文档介绍：通信原理
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通信原理
第6章数字基带传输系统
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第6章数字基带传输系统
概述
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。
数字基带传输系统-不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,常用于传输距离不太远的情况下。
数字带通传输系统-包括调制和解调过程的传输系统
研究数字基带传输系统的原因:
近程数据通信系统中广泛采用
基带传输方式也有迅速发展的趋势
基带传输中包含带通传输的许多基本问题
任何一个采用线性调制的带通传输系统,可以等效为一个基带传输系统来研究。
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第6章数字基带传输系统
数字基带信号及其频谱特性
数字基带信号
几种基本的基带信号波形
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第6章数字基带传输系统
单极性波形:该波形的特点是电脉冲之间无间隔,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。
双极性波形:当“1”和“0”等概率出现时无直流分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的判决电平为零值,因而不受信道特性变化的影响,抗干扰能力也较强。
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第6章数字基带传输系统
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 。
与归零波形相对应,上面的单极性波形和双极性波形属于非归零(NRZ)波形,其占空比等于100%。
双极性归零波形:兼有双极性和归零波形的特点。使得接收端很容易识别出每个码元的起止时刻,便于同步。
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第6章数字基带传输系统
差分波形:用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码,图中,以电平跳变表示“1”,以电平不变表示“0”。它也称相对码波形。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响。
多电平波形:可以提高频带利用率。图中给出了一个四电平波形2B1Q。
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第6章数字基带传输系统
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。
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。
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第6章数字基带传输系统
基带信号的频谱特性
本小节讨论的问题
由于数字基带信号是一个随机脉冲序列,没有确定的频谱函数,所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。
这里将从随机过程功率谱的原始定义出发,求出数字随机序列的功率谱公式。
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:
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第6章数字基带传输系统
图中
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。
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
式中
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