第4章数学调制及基带传输技术 第4章数字调制及基带传输技术 数字调制可分解为以下三步进行描述： ①符号的形成与矢量表示一将待传输信息分组为符号（即码元），再将每个符号表示为 个矢量： ②基带调制一将要发送的符号矢量序列转换为连续波复信号： ③嫩波调制一将基带连续波信号调制为带通信号。 4.1传输符号的形成和矢量表示 4.1.1数字基带传输的码型设计刊 设输入的0/1信息比特序列为{b0)},编码以后的码元序列为{c);。 最简单的码型是单极性码，它有两种编码方式： 1)单极性不归零码(Non-Return-to-Zero code,NRZ),其编码与原码一样，即c)=bi), i=0.12. 2)单极性归零码(Z),其编码规则是：当b(0=1时令c0=10:当b0)=0时令c0=00,即在每个码 结束时都回到0电平。它在1码的中点处出现一次电平归零，每比特信息需要用两个子码表示，因而频带 效率降低了一倍。 另一种改善NRZ码自同步特性的办法是，利用码间过渡时是否出现电平翻转表示逻辑0和1，这就 是NRZI(Non-Retur-to-Zero-nverted code)吗。实际上只要将NRZ码（即原码，A-4,4,Aa}进行差分运 算G,=万⊕C1,便可得到其NRZI编码，其中万表示b的反码。USB接口的编码就采用了这种NRZI码。 表4.11五种码型编码举例 输入信息码 0 0 00 11100 NRZ码 0 00 11 100 RZ 100000 双相码 10 100101011010100101 差分双相码 10 1001 101001011001011001 AMer 100110001 NRZ、RZ和NRZI这三种单极性码的共同缺点是： ①波形成形以后信号波形中含有直流分量，即使01序列已转成1+1序列： ②信号能量较多地集中于低频： ③不便于从信号波形中提取码元同步时钟，特别是NRZ: ④RZ对于进行1编码的两个子码中，第2个子码回到0值，因此其脉冲占空比减小， 从而使占用频带更宽。 西安电子科技大学
第 4 章 数字调制及基带传输技术 西安电子科技大学 1 第 4 章 数字调制及基带传输技术 数字调制可分解为以下三步进行描述： ①符号的形成与矢量表示─将待传输信息分组为符号(即码元)，再将每个符号表示为一 个矢量； ②基带调制─将要发送的符号矢量序列转换为连续波复信号； ③载波调制─将基带连续波信号调制为带通信号。 4.1 传输符号的形成和矢量表示 4.1.1 数字基带传输的码型设计[4] 设输入的 0/1 信息比特序列为{ b i( ) }，编码以后的码元序列为{ c i( ) }。 最简单的码型是单极性码，它有两种编码方式： 1 ） 单极性不归零码 ((Non-Return-to-Zero code, NRZ) ，其编码与原码一样，即 c i( ) = () b i ， i = 0,1,2,"。 2）单极性归零码(RZ)，其编码规则是：当b i( ) =1 时令c i( ) =10；当b i( ) =0 时令c i( ) =00，即在每个码 结束时都回到 0 电平。它在 1 码的中点处出现一次电平归零，每比特信息需要用两个子码表示，因而频带 效率降低了一倍。 另一种改善 NRZ 码自同步特性的办法是，利用码间过渡时是否出现电平翻转表示逻辑 0 和 1，这就 是 NRZI(Non-Return-to-Zero-Inverted code)码。实际上只要将 NRZ 码(即原码){ 1 1 ., , , ,. i ii b bb − + }进行差分运 算 ii i 1 cbc = ⊕ − ，便可得到其 NRZI 编码，其中 i b 表示 i b 的反码。USB 接口的编码就采用了这种 NRZI 码。 表 4.1-1 五种码型编码举例 输入信息码 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 NRZ 码 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 RZ 码 10 00 00 10 00 00 00 10 10 10 00 00 NRZI 码 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 双相码 10 01 01 10 01 01 01 10 10 10 01 01 差分双相码 10 10 01 10 10 01 01 10 01 01 10 01 Miller 码 01 11 00 01 11 00 11 10 01 10 00 11 NRZ、RZ 和 NRZI 这三种单极性码的共同缺点是： ① 波形成形以后信号波形中含有直流分量，即使 0/1 序列已转成-1/+1 序列； ② 信号能量较多地集中于低频； ③ 不便于从信号波形中提取码元同步时钟，特别是 NRZ； ④ RZ 对于进行 1 编码的两个子码中，第 2 个子码回到 0 值，因此其脉冲占空比减小， 从而使占用频带更宽
