常用码型：

为了适应信道的传输，传输码型必须具备以下基本特性：

1）无直流、很少的低频分量；

2）含有码元定时信息；

3）主瓣宽度窄；

4）适用于各种信源的统计特性；

5）具有一定的纠错能力；

6）有利于减少误码扩散。

常用的码型有：

二元码：

i)双相码（BiPhase）----又称曼彻斯特(Manchester)码，是用具有不同相位的二进制编码去表示消息。消息码1用01表示，消息码0用10表示。

1）码元中间存在电平的跳变，因此能提供足够的定时分量；

2）每个码元中，正负电平各占一半，所以没有直流分量；

3）编码过程也比较简单，可以用单极性不归零码和系统定时信号的模2加来产生；

4）主要用于局域网。

ii)传号反转码（CMI码）

消息“1”交替用“11”和“00”表示；消息“0” ，用“01”表示。

1）无直流分量；

2）有较多的电平跃变，因此含有丰富的定时信息。

3）具有一定的检错能力，因为在正常情况下，这种码中不可能出现“10”的组合，也不会出现连续的“11”或“00” 。

4）被CCITT推荐为PCM四次群的接口码型。

iii)密勒码（Mi11er码）

消息“1”交替用“10”和“01”表示，且码元交界处电平不跃变；单个消息“0” ，码元内不跃变，与前码元交界处不跃变； 连续消息“0”，“00”和“11”交替。

1）双相码的上升沿对应于Miller码的跃变沿；

2）多用于低速的基带数据传输。

3）上面3种码又称1B2B。

iv)nBmB码

n位二进制 m位二进制。通常m=n+1。

新的码组有2^m种可能组合，从中选择一部分有利的码组作为许用码组，其余为禁用码组，这样编码就具有一定的检错能力。 主要用于光纤数字传输系统中.

三元码：信号的幅度取值有三个：+1、0、-1，多被作为脉冲编码调制（PCM）的传输码型。

i）传号交替反转码（AMI码）

编码规则：

消息码“0”，为传输码的0；消息码“1”交替变换为传输码中的-1和+1。

1）无直流成分，且只有很小的低频成分。

2）编译码简单，可以根据极性交替变换的规律，观察误码。

3）主要缺点是它可能出现长的连0串，因而会造成定时信号提取困难。

ii)三阶高密度双极性码（HDB3码）

是AMI码的改进码。

编码规则：

1)把消息代码变换成AMI码，当连0串少于4个时，则这时的AMI码就是HDB3码；

2)当出现4个或4个以上连0串时，则将每个4连0串的第4个0变换成与其前一非0符号同极性的符号。这个符号就称为破坏符号， +V、- V 交替出现；

3）当相邻4连0段之间有奇数个非0符号时，后一个4连0用取代节“000V”代替；当有偶数个非0符号时，后一个4连0用取代节“B00V”代替；B符号的极性与前一非0符号的相反。

iii)4B/3T

把4个二进制符号变换成3个三进制符号。可提高频带利用率，适用于较高速率的数据传输系统。

数字信号功率谱：

基带信号是随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，只能用（平均）功率来描述它的频谱特性。

基带信号的频谱中包含：基带信号的主瓣宽度、直流分量、位定时等。

连续谱一定存在1.连续谱翻译信号能量集中的频率范围，可用来确定信号的带宽。

直流分量不一定存在。如双极性码，当P=0.5，该项为0.

