当前课程知识点：通信原理 > 第四章 数字基带传输系统 > 4.4 无码间串扰的基本思想 > 视频
大家好
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本节课的教学内容是
数字基带传输系统的
码间串扰消除条件及其仿真实验
上节课
从系统的基本组成出发
让信号通过系统进行传输
由于噪声和码间串扰的影响
产生误码
然后对系统建模
进行了数学分析
得出接收端第j个码元的
抽样表达式
第一项为第j个码元的抽样值
第二项为
除了第j个码元外其他相邻码元
在当前抽样时刻的取值
它对当前码元aj的判决
起着干扰作用
所以称为码间串扰值
第三项为输出噪声抽样值
由于随机性的噪声
和码间串扰的存在
使抽样判决时可能判对
也可能判错
如何消除码间串扰呢
从表达式出发
要消除码间串扰
只要让表达式中的第二项
等于零就可以了
要想让它为零有这样三种情况
第一种是让ak等于0
显然不现实
ak代表发送端要发送的信号
一直为零相当于什么都没有发
第二种是通过ak求和让各项
正好相互抵消等于0
也不现实
因为通信系统是底层
底层是为顶层服务的
不能提要求发送什么样的信号吧
因此作为通信系统的设计者
只能通过设计合适的发送
和接收滤波器
让系统的冲激响应
在抽样时刻的值等于零
所以
无码间串扰的基带传输系统的
第一个要求
就是这一项在k不等于j时为0
做变量替换
并且假设时延为0
无码间串扰的时域条件
也可以写为它
能满足这个要求的系统
冲激响应是可以找到的
而且很多
以下两个系统都满足这个要求
第一个系统
前一个码元的波形
在到达后一个码元抽样判决时刻
已经衰减为零
满足无码间串扰的条件1
但是这样的波形不易实现
第二个系统
虽然前一个码元的波形
在到达后一个码元抽样判决时刻
没有衰减为零
但是在该码元抽样判决时刻
正好为0
也满足无码间串扰的条件1
但考虑到实际应用时
定时脉冲CP不一定非常精准
如图冲击响应的尾巴拖的太长
判决时刻略有偏差时
就会产生串扰
因此
除了第一个要求外
还需要第二个条件
系统的冲击响应h(t)
要适当衰减快一些
即尾巴不能拖的太久
以防止定时误差的影响
那么 满足无码间串扰的频域条件
又是什么呢
能满足无码间串扰时域条件的
基带系统有很多
为了更直观的理解
我们从频域来分析
满足无码间串扰条件的
等效传输特性
依据时域条件1
经过数学推导
变量替换
可以得到它
要满足无码间串扰
就要求系统等效传递函数等于它
这就是无码间串扰的
等效传输特性
即无码间串扰的频域条件
或奈奎斯特第一准则
表示什么物理含义呢
把一个基带传输系统的传输特性
等间隔分割为2π/Tb宽度
若各段在（-π/Tb~π/Tb）区间内
能叠加成一个矩形频率特性
那么它在以1/Tb的速率传输基带信号时
就能做到无码间串扰
由此可知
如果不考虑系统的频带限制
仅以消除码间串扰来说
基带传输特性的形式不是唯一的
得出无码间串扰的频域条件
能干什么呢
给定传输速率
可以构造无码间串扰的等效系统
给定系统和码元速率
可以判断是否存在码间串扰
给定传输系统
可以确定无码间串扰传输的最高速率
举例来说明
已知系统的传递函数为H(f)
给出以下四种码元速率
判断哪种码元速率
不会产生码间串扰
哪种速率不能用
哪种速率虽然有码间串扰
但还能用呢
由系统的传递函数H(f)可知
系统的带宽为1000Hz
由无码间串扰基带传输系统的
频域条件
也就是奈奎斯特第一准则可知
最大的无码间串扰传输速率为2000B
那么当码元速率为1000B
奈奎斯特带宽为500Hz
对传输特性等效作图
分割 平移 叠加
如图所示为常数
满足无码间串扰条件
所以可以传
且无码间串扰
当码元速率为3000B 4000B时
均大于本系统最大的
无码间串扰传输速率
所以不能用
当码元速率为1500B时
奈奎斯特带宽为750Hz
对传输特性等效作图
分割 平移 叠加
如图所示不为常数
但是码元速率为1500B
小于本系统最大的
无码间串扰传输速率2000B
所以能用
但是存在码间串扰
接下来
看一组仿真实验
第一幅图是无码间串扰的仿真波形
脉冲波形在整数倍
码元周期的位置上取值为零
第二幅图是有码间串扰的仿真波形
脉冲波形在整数倍码元周期的位置上
取值不为零
存在码间串扰
抽样判决可能出错
导致误码
同学们
本堂课学习了数字基带系统的码间串扰
消除条件
包括时域条件或频域条件
那么无码间串扰的
基带传输系统有哪些呢
请看下回分解
谢谢大家
-1.1 通信系统的基本概念
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--习题
-1.2 通信系统的组成
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-1.3 信息及其度量
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-1.4 通信系统的主要性能指标
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-讨论题：分析比较模拟通信和数字通信的各自有缺点和应用场景。
-课程思政
-课程使用教材
--教材介绍
-2.1 信道的基本概念
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-2.2 恒参信道分析
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-2.3 随参信道及其对所传信号的影响
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-2.4 随机过程基础
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-2.5 平稳随机过程
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-2.6 白噪声
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-2.7 高斯噪声
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-2.8 信号系统与噪声的关系
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-2.9 信道容量的概念
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-2.10 m序列的产生
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-2.11 m序列的性质
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-讨论题：结合实际生活或者工程实践，谈一下香农定理的意义所在。
-课程思政
-3.1 常规双边带调幅
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-3.2 抑制载波的双边带调制
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-3.3 单边带调制
