上述采用理想低通传输特性传输信号是一种理想极限情况,而在实际传输网络中采用这种理想特性传输信号是不能实现的。
原来发送的数据是矩形脉冲,经过低通滤波特性的信道后,波形就不再是矩形了。
此时实际抽样判决值是本码元的值与几个邻近脉冲拖尾及加性噪声的叠加。这种脉冲拖尾的重叠,并在接收端造成判决困难的现象称为码间串扰(或码间干扰),如图5.9所示。
图5.9 无码元干扰和有码元干扰向脉冲序列
基带传输系统各点的波形如图5.10所示。显然,在传输过程中第4个码元发生了误码。误码的原因是信道加性噪声和频率特性不理想引起了波形畸变。其中在频率特性不理想引起波形畸变的情况下,此时的码间串扰示意图如图5.11所示。
如图5.10中的gT(t)波形所示,如果信号经过信道后不产生任何失真和延迟,那么接收端应在它信号最大值出现的时刻
进行判决。下一个码元应在
时刻判决,由于前一个码元在下一个码元判决时刻已经为零,因而前一个码对下一个码元判决不会产生任何影响。但在实际信道中,信号会产生失真和延迟,信号最大值出现的位置也会发生延迟,信号波形也会拖得很宽,假设这时对码元的抽样判决时刻出现在信号最大值的位置t=t1处,那么对下一个码元判决的时刻应选在t=(t1+Tb)处。
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图5.10 基带传输系统各点的波形gT(t)
一个矩形脉冲通过不同长度的市话电缆等信道后,它的失真主要反应为脉冲波形底部展宽,产生拖尾。从理论上讲,这一拖尾失真的产生就是带限传输对传输波形的影响。假设图5.11传输的一组码元为1110,现在考察前三个1码对第四个0码在其抽样判决时刻产生的码间串扰的影响。如果前三个1码在t=(t1+3Tb)时刻产生的码间串扰分别为a1,a2,a3,第四个码(0码)在t=(t1+3Tb)时刻的值为a4。那么,当a1+a2+a3+a4＜0时判为0,判决正确,不产生误码,反之,当a1+a2+a3+a4＞0时判为1,这就是错判,会造成误码。
图5.11 码间串扰示意图
要想通过各项互相抵消使码间串扰为0是不行的。从码间串扰各项影响来说,当然前一码元的影响最大,因此,最好让前一个码元的波形在到达后一个码元抽样判决时刻时已衰减到0〔如图5.12(a)所示的波形〕。但这样的波形也不易实现,因此比较合理的是采用图5.12(b)所示的这种波形,虽然到达t0+Tb以前并没有衰减到0,但可以让它在t0+Tb,t0+2Tb,…(即后面码元的取样判决时刻)时正好为0,这也是消除码间串扰的物理意义。在实际应用时,定时判决时刻不一定非常准确,如果像图5.12(b)这样的h(t)尾巴拖得太长,当定时不准时,任何一个码元都要对后面好几个码元产生串扰,或者说后面任意一个码元都要受到前面几个码元的串扰。因此,除了要求h(n Tb+t0)=0以外,还要求h(t)适当衰减得快一些,即尾巴不要拖得太长。
图5.12 理想的传输波形
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