离散谱不一定存在。该项可用于确定有无fb(RB)

 还有单极性不归零信号、单极性归零信号、双极性归零信号、双极性不归零信号的功率谱。

 i)基带信号的功率谱密度可能包括两个部分：连续谱及离散谱。连续谱总是存在；对于双极性的信号，当“1”和“0”等概时，离散谱不存在。只要满足

基带信号中就不存在离散谱。

ii)基带信号第一零点带宽和脉冲宽度成反比。

iii)信号的能量主要集中在第一零点之内

基带传输特性：

数字基带信号---数字终端设备产生的原始信号，一般具有较丰富的低频成分。

基带传输系统---不经过载波调制，而直接传送基带信号的通信系统。

频带传输系统---将基带信号调制到高频载波上，然后再送至信道中传输。

如果把调制解调部分看作是广义信道的一部分，则任何数字传输系统均可等效为基带传输系统。

基本的数字基带信号波形

i)单极性信号波形

0电平------码元“0”

+A电平---码元“1”

ii)双极性信号波形

+A电平---码元“1”

-A电平---码元“0”

iii)差分信号波形

相邻码元电平改变----码元“1”

相邻码元电平不变----码元“0”

iv)多电平信号波形

一个M进制码元的信号波形，含有M中信号波形。

抗噪声性能：

误码的情况有两种：发送是1，误判为0；发送是0，误判为1.

 判决门限Vd

无码间干扰的基带系统：

时域和频域分析

会发生误码

码间串扰---

 无码间串扰的频域条件与时域条件：

频域条件又称为奈奎斯特第一准则。

以升余弦基带系统为例：基带系统的传输函数不必为矩形，而可以是具有缓慢下降边沿的任何形状，只要满足以f=fn奇对称。fn是基带特性下降边沿的中心频率点。

理想低通系统的无码间干扰传输：

 

奈奎斯特速率：一个带宽为fn的理想低通系统，它的最高无码间干扰速率为2fn，称为奈奎斯特速率。RB=2fn。

奈奎斯特带宽：要实现速率为Rb的无码间干扰传输，需要的理想低通系统最小带宽为Rb/2，称为奈奎斯特带宽。

频带利用率：n=2Bd/Hz

滚降低通系统的无码间干扰传输

理想低通系统很难实现。

冲激响应在第一零点之后的振荡幅度较大。“滚降” ，能减小冲激响应的衰减振荡幅度。

 

部分响应技术：

无码间干扰的基带系统特性比较

有效性和可靠性是相互矛盾的。

奈奎斯特第二准则对兼顾两者要求提出了一条思路: 有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，使频带利用率达到理论上最大值，同时又可降低对定时精度的要求。满足奈奎斯特第二准则的波形称为部分响应波形。

第一类部分响应----当前码元仅对下一码元有码间干扰。

第四类部分响应----当前码元仅对下下码元有码间干扰。

（感兴趣可以详细了解其时域与频域的原理）

第一类部分响应的系统框图：

预编码、相关编码、模二判决的相关规则。

眼图

用示波器观察数字基带系统接收信号，所得到的图像，形式很像人的眼睛。因此称为眼图。

通过眼图可以观察出码间干扰和噪声的影响, 估计系统性能的优劣程度。

 

均衡技术：

均衡器：在数字基带系统输出端加入一种可调（或不调）的滤波器，可以减小码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器统称为均衡器。

均衡器的分类 ：

时域均衡器（TDE）：直接从时间响应角度分析并设计的均衡器，使包括均衡器在内的整个数字基带传输系统满足或接近无码间干扰条件。

频域均衡器（FDE）：用幅频特性或相频特性对信道特性进行补偿，使数字基带系统的总特性满足奈奎斯特第一准则的要求。

线性均衡：

均衡思路--设基带系统传输特性为G(f)，在插入时域均衡器T(f)后，系统总的传输特性为G’(f)=T(f)G(f)

使其满足奈奎斯特第一准则，即

 此时，总特性G’(f)将可消除码间干扰。

 

该均衡器有无限多个按横向排列的延迟单元及抽头系数组成，所有称为横向滤波器。

横向滤波器特性

1）横向滤波器的特性将取决于各抽头系数Cn。

2）如果Cn是可调整的，则图中所示的滤波器是通用的；特别当Cn可自动调整时，则它能够适应信道特性的变化，可以动态校正系统的时间响应。

3）理论上，无限长的横向滤波器可以完全消除抽样时刻上的码间串扰，但实际中是不可实现的。

4）理论和实际都证明，有限长横向滤波器也能有效减少码间干扰的影响。