5.1数字基带传输概述5.2数字基带信号及其频谱特性5.3基带传输的常用码型5.4基带脉冲传输与码间串扰5.5无码间串扰的基带传输特性5.6无码间串扰基带系统的抗噪声性能5.7眼图5.8均衡技术5.9部分响应系统目前，虽然在实际应用场合，数字基带传输不如频带传输那样广泛，但对于基带传输系统的研究仍是十分有意义的。一是因为在利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛采用了这种传输方式；二是因为数字基带传输中包含频带传输的许多基本问题，也就是说，基带传输系统的许多问题也是频带传输系统必须考虑的问题；三是因为任何一个采用线性调制的频带传输系统可等效为基带传输系统来研究。因此，本章先介绍数字基带传输，关于模拟基带信号的数字化传输和数字频带传输将分别在后面章节中讨论。基带传输系统的基本结构如图5-1所示。它主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。图5-1数字基带传输系统图5-1中各部分的作用简述如下：信道信号形成器基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往不适合直接送到信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。信道它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，如市话电缆、架空明线等。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。在通信系统的分析中，常常把噪声n(t)等效，集中在信道中引入。接收滤波器它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定步的准确与否将直接影响判决效果。图5-2给出了图5-1所示基带系统的各点波形示意图。图5-2基带系统各点波形示意图其中，(a)是输入的基带信号，这是最常见的单极性非归零信号；(b)是进行码型变换后的波形；(c)对(a)而言进行了码型及波形的变换，是一种适合在信道中传输的波形；(d)是信道输出信号，显然由于信道频率特性不理想，波形发生失真并叠加了噪声；(e)为接收滤波器输出波形,与(d)相比，失真和噪声减弱；(f)是位定时同步脉冲。误码的原因之一是信道加性噪声，之二是传输总特性（包括收、发滤波器和信道的特性）不理想引起的波形延迟、展宽、拖尾等畸变，使码元之间相互串扰。此时，实际抽样判决值不仅有本码元的值，还有其他码元在该码元抽样时刻的串扰值及噪声。显然，接收端能否正确恢复信息，在于能否有效地抑制噪声和减小码间串扰，这两点也正是本章讨论的重点。5.2数字基带信号及其频谱特性图5–3几种常见的基带信号波形1.单极性非归零（NRZ）码二进制符号“1”和“0”分别对应正电平和零电平，在整个码元持续时间电平保持不变。单极性NRZ码的主要特点：（1）有直流分量，无法使用一些交流耦合的线路和设备；（2）不能直接提取位同步信息；（3）抗噪性能差；（4）传输时需一端接地。2.双极性不归零（NRZ）码“1”和“0”分别对应正、负电平，其特点为：（1）直流分量小。当二进制符号“1”、“0”等可能出现时，无直流成分；（2）接收端判决门限为0，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强；（3）可以在电缆等无接地线上传输。3.单极性归零（RZ）码归零码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平。优点是可以直接提取同步信号，它是其它码型提取同步信号需采用的一个过渡码型。4.双极性归零（RZ）码双极性归零码具有双极性不归零码的抗干扰能力强及码中不含直流成分的优点，应用比较广泛。5.差分码在差分码中，“1”、“0”分别用电平跳变或不变来表示。编码：遇到“1”状态反转、“0”状态不变;反之亦反。译码：有变化为“1”，没变化为“0”。特点：即使接收端收到的码元极性与发送端完全相反，也能正确地进行判决。由于差分码是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码，因此称它为相对码，而相应地称前面的单极性或双极性码为绝对码。用差分码传送代码可以消除设备初始状态的影响，特别是在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。5.多电平码上述各种信号都是一个二进制符号对应一个脉冲。实际上还存在多于一个二进制符号对应一个脉冲的情形。这种波形统称为多电平码或多值波形。5.2.2基带信号的频谱特性通过谱分析，可了解信号占据的频带宽度，所包含的频谱分量，有无直流分量，有无定时分量等。这样，我们才能针