数字信号基带传输原理与系统构成

"通讯原理数字基带传输" 在通信领域，数字基带传输是一种重要的信号传输方式，尤其在本地通信网络中广泛使用。本章节主要介绍了数字基带传输的基本理论，包括数字信号的波形、功率谱、传输系统的构成以及传输的基本准则。 1. 数字信号基带传输的基本理论： - 基带传输指的是直接使用信号的原始频谱进行传输，即信号未经调制，保持其基本频率成分。在数字通信中，数字信号通常由两种不同的电压水平（例如高电平和低电平）来表示二进制码元（0或1）。 - 数字信号的波形根据码型（如单极性、双极性、归零码等）有所不同，这些波形在时间和频率域上具有特定的特性。 2. 基带传输的线路码型： - 线路码型是为了适应信道特性而设计的，例如消除直流偏置、改善眼图质量、减少码间干扰等。常见的码型有NRZ（非归零）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。 3. 数字信号的波形与功率谱： - 数字信号序列的功率谱描述了信号在频域内的分布，它反映了信号的能量分布情况。对于随机二进制数字信号，当"0"码和"1"码概率相等时，功率谱曲线呈现特定形状。 4. 基带传输系统的构成： - 发送滤波器：对原始数字信号进行预处理，生成适合信道传输的波形。 - 信道：通常指传输信号的物理媒介，如同轴电缆、双绞线等。 - 接收滤波器：抑制噪声，帮助恢复信号，并影响判决点的波形。 - 抽样判决器：根据接收信号在特定时间点的值进行判决，恢复原始的数字信号序列。 5. 基带传输的基本准则： - 传输系统的带宽应满足奈奎斯特定理，确保无误码传输。对于二进制信号，带宽等于码元速率。 - 孔径均衡器用于消除发送端信号与理想单位冲激脉冲的偏差，提高传输质量。 6. 系统简化模型： - 发送滤波器、信道和接收滤波器可以被视为一个整体的传输网络，其传递函数为R(ω)，该网络的输出R(t)是输入δ(t)的响应。 总结来说，数字基带传输涉及到信号的生成、传输和恢复，其中发送和接收滤波器的设计至关重要，它们直接影响到信号的质量和传输效率。同时，了解信号的功率谱和信道特性对于优化传输系统性能是必要的。