第6章 数字基带传输系统.ppt

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通信原理
第6章数字基带传输系统
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数字基带传输系统
数字基带信号
未经载波调制的数字信号
频谱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
近程数据通信系统中广泛采用
数字带通传输系统-包括调制和解调过程的传输系统
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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
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数字基带传输系统
单极性波形:
电脉冲之间无间隔,极性单一
有直流分量,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
在接收端恢复信号的判决电平为零值,
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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。
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
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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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
电平跳变表示“1”,以电平不变表示“0”
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。
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数字基带传输系统
数字基带信号: 表示信息码元的脉冲的波形并非一定是矩形。
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:
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:

sn(t)可以有N种不同的脉冲波形。
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数字基带传输系统
基带信号的频谱特性
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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数字基带传输系统
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
式中
定义稳态波,即随机序列s(t)的统计平均分量,它取决于每个码元内出现g1(t)和g2(t) 的概率加权平均
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数字基带传输系统
交变波u(t)是s(t)与v(t)之差,即
于是
式中,
或写成
其中
显然, u(t)是一个随机脉冲序列。