第5章数字基带传输系统5.1数字基带信号（1）单极性不归零码NRZ用高电平和低电平（常为零电平）两种取值分别表示二进制码1和0，在整个码元期间电平保持不变，此种码通常记作NRZ（不归零）码。这是一种最简单最常用的码型。很多终端设备输出的都是这种码，因为一般终端设备都有一端是固定的0电位，因此输出单极性码最为方便。(2)双极性不归零码NRZ用正电平和负电平分别表示1和0，在整个码元期间电平保持不变。双极性码在1、0等概率出现时无直流成分，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此得到了较多的应用。(3)单极性归零码RZ常记作RZ（归零）码。与单极性不归零码不同，RZ码发送1时高电平在整个码元期间T内只持续一段时间，在其余时间则返回到零电平，发送0时用零电平表示。T称为占空比，通常使用半占空码。单极性归零码可以直接提取到定时信号，它是其它码型提取位定时信号时需要采用的一种过渡码型。(4)双极性归零码RZ用正极性的归零码和负极性的归零码分别表示1和0。这种码兼有双极性和归零的特点。虽然它的幅度取值存在三种电平，但是它用脉冲的正负极性表示两种信息，因此通常仍归入二元码。以上四种码型是最简单的二元码，它们有丰富的低频乃至直流分量，不能用于有交流耦合的传输信道。另外，当信息中出现长1串或长0串时，不归零码呈现连续的固定电平，没有电平跃变，也就没有定时信息。这些码型还存在的另一个问题是，信息1与0分别对应两个传输电平，相邻信号之间取值独立，相互之间没有制约，所以不具有检测错误的能力。由于以上这些原因，这些码型通常只用于设备内部和近距离的传输。(5)差分码NRZ（M）和NRZ（S）在差分码中，1和0分别用电平的跳变或不变来表示。在电报通信中，常把1称为传号，把0称为空号。若用电平跳变表示1，称为传号差分码。若用电平跳变表示0，则称为空号差分码。传号差分码和空号差分码分别记作NRZ（M）和NRZ（S）。这种码型的信息1和0不直接对应具体的电平幅度，而是用电平的相对变化来表示，由于差分码中电平只具有相对意义，因此又称为相对码。15.1.2数字基带信号的模型数字基带信号的模型通常采用随机过程表示。若码元宽度是Ts，则数字基带信号可表示成式中，是第个符号所对应的波形。对于二进制数字基带信号，若“1”出现的概率为，“0”出现的概率为则第个符号对应的波形可以表示为由数字基带信号的模型可见，数字基带信号通常是一个平稳随机过程。要在数字基带系统中传输它，必须了解它所占的频带宽度、所包含的频谱分量，才能确定信号频谱与传输信道特性是否匹配，以及能否从信号中提取定时分量。按照式（5-1）和式（5-2）所给出的基带信号模型，若基带信号s(t)的相关函数表示为由式（5-4）可以看出，的功率谱包含两个部分，第一部分由有冲激函数，所以为离散谱；第二部分由和构成，为连续谱。数字基带信号的功率谱密度对于数字基带传输系统的设计具有非常重要的作用，系统可根据功率谱密度中的连续谱确定数字基带信号的带宽。根据离散谱可以确定随机序列是否包含直流分量（）及定时分量（）。【例】若单极性二进制数字基带信号的码元传输速率为，表示符号“1”的波形为，表示符号“0”的波形，则由式（5-4）可以得到其功率谱密度为图5-7单极性不归零随机矩形脉冲序列的波形式（5-5）的离散谱中，当时，，因此离散谱中有直流分量；当时，。因而时，，故基带信号不含定时信号的离散谱。式（5-5）中连续谱的形状由决定。图5-8单极性不归零波形的功率谱密度由图可见，基带信号的带宽取决于连续谱，由频谱函数决定。功率谱密度的第一个零点在处，因此单极性不归零矩形脉冲的第一零点带宽为。式（5-5）的离散谱中，当时，，因此离散谱中有直流分量；当为奇数时，，尤其当时，。因而该信号包含离散的定时分量；当为偶数时，。图5-9单极性半占空归零波形的功率谱密度在数字基带传输系统中，大部分信道的频带通常是受限的，且对直流分量和低频分量具有很大的衰减。而由原始消息符号所形成的数字基带信号常含有直流分，且低频分量比较丰富，通过基带信道传输，将产生畸，影响接收信号的性能。为了适应大多数基带信道传输的要求，通常在数字基带系统的发送端对信源输出的原始信号进行码型变换，使变换后的基带信号具有较好的功率谱密度形状，同时满足基带传输系统信息处理与同步的需求。选择线路码必须考虑以下几个方面1.线路码应无直流分量，且低频分量尽量少，功率谱的形状与传输信道匹配。2.线路码或其经过非线性变换后的基带信号中应包含与定时分量相关的离散谱,便于接收端从信号中提取定时信息。3.从信源输出的信息符号到线路码的码型变换应具有透明性，即与信源输出符号的统计特性