功率谱
fs pG1(mf s ) (1 p)G2 (mf s ) 2 ( f mf s ) 离散线谱
m
u ( t ) 的功率谱
UT ( )

uT
(t
)
e
j
t
dt
UT ( f )
N
an g1 (t _nTs )_ g2 (t _nTs ) e j 2 f t dt
n N
N
6.1.1 基带信号波形（电气特征）
单极性非归零
10 010 11
Ts
单极性归零
τ
双极性非归零
E 1 0 0 1 0 1 1 0
_E
双极性归零
Ts Ts ：码元宽度
特征：非归零和归零信号的码元宽度相同，但占空比τ不 同，导致信号频谱不同。
多值波形 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1
Ps ( f )
fs pG1(mfs ) (1 p)G2 (mfs ) 2 ( f mfs )
m
fs p(1 p) | G1( f ) G2 ( f ) |2
单极性非归零信号功率谱 双极性非归零信号功率谱
特性： 基带信号频谱的延伸范围取决于单个脉冲波形 G( f )，不同码型仅改变加权系数；
第六章 数字基带传输系统
主要内容
➢ 数字基带信号的频谱结构 ➢ 基带信号传输的常用码型 ➢ 码间串扰的基本概念 ➢ 奈奎斯特第一准则 ➢ 抗噪声性能的分析方法 ➢ 眼图分析
重点
➢ 基带信号的频谱特征 ➢ 常用码型的规则和选
择方法 ➢ 奈奎斯特第一准则的
应用 ➢ 最佳门限电平
6.0 概念 6.1 数字基带信号及其频谱特性 6.2 基带传输的常用码型 6.3 基带信号传输与码间串扰 6.4 无码间串扰的基带传输特性 6.5 基带传输系统的抗噪声性能 6.6 眼图 *6.7 部分响应系统 *6.8 时 域 均 衡
基带传输系统框图
原生
基带 基带 编码
G( )
波形 形成
C( )
信 道
R( )
接收 滤波器
再生 判决
再生
基带
译码
噪声
位同步 定时脉冲 再生基带信号
再生信号波形
接收基带
判 决
再 生
0101
判决门限
t
t
0 101
t
抗干扰性好
6.1 数字基带信号及其频谱特性
6.1.1 基带信号波形 6.1.2 基带信号表达式 6.1.3 基带信号频谱
作业
作业
习题 6-1、6、7、8、12、16
6.0 概念
➢数字基带传输：将由PCM或增量调制所获得的数字信号， 或信源编码所输出的数字信号（即基带信号）不经过频谱 搬移，只经过简单的码型变换后进行传输。
➢数字带通(频带)传输（数字调制）：对基带信号进行数 字调制与解调的过程称为频带传输或数字调制。
a e j 2 f nTs n
G1( f )_ G2 ( f )
n N
∵ | UT ( f ) |2 = UT ( f ) ·UT*( f )
随机过程的数字特征
自相关函数与功率谱密度函数为傅氏变换对。
周期性平稳随机过程：分解法
N
分析基带截短信号 ST (t) Sn (t nTs ) n N
T = (2N+1)Ts N 足够大
随机信号理论： S ( t ) 的功率谱密度函数PS(ω)与截短信号
ST ( t )的功率谱密度函数PST (ω)有关
Ts Ts
差分波形( 编码 ) 每个码元的电平与相邻前码元电平值有关。 规则： “1” —— 相邻码元电平值 跳变 “0” —— 相邻码元电平值 保持
原始波形 1 0 0 1 0 1 1 差分波形 1 1 1 0 0 1 0
6.1.2 基带信号的数学表达式
设 码元宽度为Ts ，则基带信号 S( t ) 可表示为
ST (t)
PS T
( )
E[
ST () 2 ]
T
S(t)
PS
( )
lim
N
E[ ST ( ) 2 ]
(2 N 1)Ts
∴ 对 S ( t ) 的分析转化为对 ST ( t ) 的分析
S( t ) 的功率谱
双边谱
S(t
)
lim
T
ST
(t
)
v(t
)
u(t
)
Ps ( f ) Pv ( f ) Pu ( f )
C ejmfs st m
pg1(t ) (1 p)g2 (t ) e jms t dt
m
Cm＝T1s
Ts
2 Ts
v(t ) e j ms t dt
2
fs pG1(mf s ) (1 p)G2 (mf s )
v(t ) Cm ( f mf s )
m
Pv ( f ) Cm2 ( f mf s ) m
S (t) Sn (t nTs ) n
Sn(t nTs ) ：码元波形 二进制 Sn (t nTs )
g1 (t _nTs ) g2 (t _nTs )
以概率 p 以概率 (1-p)
S(t)
3Ts Ts 0 Ts
3Ts
t
2
2
2
2
0 10 0 1
6.1.3 基带信号的频谱
广义平稳随机过程：
n N
以概率 1- p
N
ang1(t nTs ) g2 (t nTs ) n N
1 p
an
p
v( t ) 功率谱 u( t )功率谱
v ( t ) 的功率谱
vT (t)
p
netN'jN2=gnt1-m(ntT_n1s Ts
)
f
(
s
1Ts2
Ts 2
ep)j m
n
N
s t
g2
(ptg_1n(Tt s
统计平均分量
N
N
N
Sn (t nTs ) p g1(t nTs ) (1 p) g2(t nTs )
nN
nN
nN
以概率 p
N
N
（1 p
p） g1(t nTs )
n N
N
g1(t nTs ) p
(1
N
p) g2(t
n N
g2 (t nTs )
nTs
)
n N
离散线谱反映 S( t )中包含的时钟信息，对同步 问题的研究起着重要作用。
基带信号带宽。
分解法
ST ( t ) = 稳态波＋交变波
= vT ( t ) + uT ( t )
N
N
vT (t ) p g1(t nTs ) (1 p) g2 (t nTs )
n_ N
n_ N
uT (t) ST (t) vT (t)
Nn
)nT
s
)
(1周 p期)g序2 (t列 n信Ts号) dt
v(t) lim T
vT (t)
n
pg1 (t
f s
nTs
n
) (1 p)g (t e
nTs
Ts 2
nTs
Ts 2
j ms (t ' nTs )
2
npTgs1
()t'
)
(1
p) g2 (t' )
dt'
傅氏级数 v(t)