數(shù)字信號基帶傳輸?shù)诠?jié)四

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1、4部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）部分響應系統(tǒng)提出的動機根據(jù)奈奎斯特第一準則設計基帶系統(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系統(tǒng)的概念。其目標：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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）奈奎斯特第二準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波形，利用部分響應波形進行傳送的基帶傳輸系統(tǒng)稱為部分響應系統(tǒng)24部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）相關電平編碼——(第I類部分響應)設發(fā)送編碼序列為，當序列進入圖示的編碼器，則輸出為具有三電平值，即、0（當時）或具有三電平值

3、，即0、1、2（當時）這種由的二電平轉(zhuǎn)換為的三電平而導致的相鄰信號間的相關性——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＋＋圖相關電平編碼器34部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）第一類部分響應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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）54部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）第一類部分響應這樣，當發(fā)送碼元時，接收波形在相應抽樣時刻上獲得的值由確定。在接收時，為了恢復，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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）舉例1：相關電平編、解碼如：設為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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）舉例2：相關電平編、解碼3-31-13–33-33-11設置錯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20-202000020正確傳輸220-202000020相關電平碼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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）預編碼、相關電平編碼概念：為了克服上述由源碼直接進行相關電平編碼引起的部分響應信號的嚴重缺點——誤碼擴散和接收參考位不正確帶來的誤碼。常采用預編碼-相關電平編碼，即首先將變?yōu)椴罘执a，再進行相關電平編碼。這是實用的第I類部分

6、響應。編、解碼步驟(設)：構(gòu)成差分碼雙二進制碼接收端恢復源碼，判決規(guī)則為預編碼-相關電平編碼的優(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94部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）舉例1：預編碼-相關電平編、解碼如：設為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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）輸入ka11101001

7、1-kb01011000kb10110001發(fā)送端kC11121001'kC112←21001接收端2mod][kC1100←01001舉例2：預編碼-相關電平編、解碼如設為11101001，假定傳輸過程發(fā)生錯誤，則有11部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）第一類部分響應編碼系統(tǒng)組成框圖124部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）第四類部分響應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部分響應系統(tǒng)（奈奎斯特第二準則）（續(xù)）部分響應的一般原理部分響應波形的一般表示式

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