无码间干扰对传输的影响特性

在前面的讨论中,数字基带信号都假设为矩形波形,矩形波形的频谱特性是无限延伸的。在实际的传输信道中,频带总是受限的,同时会伴随着噪声。将矩形波形在受限的信道中传输必然会造成信号的失真和畸变。

从时域和频域分析的基本原理可知,任何信号的频域波形和时域波形不可能在各自的频率轴和时间轴上同时受限,所以信号经过频域受限的系统传输后在时域上的波形必定是无限延伸的。这样在波形的传输过程中前面的码元对后面的若干码元都将产生干扰。另一方面,信号在传输的过程中要叠加信道噪声,如果噪声的幅度过大则会引起接收端的判决错误。因此影响基带信号进行可靠传输的主要因素是码间干扰和信道噪声,此二者与基带传输系统的传输特性都有着直接的关系。基带传输系统的设计目标就是能够使基带系统的总传输特性将码间干扰和噪声产生的影响减小到足够小的程度。

码间干扰和信道噪声产生的机理是不同的,分析方法也不一样,这里将分别进行讨论。

图5.4.1给出了基带传输系统的典型模型。将数字基带信号的产生过程可以分成码型编码和波形形成两步:第一步是经过码型编码,在其输出端得到δ脉冲序列;第二步是经过由发送滤波器、信道和接收滤波器组成的波形成型网络将δ脉冲转换成所需形状的接收波形s(t)。s(t)与成型网络的冲激响应成正比,成型网络的传递函数H(ω)也正比于s(t)的频谱函数S(ω)。一般取比例常数为1,这样S(ω)就是成型网络的传递函数H(ω)。

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图5.4.1　基带传输系统模型

由图5.4.1可得到H(ω)的表达式为

在前面讨论基带信号的频谱特性时已经知道,基带信号在频域内的延伸范围主要取决于单个脉冲波形的频谱函数G(ω),不同编码规则的基带码型只起到加权函数的作用。显然只需讨论单个脉冲波形传输的情况就可以了解基带信号的传输过程。