总之，这三种单极性码都不适于在连续信道中传输，除非用于设备内部传输。 适于连续信道中传输常用的码型有以下几种： ()双相码(Manchester码) 双相码又称Manchester码MC)。其编码规则是：若b0=1则c0)=l0:若b)=0则 c0=01,如表4.2-1所示。其主要特点是： ①由于正负电平成对出现因而不含直流分量，这里是指将编码结果转换成141序列后“-11” 和“1-1”成对出现： ② 易于提取比特同步时钟： 易于实现误码监视： ④ 使实际传输的比特率提高了一倍。 这种码型的编码结果经波形成形和载波调制后，由于“-1+1”码和“+1-1”码所对应的载波相 位相差π，因此称为双相码。 实际应用中MC码常常与差分编译码相结合，即发送端先对输入比特流进行差分编 码，即c)=c-)⊕b0(⊕表示模2加)，再进行MC编码：接收端则在MC译码后进行 差分译码，差分译码规则是：i0=c-)⊕c0 表41-2三种码型编码举例 原倍息码10000100001100001 11010101 0100010101 AM码10000-100001-100001 HDB码-1000=11000-11=-100v=11 (2)延迟调制码Miller码) Miller码是双相码的一种变形。其编码规则是： ①若b0=1,则c0=01或10，其选择准则是：当c1-1)=10或00时令c0=01,而当-)-01或 11时令c)=10:其规律是c)的第一个子码与c(-1)的第二个子码总是相同，即在码间过渡处不发生电 平跃变：c)01或10意味着在码元中点处总有电平跃变。 ②若60=0，则c0=O0或11，其选择准则是：当b-1)=1且ci-)=01时令c0=11,或当 b-)=1和ci-)=10时令c0=00:而当bi-)=0和ci-1)=1时令c(0=00:或当b-l)0和 ci-)=00时令c0)=11 总的规律是：当-)=时，c0的第一子码与 . 迟调制勒码 c-)的第二个子码相同，即在码间过渡处不发生电平跃 变：而当-)=0，即出现连0现象时，让c0的第一子 NR 码与(-)的第二子码相反，即在码间过渡处发生电平跃 变。 图4.1-Miller码与NRZ码的基带信号的功率诺 西安电子科技大学
西安电子科技大学 2 总之，这三种单极性码都不适于在连续信道中传输，除非用于设备内部传输。 适于连续信道中传输常用的码型有以下几种： (1) 双相码(Manchester 码) 双相码又称 Manchester 码(MC)。其编码规则是：若 b i( ) =1 则 c i( ) =10；若 b i( ) =0 则 c i( ) =01，如表 4.2-1 所示。其主要特点是： ① 由于正负电平成对出现因而不含直流分量，这里是指将编码结果转换成 1/+1 序列后“−1 1” 和“1 −1”成对出现； ② 易于提取比特同步时钟； ③ 易于实现误码监视； ④ 使实际传输的比特率提高了一倍。 这种码型的编码结果经波形成形和载波调制后，由于“−1 +1”码和“+1 −1”码所对应的载波相 位相差 π ，因此称为双相码。 实际应用中 MC 码常常与差分编译码相结合，即发送端先对输入比特流进行差分编 码，即c i( ) =ci bi ( 1) ( ) − ⊕ ( ⊕ 表示模 2 加)，再进行 MC 编码；接收端则在 MC 译码后进行 差分译码，差分译码规则是： ˆ b i( ) =ci ci ( 1) ( ) − ⊕ 。 表 4.1-2 三种码型编码举例 原信息码 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 CMI 码 11 01 01 01 01 00 01 01 01 01 11 00 01 01 01 01 11 AMI 码 1 0 0 0 0 −1 0 0 0 0 1 −1 0 0 0 0 1 HDB3码 −1 0 0 0 V=-1 1 0 0 0 V=1 −1 1 B=−1 0 0 V=−1 1 (2) 延迟调制码(Miller 码) Miller 码是双相码的一种变形。