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-3.4 残留边带调制
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-3.5 线性系统的抗噪声性能
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-3.6 角度调制的基本概念
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-3.7 频率调制FM
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-课程思政
-4.1 数字基带信号的常用码型
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-4.2 数字基带信号的频谱特性
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-4.3 数字基带传输系统
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-4.4 无码间串扰的基本思想
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-4.5 无码间串扰的基带传输系统
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-4.6 数字基带传输系统的性能分析
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-4.7 眼图
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-课程思政
-5.1 2ASK的基本原理
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-5.2 2ASK的抗噪声性能分析
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-5.3 2FSK的基本原理
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-5.4 2FSK的抗噪声性能分析
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-5.5 2PSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.6 2DPSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.7 二进制数字调制系统的性能比较
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-讨论题：2FSK信号的频谱的波峰有什么特点，与什么因素有关？
-6.1 假设检验模型
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-6.2 错误概率最小准则
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-6.3 二元确知信号的最佳接收机结构
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-6.4 匹配滤波器原理
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-6.5 匹配滤波器性质及应用
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-7.1 低通抽样定理
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-7.2 量化的基本概念和均匀量化
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-7.3 非均匀量化
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-7.4 13折线法的码位安排
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-7.5 简单增量调制
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-7.6 改进型增量调制
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-7.7 时分复用和多路数字电话系统
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-7.8 哈夫曼编码
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-8.1 信道编码基础
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-8.2 分类和工作方式
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-8.3 常用简单分组码
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-8.4 线性分组码的基本概念
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-8.5 线性分组码的矩阵描述
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-8.6 循环码的基本概念
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-8.7 循环码的矩阵描述
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-8.8 循环码代数形式的编译码
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-9.1 同步的定义与分类
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-9.2 载波同步
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-9.3 载波同步的性能分析
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-9.4 位同步
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-9.5 位同步的性能分析
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-9.6 群同步
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-9.7 群同步的性能分析
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