部分响应系统.doc

欢迎访问Freekaoyan论文站部分响应系统欢迎访问Freekaoyan论文站    欢迎访问Freekaoyan论文站    在前面的讨论中,为了消除码间串扰,要求把基带传输系统的总特性设计成理想低通特性,或者等效的理想低通特性。然而,对于理想低通特性系统而言,其冲激响应为波形。这个波形的特点是频谱窄,而且能达到理论上的极限传输速率2Baud/Hz,但其缺点是第一个零点以后的尾巴振荡幅度大、收敛慢,从而对定时要求十分严格。若定时稍有偏差,极易引起严重的码间串扰。当把基带传输系统总特性设计成等效理想低通传输特性,例如采用升余弦频率特性时,其冲击响应的“尾巴”振荡幅度虽然减小了,对定时要求也可放松,但所需要的频带却加宽了,达不到2Baud/Hz的速率(升余弦特性时为1Baud/Hz),即降低了系统的频带利用率。可见,高的频带利用率与“尾巴”衰减大、收敛快是相互矛盾的,这对于高速率的传输尤其不利。那么,能否找到一种频带利用率既高、“尾巴”衰减又大、收敛又快的传输波形呢?下面将说明这种波形是存在的。通常把这种波形称为部分响应波形。利用这种波形进行传送的基带传输系统称为部分响应系统。,先通过一个实例对部分响应系统的基本概念加以说明。我们已经熟知,波形具有理想矩形频谱。现在,我们将两个时间上相隔一个码元的波形相加,如图4-26(a)所示,则相加后的波形为(4-55) 经简化后得(4-56)由图4-26(a)可见,除了在相邻的取样时刻处=1外,其余的取样时刻上,具有等间隔零点。对式(4-55)进行傅氏变换,可得的频谱函数为(4-57) 显然,的频谱限制在内,且呈缓变的半余弦滤波特性,如图4-26(b)所示。下面对的波形特点做进一步讨论。(1)由式(4-56)可见,波形的拖尾幅度与成反比,而波形幅度与成反比,这说明波形比由理想低通形成的衰减大,收敛也快。(2)若用作为传送波形,且传送码元间隔为,则在抽样时刻上仅发生发送码元与其前后码元相互干扰,而与其它码元不发生干扰,如图4-27所示。表面上看,由于前后码元的干扰很大,故似乎无法按的速率进行传送。但由于这种“干扰”是确定的,在收端可以消除掉,故仍可按传输速率传送码元。(点击此处观看flash) 设输入的二进制码元序列为,并设在抽样点上的取值为+1和-1,则当发送码元时,接收波形在抽样时刻的取值可由下式确定(4-58) 式中,表示前一码元在第个时刻上的抽样值。不难看出,将可能有-2、0及+2三种取值。显然,如果前一码元已经判定,则可由下式确定发送码元的取值。(4-59) 从上面的例子看到,实际中确实能找到频带利用率高(达2Baud/Hz)和尾巴衰减大、收敛也快的传送波形。而且我们还看到,在上述例子中,码间串扰被利用(或者说被控制)。这说明,利用存在一定码间串扰的波形,有可能达到充分利用频带和尾巴振荡衰减加快这样两个目的。(3)上述判决方法虽然在原理上是可行的,但可能会造成误码的传播。因为,由式(4-59)容易看出,只要有一个码元发生错误,则这种错误会相继影响以后的码元,一直到再次出现传输错误时才能纠正过来。。在这种系统里,接收端无须预先已知前一码元的判定值,而且也不存在误码传播现象。我们仍然以上面的例子来说明。首先