其编码规则是： ①若b i( ) =1，则c i( ) =01 或 10，其选择准则是：当c i( 1) − =10 或 00 时令c i( ) =01，而当c i( 1) − =01 或 11 时令c i( ) =10；其规律是c i( ) 的第一个子码与 c i( 1) − 的第二个子码总是相同，即在码间过渡处不发生电 平跃变；c i( ) =01 或 10 意味着在码元中点处总有电平跃变。 ②若 b i( ) =0，则 c i( ) =00 或 11，其选择准则是：当 b i( 1) − =1 且 c i( 1) − =01 时令 c i( ) =11，或当 b i( 1) − =1 和 c i( 1) − =10 时令 c i( ) =00；而当 b i( 1) − =0 和 c i( 1) − =11 时令 c i( ) =00；或当 b i( 1) − =0 和 c i( 1) − =00 时令c i( ) =11。 总的规律是：当 b i( 1) − =1 时， c i( ) 的第一子码与 c i( 1) − 的第二个子码相同，即在码间过渡处不发生电平跃 变；而当b i( 1) − =0，即出现连 0 现象时，让c i( ) 的第一子 码与 c i( 1) − 的第二子码相反，即在码间过渡处发生电平跃 变。 图 4.1-1 Miller 码与 NRZ 码的基带信号的功率谱
第4章数学调制及基带传输技术 (3)传号反转码(CMD CM的编码规则是：将原信息中“1”码交替地编码为11和00，而“0”码编码为01。表4.1-2给出 了信息码10000100001100001经CM编码的结果。 CⅡ码的主要特点是：由于其电平跳变顷繁，因此特别有利于提取码元同步时钟：由于有“1一1”为 禁用码，因此不会出现3个以上的连码。CMI码的应用十分方便，因此在UT建议的PCM高次群传输 接口协议中得到了应用。 (4)传号交替反转码(AM AM是一种三值码。其编码规则是：将“1”码交替地编码为+1和-1，而“0”码保持为0（空号）不 变。表4.1-2给出了信息码10000100001100001的AM1码。 AM码的主要特点是：信号波形中不含直流成分，而且其能量主要集中在12码速率处，高、低频分 量都较小：如果传输中发生个别误码而破坏了交替反转规律，即能发现存在错误：其主要缺点是：如果原 信息码出现较长的连0码，将导致信号电平长时间不变而难于提取码元同步信息。实际应用中一般采用 HDB码米解决连0码的问题。 (⑤)三阶高密度双极性码HDB:码) HDB码是AMI码的改进，其编码规则是 ①当原信息码中连0码个数不超过3个时，仍按AM1码的规则编码。 ②如果超过3个连0码，则将第4个0码的编码改为破坏脉冲V,其值V=1或-1，其正负号的选择 是破坏1码“极性交替反转”编码的规则，即将其极性选择为与前一个“1”码的编码极性相同。 ③如果原信息中紧接着还有更多的连0码，则每4个连0码看作一个小段，每小段都将其第4个0 码编码为破坏脉冲V,其值V=1或1，其极性选择为与前一个V的极性相反，使V符号串也符合“极性 交替反转”规则，以免产生直流分量。 ④如果相邻两个V符号之间有偶数个1码的编码时，按照上述规则编码仍不能完全消除直流分量， 需要进一步修改编码规则：修改办法是：如果两个相邻的V码之间的1码个数是偶数时，将后面那个4连 0码中第1个“0”码的编码改为B=1或-1，这里极性的选择是与其前一个“1”码的编码极性相反，并使 后面的“1”码的编码的极性保持交替变化，除非又出现破坏码。译码时，凡是碰到破坏码，就知道此前 应该有3个0码，如果贝有2个0码，说明它前面那个应该是被编码为B了的0码。 表4.1-2给出了一个HDB;码编码结果的典型例子；HDB;码保留了AM码的优点，解 决了过多连0码出现的问题，编码结果中最多只有3个连O。HDB码是CCITT及TU-T推 荐使用的码型。 (6)nBmB码 nBmB码是一类分组码，它把原信息比特流的n比特看作一个码组，用m比特的码组对 它们进行编码：由于m>m,因此多出有(2m-2”种码组作为禁用码组，使编码能获得更好的 特性。前面介绍的双相码、Miller码和CM1码都可看作1B2B码。例如5B6B码在三次群、 四次群电信线路传输中得到了实际应用。 (O)成对选择三进制码(PST PST码的编码过程是：先将原信息比特流中每2比特划分为一个码组，然后将每一码组编码为两个 进制数字(-1,0，+1)。由于2个三进制数字共有9种状态，而只需选择其中4种用于编码，其选择余地 3 西安电子科技大学
