无噪声与噪声下基带信号波形对比及数字传输系统详解

本章节深入探讨了数字信号的基带传输，首先从无噪声环境下的信号波形出发，通过对比图(a)中的清晰信号波形和图(b)中叠加噪声后的混合波形，展示了噪声对信号传输的影响。在基带传输中，数字信号通常以矩形、钟形或三角形等简单但常用的脉冲形式存在，这些脉冲的宽度决定了码元周期。 章节内容涵盖了数字基带信号的几种关键码型，如单极性不归零码（UNRZ），其特点是每个“1”脉冲代表一个信息单元，而“0”则无脉冲，且脉冲宽度等于码元周期，确保了不归零特性。相比之下，单极性归零码（URZ）虽然也保持单极性，但其脉冲宽度小于码元周期，以实现归零状态，从而减少噪声的影响。 码间干扰(ISI)是基带传输系统中的一个重要问题，它是由于信号中的前一个码元影响了后一个码元的正确接收，尤其是在信道条件不佳时更为显著。为了克服这个问题，学习者需要理解均衡技术，如部分响应均衡和眼图原理，它们通过调整接收滤波器来减小 ISI 的影响，提高信号质量。 此外，部分响应系统是一种设计策略，旨在减小信号波形的上升和下降时间，以改善抗噪声性能。均衡则是通过匹配滤波器来补偿信道的影响，使得信号在接收端保持最佳状态。基带传输系统的抗噪声性能也是本章的重点，通过分析不同码型对噪声的抵抗能力，如NRZ、RZ、AMI码（成对选择三进制码）、HDB3码（三阶高密度双极性码）等，可以帮助理解信号在实际通信环境中的可靠传输。 本章的教学要求学生掌握基带信号的基本码型、功率谱特性以及如何通过均衡和其他技术来解决码间干扰和提高抗噪声性能。通过实例和作业题的形式，让学生能够熟练地理解和绘制各种码型的波形，为后续的数字信号处理和通信系统设计打下坚实基础。