数字基带信号及其频谱特性
請看書上第5頁第二張圖,數字基帶傳輸系統其實位于信道編碼和信道譯碼之間那一部分
也就是說他沒有經過調制,而是直接上的信道,調制部分我們也可以理解為被短路了
比如U盤插到電腦上,就不需要modern。
直接傳基帶信號,不含調制解調器
基帶傳輸系統的組成:
1.基帶脈沖輸入
2.發送濾波器
3.信道加噪聲
4.接收濾波器
5.接下來分支:第一條:抽樣判決器
第二條:同步抽樣
6.基帶脈沖輸出
發送濾波器:匹配信道
接受濾波器:消除帶外噪聲,對信道特性均衡
對于同步提取和抽樣判決器,我們通過一個小例子來看
抽樣判決器既然名字叫抽樣判決器那肯定是有兩個呀,一個是從接收濾波器輸出的信號,一個是從同步提取得到的信號,這兩個信號共同送到抽樣判決器里,從而就可以確定發送的那個序列,從而恢復出波形。所以我們得出同步提取用于提取抽樣的未定時脈沖,而抽樣判決器起判斷和恢復的作用。
什么是數字基帶信號?
頻域在0頻或者低頻的信號
信道對信號的影響?
1.信道本身就不行
2.加性高斯噪聲
我們來分析一下基帶傳輸的大體過程
1.首先一個0101的信號你要把它轉換為書上131頁6種的其中一種,假設你轉換為雙極性波形
2.由于信道是不理想的,所以你的這個雙極性波形就勾勒出類似于余弦函數的樣子,就不是之前的完全垂直
3.然后我們開始傳,最后信道輸出的是很曲里拐彎的信號,大體不變
4.接下來通過接收濾波器濾除帶外噪聲,然后通過同步提取,最后就可以恢復出信號了
數字基帶系統傳輸的數字基帶信號有6種
單極性波形,雙極性波形,單極性歸零波形,雙極性歸零波形,差分波形,多電平波形
接下來我們來研究部分的直流分量和功率
首先對于單極性波形而言,設其取1的概率是P0,令一個是P1,所以其直流分量是P0E,其功率是P0E的平方。對于雙極性而言,它的取0和取1的概率是一樣的,所以其直流分量是0,功率是P1E的平方+P0E的平方,所以其抗干擾能力強。
基帶傳輸不喜歡直流,頻帶傳輸喜歡直流
對于單歸零碼和雙歸零碼而言,和占空比有關,就是tao/T,tao是電脈沖寬度,T是碼元寬度。
歸零是RZ,不歸零是NRZ。
差分波形分為傳號差分和空號差分
傳號差分就是跳變為1,不跳變為0,空號差分就是跳變為0,不跳變為1
你自己看書上131頁e,假設是傳號差分,第一個是啥無所謂你自己隨便寫,由于前兩段沒有跳變所以第二個是0,由于第二段和第三段跳變了,所以第三段是1,你以此類推,記住是根據波形推這兩段波形的后一個。
所以我們得出兩個公式
1.編碼bn=an與bn-1的異或
2.譯碼an=bn與bn-1的異或
比如an=0110010011
所以要推出bn首先你假設bn的第一個是0,然后an中的第一個與0異或,an的第二個與上一個得到的結果在異或
如果我們要根據bn推出原編碼,你就把bn每相鄰相鄰兩項異或就可以了
對于多電平而言你自己看書上132頁下面那兩個式子,多電平可以提高頻帶利用率。
接下來我們從書上133頁開始
假設一個脈沖序列由兩個序列組成,分別是g1(t-nTB)和g2(t-nTB),它們分別以概率P和概率1-P出現,所以我們很容易寫出sn(t)的表達式,但為了推導過程簡化,所以我們假設sn(t)分解為穩態波和交變波,穩態波v(t)說白了就是均值,交變波u(t)可寫成s(t)減去v(t),然后你推推就得到書上134頁上面的
接下來我們來求穩態波和交變波和s(t)的功率譜密度
這三個求法你自己看書就可以了,很簡單的
最后我們得出結論
二進制脈沖序列的1功率譜可能包含連續譜和離散譜,且連續譜總是存在的,離散譜可能存在也可能不存在
例題:
請看PPT上的最后5.1
題上問你單極性NRZ和RZ的功率譜,那首先你肯定要求出它們的單純的單極性的公式
然后在假設歸零還是不歸零,因為歸零和不歸零影響的是tao,而原公式含G(f),而G(f)的自變量的取值范圍就含有tao,現在我們假設不歸零,之后還要判斷是否含有直流分量和定時分量,最后寫出單極性NRZ的功率譜密度,接下來分析單極性RZ的功率譜密度的方法和上述差不多,好好看PPT,最好背過那道題
總結
以上是生活随笔為你收集整理的数字基带信号及其频谱特性的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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