第 4 章 数字调制及基带传输技术 西安电子科技大学 3 (3) 传号反转码(CMI) CMI 的编码规则是：将原信息中“1”码交替地编码为 11 和 00，而“0”码编码为 01。表 4.1-2 给出 了信息码 10000100001100001 经 CMI 编码的结果。 CMI 码的主要特点是：由于其电平跳变频繁，因此特别有利于提取码元同步时钟；由于有“1 −1”为 禁用码，因此不会出现 3 个以上的连码。CMI 码的应用十分方便，因此在 ITU-T 建议的 PCM 高次群传输 接口协议中得到了应用。 (4) 传号交替反转码(AMI) AMI 是一种三值码。其编码规则是：将“1”码交替地编码为+1 和−1，而“0”码保持为 0(空号)不 变。表 4.1-2 给出了信息码 10000100001100001 的 AMI 码。 AMI 码的主要特点是：信号波形中不含直流成分，而且其能量主要集中在 1/2 码速率处，高、低频分 量都较小；如果传输中发生个别误码而破坏了交替反转规律，即能发现存在错误；其主要缺点是：如果原 信息码出现较长的连 0 码，将导致信号电平长时间不变而难于提取码元同步信息。实际应用中一般采用 HDB3码来解决连 0 码的问题。 (5) 三阶高密度双极性码(HDB3码) HDB3 码是 AMI 码的改进，其编码规则是： ① 当原信息码中连 0 码个数不超过 3 个时，仍按 AMI 码的规则编码。 ② 如果超过 3 个连 0 码，则将第 4 个 0 码的编码改为破坏脉冲 V，其值 V=1 或−1，其正负号的选择 是破坏 1 码“极性交替反转”编码的规则，即将其极性选择为与前一个“1”码的编码极性相同。 ③ 如果原信息中紧接着还有更多的连 0 码，则每 4 个连 0 码看作一个小段，每小段都将其第 4 个 0 码编码为破坏脉冲 V，其值 V=1 或-1，其极性选择为与前一个 V 的极性相反，使 V 符号串也符合“极性 交替反转”规则，以免产生直流分量。 ④ 如果相邻两个 V 符号之间有偶数个 1 码的编码时，按照上述规则编码仍不能完全消除直流分量， 需要进一步修改编码规则；修改办法是：如果两个相邻的 V 码之间的 1 码个数是偶数时，将后面那个 4 连 0 码中第 1 个“0”码的编码改为 B=1 或−1，这里极性的选择是与其前一个“1”码的编码极性相反，并使 后面的“1”码的编码的极性保持交替变化，除非又出现破坏码。译码时，凡是碰到破坏码，就知道此前 应该有 3 个 0 码，如果只有 2 个 0 码，说明它前面那个应该是被编码为 B 了的 0 码。 表 4.1-2 给出了一个 HDB3 码编码结果的典型例子； HDB3 码保留了 AMI 码的优点，解 决了过多连 0 码出现的问题，编码结果中最多只有 3 个连 0。HDB3 码是 CCITT 及 ITU-T 推 荐使用的码型。 (6) nBmB 码 nBmB 码是一类分组码，它把原信息比特流的 n 比特看作一个码组，用 m 比特的码组对 它们进行编码；由于 m > n，因此多出有(2m−2n )种码组作为禁用码组，使编码能获得更好的 特性。前面介绍的双相码、Miller 码和 CMI 码都可看作 1B2B 码。例如 5B6B 码在三次群、 四次群电信线路传输中得到了实际应用。 (7) 成对选择三进制码(PST) PST 码的编码过程是：先将原信息比特流中每 2 比特划分为一个码组，然后将每一码组编码为两个三 进制数字(−1，0，+1)。由于 2 个三进制数字共有 9 种状态，而只需选择其中 4 种用于编码，其选择余地
