数字基带信号及其频谱特性
請(qǐng)看書上第5頁第二張圖,數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)其實(shí)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(jīng)過調(diào)制,而是直接上的信道,調(diào)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(hào),不含調(diào)制解調(diào)器
基帶傳輸系統(tǒng)的組成:
1.基帶脈沖輸入
2.發(fā)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(fā)送濾波器:匹配信道
接受濾波器:消除帶外噪聲,對(duì)信道特性均衡
對(duì)于同步提取和抽樣判決器,我們通過一個(gè)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(gè)呀,一個(gè)是從接收濾波器輸出的信號(hào),一個(gè)是從同步提取得到的信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)共同送到抽樣判決器里,從而就可以確定發(fā)送的那個(gè)序列,從而恢復(fù)出波形。所以我們得出同步提取用于提取抽樣的未定時(shí)脈沖,而抽樣判決器起判斷和恢復(fù)的作用。
什么是數(shù)字基帶信號(hào)?
頻域在0頻或者低頻的信號(hào)
信道對(duì)信號(hào)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?shù)拇篌w過程
1.首先一個(gè)0101的信號(hào)你要把它轉(zhuǎn)換為書上131頁6種的其中一種,假設(shè)你轉(zhuǎn)換為雙極性波形
2.由于信道是不理想的,所以你的這個(gè)雙極性波形就勾勒出類似于余弦函數(shù)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(hào),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(fù)出信號(hào)了
數(shù)字基帶系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)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(duì)于單極性波形而言,設(shè)其取1的概率是P0,令一個(gè)是P1,所以其直流分量是P0E,其功率是P0E的平方。對(duì)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(qiáng)。
基帶傳輸不喜歡直流,頻帶傳輸喜歡直流
對(duì)于單歸零碼和雙歸零碼而言,和占空比有關(guān),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(hào)差分和空號(hào)差分
傳號(hào)差分就是跳變?yōu)?,不跳變?yōu)?,空號(hào)差分就是跳變?yōu)?,不跳變?yōu)?
你自己看書上131頁e,假設(shè)是傳號(hào)差分,第一個(gè)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(gè)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(jù)波形推這兩段波形的后一個(gè)。
所以我們得出兩個(gè)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(shè)bn的第一個(gè)是0,然后an中的第一個(gè)與0異或,an的第二個(gè)與上一個(gè)得到的結(jié)果在異或
如果我們要根據(jù)bn推出原編碼,你就把bn每相鄰相鄰兩項(xiàng)異或就可以了
對(duì)于多電平而言你自己看書上132頁下面那兩個(gè)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(shè)一個(gè)脈沖序列由兩個(gè)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(xiàn),所以我們很容易寫出sn(t)的表達(dá)式,但為了推導(dǎo)過程簡化,所以我們假設(shè)sn(t)分解為穩(wěn)態(tài)波和交變波,穩(wěn)態(tài)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(wěn)態(tài)波和交變波和s(t)的功率譜密度
這三個(gè)求法你自己看書就可以了,很簡單的
最后我們得出結(jié)論
二進(jìn)制脈沖序列的1功率譜可能包含連續(xù)譜和離散譜,且連續(xù)譜總是存在的,離散譜可能存在也可能不存在
例題:
請(qǐng)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(shè)歸零還是不歸零,因?yàn)闅w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(xiàn)在我們假設(shè)不歸零,之后還要判斷是否含有直流分量和定時(shí)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(jié)
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(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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