通信原理教案5-3完整版本

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教 案 纸 内 容 RB2w传输信码，在收端抽样时刻不会产生码间干扰。 fs称为奈氏速率，它是所有可等效成截止频率为w理想低通方法与手段 特性的基带传输系 统，无码间干扰的 最高速率；Ts称为 奈氏间隔；w称为 奈氏带宽。 各种传输速率 时有无码间干扰情 况见右图。 无码间干扰的 最高频带利用率为 B2Bd/Hz。 H(f ) f (Hz) -w w h(t) 0 1 2 3 2wt cp RB=2w时无ISI cp RB=2w/1.5时有ISI 2wt cp RB=2w/k时无ISI 2wt 2wt 三、常见基带系统的频率特性 常见基带系统的频率特性和冲激响应：教材P105图5-11。 1、理想低通特性 H()g4w1(),h(t)2w1Sa2w1t，无码间干扰的最大码速为RB2w1。最高频带利用率为B2Bd/Hz。 缺点：一是理想特性的物理实现极为困难；二是理想的冲激响应h(t)的“尾巴”衰减很慢，当定时存在偏差时，可能出现严重的码间串扰。 2、余弦滚降特性 定义滚降系数为w2/w1，显然，01。 无码间串扰的最大码速为2w1，占用信道带宽为Bc= w1(1+α)，故最大频带利用率为 可编辑范本

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教 案 纸 内 容 方法与手段 22Bd/Hzlog2M(b) (5-5) sHz11余弦滚降系统解决了理想低通系统的缺点，但频带利用率低。 当0时即为理想低通系统，当1时称为升余弦滚降系统。 3、升余弦滚降特性 无码间串扰的最大码速为2w1，占用信道带宽为Bc= 2w1，最大频带利用率为1Bd/Hz。 升余弦滚降系统冲激响应h(t)的“尾巴”衰减最快，但频带利用率最低。 此外，还有直线滚降特性（三角滚降和梯形滚降），与余弦滚降和升余弦滚降系统类似。 【例5–3】某基带传输系统具有右图所示的三角形传输函数： (1) 当RB=ω0/π时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间串扰传输? (2) 求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表达式，并用此来说明(1)中的结论。 (3) 求该系统无码间串扰的RBmax、max和。 解：(1) 将H(ω)在频率轴上以2π/Ts =2ω0为间隔切开，由于H(ω)的频率范围为(-ω0,ω0)，故切开、平移、迭加后仍为H(ω)，在|ω|<ω0范围内H(ω)不为常数，故系统有码间串扰。 (2) 根据傅氏变换的对称性，可得 02(0t) h(t)=Sa22此即为接收滤波器输出基本脉冲时间表达式。 1Ts因 RB0可编辑范本

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教 案 纸 内 容 所以 h(kTs)=方法与手段 02kSa() 22可见 k=0,±1,±3,…时，h(kTs)≠0，故有码间串扰。 0(3) 由图可见，该系统特性等效为常数的最大区间是(-02，2)。故 1RBmax200，max1，1 222课堂讨论: 教材P126习题5-13。 5.6 部分响应系统 一、部分响应系统的概念 这种系统的频带利用率可达2B/Hz，且时域响应衰减快，可放宽对定时抖动的要求，频率特性可以实现。 二、第Ⅰ类部分响应系统 第Ⅰ类部分响应信号g(t)的波形和频谱：教材P107图5-12。 特点：(1) g(t)波形的拖尾幅度与t2成反比，衰减速度加快了。 (2) g(t)的频谱限制在Ts内，B2Bd/Hz。(3) 用g(t)作为传送波形，且码元间隔为Ts，则在本码元抽样时刻上仅受到前一码元相同幅度样值的串扰，而其他码元不会发生串扰（教材P108图5-13）。由于可控，在收端可以消除。 第Ⅰ类部分响应系统工作原理：教材P109图5-14。 (1) 预编码：将发送码元ak变成bk：bkakbk1 (2) 相关编码：ckbkbk1 (3) 模2判决：[ck]mod2[bkbk1]mod2ak 例：（注：粗体为传输错误码元） 可编辑范本

ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 第 5-13 页

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方法与手段 bk-1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 bk 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 Ck 1 +2 1 1 +2 +2 +2 1 0 1 1 Ck′1 +2 1 1 +2 +2 +2 0 0 1 1 ak′ 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 部分响应系统预编码、相关编码和收端判决的一般形式：见教材P110式(5.6-14)～(5.6-16)。 三、第Ⅳ类部分响应系统 ak[bkbk2]modL,ckbkbk2[ck]modLak 例：ak 0 0 1 3 2 1 0 3 2 3 bk-2 0 0 0 0 1 3 3 0 3 3 bk 0 0 1 3 3 0 3 3 1 2 Ck 1 3 2 -3 0 3 -2 -1 Ck′ 1 3 2 -3 0 2 -2 -1 ak′ 1 3 2 1 0 2 2 3 小 结 一、无码间干扰的基带传输特性 Nyquist第一准则及判断有、无码间干扰的方法；无码间干扰条件下码元速率、带宽和频带利用率之间的关系。 二、部分响应系统 部分响应系统概念；第Ⅰ、Ⅳ类部分响应系统编译码原理。 ★习 题 教材P123：思考题5-7、5-8；（不写在作业本上） 习题5-11、5-12、5-14、5-16～5-18。（写在作业本上） 第 5-14 页

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