很大：表4.1-3就是一种应用最为广泛的格式。PST码无直流成分，定时信息提取方便，但需要有顿结 构，以便正确识别码组。 表4.1-3PST码 特传信息到0001101 +模式-1+10+1+10-1-】 顿式-1+10-1-10+1-1 4.1.2用矢量表示符号 将一个待传输的数据流或其编码（即符号序列）转化为符号矢量序列，本质上是将一个码 流转化为一个离散信号的过程。 一般先要经过各种各样的编码，包括差分编码、纠错编码，以及前述基带传输码型编 码，最终得到实际需要通过信道传输的符号（码元）序列，其中每个符号包括K比特信息。对 于M进制调制，M=2，需要事先设计一个符号星座点集S:{,m=0,12,M-1},其中每 个基准矢量对应于一种符号： 对于待传输的数据比特流，将每K比特看作一个符号的信息，根据其所含信息比特的内 容从$中找到一个相应的基准矢量表示各个符号，这个数据流便转换为一个离散信号，即符 号矢量序列{y,1=0,12.},其中，∈S；例如：y=)表示第1个待传输的符号属于第m种符 号。 符号星座点集$中的基准矢量有三种可能的形式： ①ym就是一个复数，看作二维矢量；例如QPSK调制的星座点集S:{m=exp(Umπ/4) m=0,12,3,即含有4个基准矢量。 ②心是一个实数，看作一维矢量：例如：BPSK调制中S:{一l,-1:又如M进制PAM 调制中S:{m=0,1,2,M-1},m=m+1表示幅度值。 ③M进制正交波形调制中的符号基准矢量集S,不再是复数平面上的星座点，而是单位矩阵I 中的M个列矢量，即 0-=1000.0,9=0100.0w-=00.01 这M个相互正交的矢量对应于M种不同的符号，对应于M种相互正交的波形 4.2基带调制 4.2.1基带调制与基带传输 1.基带调制 基带调制是将一个符号矢量序列变为一个连续波形信号的过程，也称符号的波形成形。 对于无记忆调制来说，采用成形波函数g0将符号序列{y,1=0,12,0}进行波形成形后， 得到的连续信号为 西安电子科技大学
西安电子科技大学 4 很大；表 4.1-3 就是一种应用最为广泛的格式。PST 码无直流成分，定时信息提取方便，但需要有帧结 构，以便正确识别码组。 4.1.2 用矢量表示符号 将一个待传输的数据流或其编码(即符号序列)转化为符号矢量序列，本质上是将一个码 流转化为一个离散信号的过程。 一般先要经过各种各样的编码，包括差分编码、纠错编码，以及前述基带传输码型编 码，最终得到实际需要通过信道传输的符号(码元)序列，其中每个符号包括 K 比特信息。对 于 M 进制调制， 2K M = ，需要事先设计一个符号星座点集S :{ ( ) m v , m M = 0,1, 2,., 1 − }，其中每 个基准矢量对应于一种符号； 对于待传输的数据比特流，将每 K 比特看作一个符号的信息，根据其所含信息比特的内 容从S 中找到一个相应的基准矢量表示各个符号，这个数据流便转换为一个离散信号，即符 号矢量序列{ i v , i = 0,1, 2,.}，其中 i v ∈ S ；例如： i v = ( ) mi v 表示第i 个待传输的符号属于第mi 种符 号。 符号星座点集S 中的基准矢量有三种可能的形式： ① ( ) m v 就是一个复数，看作二维矢量；例如 QPSK 调制的星座点集 S :{ ( ) exp( / 4) m v = jmπ ； m = 0,1, 2,3 }，即含有 4 个基准矢量。 ② ( ) m v 是一个实数，看作一维矢量；例如：BPSK 调制中S :{ (0) v =-1， (1) v =1}；又如 M 进制 PAM 调制中S :{ ( ) m v m M = − 0,1, 2,., 1}， ( ) m v = m +1表示幅度值。 ③ M 进制正交波形调制中的符号基准矢量集 S ，不再是复数平面上的星座点，而是单位矩阵 M ×M I 中的 M 个列矢量，即 (0) v =[1000.0]T , (1) v =[0100.0]T ,., ( 1) M − v = T [00.01] 这 M 个相互正交的矢量对应于 M 种不同的符号，对应于 M 种相互正交的波形。 4.2 基带调制 4.2.1 基带调制与基带传输 1．基带调制 基带调制是将一个符号矢量序列变为一个连续波形信号的过程，也称符号的波形成形。 对于无记忆调制来说，采用成形波函数 g( )t 将符号序列{ i v ，i = 0,1,2,.,∞ }进行波形成形后， 得到的连续信号为 表 4.1-3 PST 码 待传信息码 00 01 10 11 +模式 −1 +1 0 +1 +1 0 −1 −1 −模式 −1 +1 0 −1 −1 0 +1 −1
