通信原理課程負責人：殷玲Telmail:258475723@項目6數字信號的基帶傳輸項目描述數字處理的靈活性使得數字傳輸系統中傳輸的數字信息既可以是來自計算機、電傳機等數據終端的各種數字信號，也可以是來自模擬信號經數字化處理后的脈沖編碼（PCM）信號等。這些數字信號所占據的頻譜是從零頻或很低頻率開始，稱為數字基帶信號。在某些具有低通特性的有線信道中，特別是在傳輸距離不太遠的情況下，基帶信號可以不經過載波調制而直接進行傳輸。例如，在計算機局域網中直接傳輸基帶脈沖，這類系統統稱為數字基帶傳輸系統。而把包括調制和解調過程的傳輸系統統稱為數字帶通（或頻帶）傳輸系統。教學目標了解傳輸系統的性能優化。百學須先立志思政育人理解串擾，能看透環境對人的影響；養成良好的學習習慣，營造積極向上的學習環境。百學須先立志了解傳輸性能優化任務44.1均衡技術

由于有誤差，所以

有ISI。插入均衡器

，使得

滿足奈奎斯特第一準則，則

在抽樣時刻上無ISI。

均衡目的：消除或減小碼間串擾（ISI）。

均衡原理：頻域均衡——從頻域上補償系統的頻率特性，使包括均衡器在內的基帶系統的總特性滿足奈奎斯特第一準則。時域均衡——直接校正失真的響應波形，使包括均衡器在內的整個系統的沖激響應滿足無ISI的時域條件。它在抽樣時刻

t=kTs的取值為橫向濾波器由多個橫向排列的遲延單元和2N+1個抽頭系數組成的。如下圖所示：該均衡器的單位沖激響應為均衡后的輸出波形為

均衡器設計的目標：按照某種算法或準則，求出抽頭系數Ci，使得

的所有

為零，從而消除或減小碼間串擾。

目前，已提出多種不同的均衡算法和均衡器結構，其目標在于：更好的均衡效果和更有效的工程實現。前面介紹的橫向濾波器屬于一種線性均衡器，它簡單、易于調節，適用于信道特性較平坦、ISI不太嚴重的場合（如有線電話信道中）。對于傳輸特性失真嚴重的信道（如存在多徑效應的無線信道），可采用非線性均衡器（如判決反饋均衡器）。簡記為均衡后的樣值由均衡器的抽頭系數與均衡前的樣值乘積之和來確定。除以外的所有都屬于波形失真引起的碼間串擾。4.2部分響應系統

數字基帶系統傳輸的碼間干擾碼間干擾誤碼！110m(t)r(t)111cp(t)理想低通&升余弦無碼間干擾的基帶傳輸總特性兩種無碼間干擾系統理想低通

升余弦拖尾衰減頻帶利用率慢快在無碼間干擾的條件下，高的頻帶利用率與波形拖尾收斂快是相互矛盾的發現問題理想低通特性。特點：頻譜窄，能達到理論上的極限傳輸速率2Baud/Hz；但沖擊響應尾巴衰減慢，對定時要求嚴格。等效理想低通傳輸特性，例如采用升余弦頻率特性時，特點：沖擊響應的“尾巴”尾巴衰減快，對定時要求可放松；但所需要頻帶寬，達不到2Baud/Hz的速率（升余弦特性時為1Baud/Hz），即降低了系統的頻帶利用率?？梢?，高的頻帶利用率與“尾巴”衰減大、收斂快是相互矛盾的，這對于高速率的傳輸尤其不利。提出問題能否找到一種頻帶利用率為2B/Hz、且拖尾收斂快、實際中又可以實現的傳輸波形呢？分析問題頻帶利用率高、“尾巴”收斂快、實際中又可實現的傳輸波形尋找波形碼間干擾部分響應系統分析問題TB將兩者相加

——合成“拖尾”衰減很快的脈沖波形1.尋找波形觀察方法分析問題1.尋找波形

表達式TB分析問題1.尋找波形

頻譜系統帶寬：Nyquist速率：=2(Baud/Hz)分析問題1.尋找波形方法將兩者相加

——合成“拖尾”衰減很快的脈沖波形1/TB碼元速率會引起碼間干擾嗎？分析問題1.尋找波形尋找波形碼間干擾部分響應系統碼間干擾！分析問題尋找波形碼間干擾部分響應系統碼間干擾可以消除嗎？分析問題設輸入的二進制碼元序列為{ak}接收波形2.碼間干擾TBTBTBTB碼間串擾碼間干擾示意圖分析問題2.碼間干擾消除

發送碼元ak時，接收波形在k時刻抽樣值Ck：Ck=ak+ak-1ak=Ck-ak-1碼間干擾示意圖分析問題2.碼間干擾

-1-1+1+1-1+1發送端

001101輸入信碼

例-1-1+1+1-1+1接收端

-20+200

接收端

Ck=ak+ak-1判決：ak=Ck-ak-1分析問題尋找波形碼間干擾部分響應系統解決問題3.部分響應系統設計思想設計目標有控制的在某些碼元的抽樣時刻引入ISI(1)改善頻譜特性，提高頻道利用率到理論極限值2B/Hz(2)加快響應波形尾部的衰減，從而降低對定時的要求解決問題3.部分響應系統（1）波形振幅與t2成反比，比Sa(x)波形收斂快；（2）以波特率1/TB傳送，則在抽樣時刻僅發生前一碼元對當前碼元的干擾，干擾可控；（3）頻帶利用率—理論極限值2B/Hz特點部分響應波形總結研究目的：如何設計頻