等级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
比特率(Mb/s) 155.52 622.08
2488.32 9953.28
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第6章 数字基带传输系统
8
教学构想
目的：通过剖析数字基带传输系统，掌握数字通信系 统分析和设计的基本方法和思路；
要求： ① 掌握数字基带传输的基本理论，包括数字基带
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
(3) 单极性归零波形
1
E
0
010 0
11
单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小 于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回 到零电平。
设码元间隔为Tb，归零码宽度为，则称/Tb为占空比， /Tb=0.5称为半占空码。
单极性归零码可以直接提取定时信息，是其它波形提 取位定时信号时需要采用的一种过渡波形。
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
(4) 双极性归零波形
1 010 011 0
E
-E
它是双极性码的归零形式；每个码元内的脉冲都回到 零电平，即相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。
它除了具有双极性不归零码的特点外，还可以通过简 单的变换电路（全波整流电路），变换为单极性归零 码，有利于同步脉冲的提取。
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性6.1.1 数字基带信号
几种基本的基带信号波形
(1) 单极性（不归零）波形
E1 0 1 0 0 1 1
0
有直流成份； 判决电平不能稳定在最佳的电平，抗噪声
性能不好； 不能直接提取同步信号； 传输时要求信道的一端接地，这样不能用
两根芯线均不接地的电缆传输线。
ek'
t
m'(t)
mˆ ( t )
t
4
复习--时分多路复用原理
m1(t) 低通1
m2(t) mi(t)
低通2
mN(t) 低通N
信道
同步旋转 开关
低通1 低通2
m1(t) m2 (t)
低通N
mN (t)
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复习-- E体系的速率
E体系的速率：
基本层(E-1)：30路PCM数字电话信号，每路PCM信号的比特率 为64 kb/s。由于需要加入群同步码元和信令码元等额外开销 (overhead)，所以实际占用32路PCM信号的比特率。故其输出 总比特率为2.048 Mb/s，此输出称为一次群信号。
s(t) ang(tnTs) n
注：表示信息码元的单个脉冲的波形并非一定是矩形的。 数字基带信号的一般表示式（随机脉冲序列）：
s(t) sn(t) n
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6.1 数字基带信号及其频谱特性
6.1.2 基带信号的频谱特性
分析思路
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。
m
(t)
+
e(t)
+
-
m p(t)
抽样判 决器
e
' k
积分器
ck
脉冲发 生器
mp(t) m(t)
TS
t
ck
0 0 0 10 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0
ek’
t
3
复习-- 实用译码过程
c
' k
e
' k
脉冲发 生器
积分器
低通 m ( t )
滤波
ck’
0 0010 1 11 1 110 10 0
信号 的波形、频谱和码型；
② 熟练掌握数字基带信号无失真传输的基本准则； ③ 掌握基带传输误码性能分析方法； ④ 掌握时域均衡的基本原理和实现方法; ⑤ 了解评价数字基带传输系统性能的眼图的概念。 方法：
理论分析和实际应用相结合。
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主要内容 第6章 数字基带传输系统
6.1 数字基带信号及其频谱特性 6.2 6.3 数字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 6.6 眼图 6.7 部分响应和时域均衡
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
(5) 差分波形
E
1 01 0 0 1 1
E
不是用码元本身的电平表示消息代码，而是用相邻码元 的电平的跳变和不变来表示消息代码；
由于差分码是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码， 因此称为相对码，而相应地称前面的单极性或双极性码 为绝对码。
用差分码波形传送代码可以消除设备初始状态的影响， 特别是在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。
E-2层：4个一次群信号进行二次复用，得到二次群信号，其 比特率为8.448 Mb/s。
E-3层：按照同样的方法再次复用，得到比特率为34.368 Mb/s的三次群信号
E-4层：比特率为139.264 Mb/s。 由此可见，相邻层次群之间路数成4倍关系，但是比特率之间
不是严格的4倍关系。
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复习-- SDH的速率等级
通信原理
第六章 数字基带传输系统 (数字基带信号及其频谱特性)
1
复习-- 增量调制原理
m (t)
抽 样
-
二电平 量化
rk
数码 形成
ck
m
' k
+ rk ck=1
0
ek
-
ck = 0
量化特性
延迟 +
m
* k
编码器
c
' k
解 码
r k'
+
m
*' k
延迟
译码器
2
复习-- 实用编码过程
抽样定时 T ( t )
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
(2) 双极性（不归零）波形
E 1 0 1 0 0 1 1
E
当1、0符号等概出现时无直流分量； 接收端恢复信号时的判决电平为0，稳定不变，因而不
受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强,有利于在信 道中传输。 主要缺点： （1）不能直接提取同步信号； （2）1、0符号不等概出现时，仍有直流成份。
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
(6) 多进制波形
3E 01 00
00
01
01
E E 3E
11 10
11
这种波形的一个脉冲可以代表多个二进制符号，在码元 速率一定时可以提高信息速率，故在高速数字传输系统 中得到广泛应用。
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6.1 数字基带信号及其频谱特 性
数字基带信号的表示式 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：
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问题的描述
什么是数字基带信号？
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。
什么是数字基带传输？什么是数字频带传输？
数字基带传输：数字基带信号不经载波调制而直接在信道上传输； 数字频带传输：数字基带信号经过载波调制后在信道中传输。
为什么要研究数字基带传输？
1、近程数据通信系统中广泛采用，并有迅速发展的趋势； 2、基带传输中包含了带通传输的许多基本问题； 3、任何一个线性调制的频带传输系统可等效为基带传输系统来研究。