數(shù)字信號基帶傳輸?shù)诠?jié)四

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1、4部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）部分響應(yīng)系統(tǒng)提出的動機根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則設(shè)計基帶系統(tǒng)時，可以達到極限頻帶利用率，但實際不可實現(xiàn)；且第一個零點以后的尾巴振蕩幅度大、收斂慢，從而對定時要求十分嚴格。若定時稍有偏差，則極易引起嚴重的碼間干擾。實際應(yīng)用中，常采用升余弦頻譜特性，雖然減少了尾巴的振蕩，對位定時也可放松些要求，但所需的頻帶寬度卻加寬了，因此帶寬利用率降低。于是提出了部分響應(yīng)系統(tǒng)的概念。其目標(biāo)：在消除符號間干擾前提下，速率為的波形序列，可由奈氏帶寬進行信道傳輸。實現(xiàn)部分響應(yīng)的方法在發(fā)送端，人為加入一個已知的符號間“干擾”—

2、—采用相關(guān)電平編碼，形成“雙二進制信號”；在接收端這種人為干擾以確定的方式判斷出來。14部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）奈奎斯特第二準(zhǔn)則有控制地在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾，而在其它碼元的抽樣時刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時又可以降低對定時精度的要求。通常把這種波形稱為部分響應(yīng)波形，利用部分響應(yīng)波形進行傳送的基帶傳輸系統(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)24部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）相關(guān)電平編碼——(第I類部分響應(yīng))設(shè)發(fā)送編碼序列為，當(dāng)序列進入圖示的編碼器，則輸出為具有三電平值，即、0（當(dāng)時）或具有三電平值

3、，即0、1、2（當(dāng)時）這種由的二電平轉(zhuǎn)換為的三電平而導(dǎo)致的相鄰信號間的相關(guān)性——就是人為的將符號間干擾加入到發(fā)送信號的機制∑理想LPF＋＋圖相關(guān)電平編碼器34部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）第一類部分響應(yīng)將兩個時間上相隔一個碼元時間的波形相加，如下圖(a）所示，則相加后的波形為其頻譜函數(shù)為：44部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）54部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）第一類部分響應(yīng)這樣，當(dāng)發(fā)送碼元時，接收波形在相應(yīng)抽樣時刻上獲得的值由確定。在接收時，為了恢復(fù)，需要進行這種檢測方法的缺點一：一旦出現(xiàn)誤判決，則會產(chǎn)生誤碼擴散現(xiàn)象。缺

4、點二：參考位有錯，解碼全非由于這時的“干擾”是確定的，故仍然可以每秒傳送個碼元。64部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）舉例1：相關(guān)電平編、解碼如：設(shè)為11101001，假定傳輸過程發(fā)生了錯誤，則有：輸入ka111010011-ka01110100發(fā)送端kC12211101'kC1222←1101'1-ka0111101-1接收端'ka1111←0←1←-1←2←74部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）舉例2：相關(guān)電平編、解碼3-31-13–33-33-11設(shè)置錯20-202000020正確傳輸41-1–111–13–331

5、-1正確20-202020020傳輸有錯31-1-111-11–111–1正確設(shè)20-202000020正確傳輸220-202000020相關(guān)電平碼11–1–111–11–111延遲一位1–1–111–11–111-1原序列1發(fā)送3電平序列接收無錯序列參考接收含錯序列參考參考84部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）預(yù)編碼、相關(guān)電平編碼概念：為了克服上述由源碼直接進行相關(guān)電平編碼引起的部分響應(yīng)信號的嚴重缺點——誤碼擴散和接收參考位不正確帶來的誤碼。常采用預(yù)編碼-相關(guān)電平編碼，即首先將變?yōu)椴罘执a，再進行相關(guān)電平編碼。這是實用的第I類部分

6、響應(yīng)。編、解碼步驟(設(shè))：構(gòu)成差分碼雙二進制碼接收端恢復(fù)源碼，判決規(guī)則為預(yù)編碼-相關(guān)電平編碼的優(yōu)點：在傳輸中，一旦發(fā)生差錯，則解碼后只是該位有錯，不會誤碼擴散。解碼判決和參考位無關(guān)94部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）舉例1：預(yù)編碼-相關(guān)電平編、解碼如：設(shè)為11101001，假定傳輸過程不發(fā)生錯誤，則有：輸入ka1111010011-kb01011000kb10110001發(fā)送端kC11121001'kC11121001接收端2mod][kC11101001104部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）輸入ka11101001

7、1-kb01011000kb10110001發(fā)送端kC11121001'kC112←21001接收端2mod][kC1100←01001舉例2：預(yù)編碼-相關(guān)電平編、解碼如設(shè)為11101001，假定傳輸過程發(fā)生錯誤，則有11部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）第一類部分響應(yīng)編碼系統(tǒng)組成框圖124部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）第四類部分響應(yīng)讓兩個時間上相隔兩個碼元時間的波形相減。即編、解碼步驟：構(gòu)成差分碼雙二進制碼接收端判決規(guī)則為其頻譜為134部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）部分響應(yīng)的一般原理部分響應(yīng)波形的一般表示式

8、為其中，為N個沖激響應(yīng)波形的加權(quán)系數(shù)，其取值可為正、負整數(shù)（包括取0值）。的頻譜函數(shù)為144部分響應(yīng)系統(tǒng)（奈奎斯特第二準(zhǔn)則）（續(xù)）部分響應(yīng)的一般原理設(shè)輸入數(shù)據(jù)序列為，相應(yīng)的相關(guān)編碼電平為，則其“預(yù)編碼—相關(guān)編碼—模2判決”過程為預(yù)編碼運算公式為相關(guān)編碼的運算公式