带限信道的信号设计 两种方案的比较 方案1： 方案2： Xe(f） N。 Ic( 当用平均功率Pm来表示SNR d2/o?时，存在由于信道失真引起的损失。 ●方案1损失为(dB) ●方案2损失为(dB) W 101g Xre(f d 101g Xr(f) df C(f) c( ●对于理想信道：qf=1,且X(ff=1时，没有SNR损失。 对于非理想信道，可以证明：方案2的SNR损失较小
6 两种方案的比较 ⚫方案1损失为（dB） 2 ( ) 10lg ( ) − W rc W X f df C f 2 ( ) 10lg ( ) − W rc W X f df C f ⚫方案2损失为（dB） ⚫对于非理想信道，可以证明：方案2 的SNR 损失较小。 ⚫对于理想信道：C| f |=1，且 ( ) 1 时，没有SNR 损失。 − = W rc W X f df 带限信道的信号设计 方案1： 方案2： 2 2 2 0 2 ( ) ( ) − − = W av rc v W d P T X f df N C f 1 2 2 2 0 2 ( ) ( ) − − = W av rc v W d P T X f df N C f 当用平均功率Pav来表示SNR 时,存在由于信道失真引起的损失。 2 2 / v d
带限信道的信号设计 例： 二进制通信系统，传输数据速率4800 bit/s, 信道频率响应： |C(f= +(f1W) f sw 式中，W=4800Hz 求：采用方案2信道补偿，设计发送和接收滤波器 解：因为：W=1/T=4800,采用B=1的升余弦谱： x(-T[1+cos(T]-Tcos π/ If升≤W 9600 方案2的补偿：1G,-=lG,(=西 GUI C( 盟 -4800 0 4800 Lf≤4800
例： 方案2的补偿： 1 2 ( ) 1 cos( cos 2 9600 = + = rc f X f T T f T ，采用 ＝１的升余弦谱： f W 带限信道的信号设计 二进制通信系统，传输数据速率4800bit/s， 求：采用方案2信道补偿，设计发送和接收滤波器 W T = = 1/ 4800 2 1 ( ) 1 ( / ) = + C f f W f W 信道频率响应： 1/ 2 1/ 4 2 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 cos 4800 9600 = = = + rc T R X f G f G f C f f f f 4800 式中，W=4800Hz 解： 因为：
9-3 有ISI和AWGN信道的 最佳接收机 8
8 9-3 有ISI和AWGN信道的 最佳接收机
有IS和AWGN信道的最佳接收机 背景 ·在非理想、带限、且具有加性高斯噪声信道下，如何解决S问题？ ·信道的特性是随环境与时间变化的，无法预先精确知道； ·消除或抵消1S的实用方法： 在尽量按照yquist准则设计的基础上，再在传输系统中插 入专门的滤波器，补偿设计的不完善 9
9 有ISI和AWGN信道的最佳接收机 背景 ⚫ 信道的特性是随环境与时间变化的，无法预先精确知道； ⚫ 在非理想、带限、且具有加性高斯噪声信道下，如何解决ISI问题？ ⚫ 消除或抵消ISI的实用方法： 在尽量按照Nyquist准则设计的基础上，再在传输系统中插 入专门的滤波器，补偿设计的不完善
有IS和AWGN信道的最佳接收机 均衡原理 带有均衡器的数字基带系统 数字信息 发送 带限 接收 信道 抽样 判决输出 滤波器 信道 滤波器 G,(f) c(f) G:(f) 均衡器 判决 {a} GE(f) 加性噪声n(t)】 它不完全符合 未加补偿前： H(f)=G(f)c(f)G() Nyquist准则 加了均衡器后：HE（f）)=G,(f)C(f)GR（f)GE(f) 补偿后，使总的HE() 符合Nyquist准则 10
10 均衡原理 带有均衡器的数字基带系统 未加补偿前： H f G f C f G f ( ) = T R ( ) ( ) ( ) 它不完全符合 Nyquist准则 加了均衡器后： H f G f C f G f G f E T R E ( ) = ( ) ( ) ( ) ( ) 补偿后，使总的HE (f) 符合Nyquist准则 GE ( f ) 有ISI和AWGN信道的最佳接收机