第4章数学调制及基带传输技术 s0=∑gu-) (42-1a) 其离散表达式为： m)=立gm-N,)=立6n-N,川gm n=0,12,∞ (4.2-1b) s(m)可看作是离散脉冲序列∑。y6n-N,)}通过成形滤波器{gm后的输出。 2.基带传输 基带调制信号可以在低通型连续信道中传输，调制信号的频谱特性完全取决于所用成形 波g)的特性。而通常的成形滤波器具有低通特性，所得s,)是一个低通型信号 对于相对带宽大于20%的超宽带(UWB)信道来说，要实现无线基带传输，必须将发射信 号频谱的能量集中到较高频率范围中，以便提高发射效率。如果采用如图4.2-1所示的高斯 徽分脉冲之类的波形作为成形波，可以达到这个目的。 显然，此成形波脉冲越窄，信号频谱的带宽越宽。例如：当采用几分之一纳秒级宽度的脉冲时，其最 高频率成分可达10G以上。由于其波形是正负脉冲相继出现的，因此其频谱在零频附近的能量被抑 制，甚至在0~3Mz之内的能量都很小，主要能量集中在频率较高的中间段，因而适于无线发射传输。 UWB通信信号的带宽很宽，一般只能采用重叠通信方式与其他无线系统共享频带：但为了不影响那 些共享频带的窄带系统的正常工作，其发射功率谱密度必须非常小：TU规定UWB的发射功率谱密度在 k=1 0246 0 心高斯函数龄导最的波彩 高新函数阶导最波的频 图42-1超宽带基带传输的成形波 3.载波调制之前的基带调制 对于载波调制型数字调制来说，先进行基带调制，再进行载波调制；基带调制所产生连 续波复信号，)用作预包络进行载波调制，所得带通信号的等效低通信号就是)，也称复 包络。 4.2.2实现无码间干扰传输的成形波设计 1.奈奎斯特第一准则 采用成形波函数g0将符号序列{y,1=01,2,∞}进行波形成形得到连续信号 0=∑gu-iD (4.2-2a 经理想信道传输到接收端后，在每个符号间隔中点采样，恢复符号序列而无码间干扰(S)的 充分必要条件甚 西安电子科技大学
第 4 章 数字调制及基带传输技术 西安电子科技大学 5 ( ) l s t ( ) i i g t iT ∞ =−∞ = − ∑v (4.2-1a) 其离散表达式为： ( ) l s n ( ) i s i g n iN ∞ =−∞ = − ∑v =[ ( )] ( ) L i s n L δ n iN g n =− ∑ v − ∗ n = 0,1,2,.,∞ (4.2-1b) ( ) l s n 可看作是离散脉冲序列{ ( ) i s i δ n iN ∞ =−∞ ∑ v − }通过成形滤波器{ ( )} g n 后的输出。 2．基带传输 基带调制信号可以在低通型连续信道中传输，调制信号的频谱特性完全取决于所用成形 波 g( )t 的特性。而通常的成形滤波器具有低通特性，所得 ( ) l s t 是一个低通型信号。 对于相对带宽大于 20%的超宽带(UWB)信道来说，要实现无线基带传输，必须将发射信 号频谱的能量集中到较高频率范围中，以便提高发射效率。如果采用如图 4.2-1 所示的高斯 微分脉冲之类的波形作为成形波，可以达到这个目的。 显然，此成形波脉冲越窄，信号频谱的带宽越宽。例如：当采用几分之一纳秒级宽度的脉冲时，其最 高频率成分可达 10GHz 以上。由于其波形是正负脉冲相继出现的，因此其频谱在零频附近的能量被抑 制，甚至在 0~3MHz 之内的能量都很小，主要能量集中在频率较高的中间段，因而适于无线发射传输。 UWB 通信信号的带宽很宽，一般只能采用重叠通信方式与其他无线系统共享频带；但为了不影响那 些共享频带的窄带系统的正常工作，其发射功率谱密度必须非常小；ITU 规定 UWB 的发射功率谱密度在 −41dBm/MHz 以下。这种扩频通信系统，基带调制重点考虑频谱分布和功率效率，而不追求频带效率。 图 4.2-1 超宽带基带传输的成形波 3．载波调制之前的基带调制 对于载波调制型数字调制来说，先进行基带调制，再进行载波调制；基带调制所产生连 续波复信号 ( ) l s t 用作预包络进行载波调制，所得带通信号的等效低通信号就是 ( ) l s t ，也称复 包络。 4.2.2 实现无码间干扰传输的成形波设计 1．奈奎斯特第一准则 采用成形波函数 g( )t 将符号序列{ i v ，i = 0,1,2,.,∞ }进行波形成形得到连续信号 0 () ( ) l i i t g t iT ∞ = s v = − ∑ (4.2-2a) 经理想信道传输到接收端后，在每个符号间隔中点采样，恢复符号序列而无码间干扰(ISI)的 充分必要条件是