掌握基带信号码型与特性：数字信号传输详解

本章节深入探讨了随机数字脉冲序列在数字信号的基带传输中的表示和应用。首先，我们了解到数字基带信号由两种基本单元构成：0脉冲（g1(t)）以概率p出现，1脉冲（g2(t)）以概率（1-p）出现，它们组成了一系列的脉冲序列。基带信号是指未经调制的脉冲数字信号，如矩形、钟形或三角形波形，其中矩形脉冲最为常见。 章节5.1关注于数字基带信号的码型，这是通信系统中的关键概念，它定义了数字数据与物理信号之间的映射关系。主要有两种基本码型： 1. 单极性不归零码（Unipolar Non-Return-to-Zero，简称UNRZ）：这种码型的特点是一有信号（即1）就有一个脉冲，没有信号（即0）则无脉冲。每个脉冲宽度等于码元周期Tb，但不回到零电平，因此称为“不归零”。 2. 单极性归零码（Unipolar Return-to-Zero，简称URZ）：尽管也保持单极性，但在每个1之后会有一个归零点回到零电平，这意味着即使在0码元时也有一个短暂的静止期，与UNRZ不同。 后续内容还涉及数字基带信号的频谱特性，即信号在频域的表现，这对于理解和设计有效的传输系统至关重要。码间干扰（ISI，Intersymbol Interference）是基带传输系统中的一个重要问题，它发生在相邻码元之间的信号互相影响，导致信号质量下降。为了克服这个问题，教材介绍了几种解决策略，如均衡技术（通过预加重或后加重来减少ISI）、部分响应系统以及眼图原理，这些都用于优化传输系统的性能。 此外，章节还讨论了抗噪声性能，即系统在噪声环境下的信号处理能力，这涉及到如何设计和实现有效的噪声抑制措施。常见的抗噪声码型如不归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码（Differential Code）、AMI码（Alternate Mark Inversion Code）和HDB3码（High Density Bipolar 3 Code），它们各有特点，能提供不同程度的抗噪声保护。 作业题要求学生能够理解和绘制不同码型的波形，例如单极性归零码、单极性不归零码、双极性码等，这有助于深化对理论知识的实际操作理解。 本章节提供了关于数字基带信号表示、码型、频谱特性、干扰问题及抗噪声策略的全面概述，对于理解数字信号传输系统的设计和优化具有重要的指导意义。