存在偏差时,可能出现严重得码间串扰。考虑到实际得传输系统总就是可能存在定时误差得,一般不采用理想低通系统,而只把这种情况作为理想得“标准”或者作为与别得系统特性进行比较时得基础。27习题6-13为了传送码元速率为1000(Band)得数字基带信号,试问系统采用题图中所画得哪一种传输特性比较好？并简要说明其理由。根据码间干扰时系统传输函数H(ω)应满足得条件分析,图中所示得三个传输函数(a),(b),(c)都能够满足以1000B得码元速率无码间干扰传输。此时,需要比较a、b、c三个传输函数在频带利用率,单位冲激响应收敛速度,实现难易程度等方面得特性,从而选择出最好得一种传输函数。28从频带利用率性能方面比较可得:应选择传输函数(b)或(c)。29例:设谋基带传输系统具有如图所示得三角形传输函数:(1)求该系统H(ω)表示式;(2)当数字基带信号得传码率RB=ω0/π时,用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰得传输？30(2)当数字基带信号得传码率RB=ω0/π时,需要以2πRB为间隔对H(ω)进行分段叠加,分析在区间(-π/Ts,π/Ts)即[-ω0,

ω0]叠加函数得特性。根据无码间干扰传输条件,该系统不能以RB=ω0/π率实现无码间干扰传输。31(二)余弦滚降特性为了解决理想低通特