一種不搬移基帶信號頻譜的傳輸方式。未對載波調製的待傳信號稱為基帶信號,它所占的頻帶稱為基帶,基帶的高限頻率與低限頻率之比通常遠大於1。

  將基帶信號的頻譜搬移到較高的頻帶(用基帶信號對載波進行調製)再傳輸,則稱為通帶傳輸。選用基帶傳輸或通帶傳輸,是與通道的適用頻帶有關的。例如,電腦或脈碼調製電話終端機輸出的數位脈衝信號是基帶信號,可以利用電纜作基帶傳輸,不必對載波進行調製和解調(通常經碼型變換)。與通帶傳輸相比,基帶傳輸輸的優點是設備較簡單;線路衰減小,有利於增加傳輸距離。對於不適合基帶信號直接通過的信道(如無線信道),則可將脈沖信號經數字調制後再傳輸。

  基帶傳輸廣泛用於音頻電纜和同軸電纜等傳送數字電話信號,同時,在數據傳輸方面的應用也日益擴大。通帶傳輸系統中調制前和調制後對基帶信號處理仍須利用基帶傳輸原理,采用線性調制的通帶傳輸系統可以變換為等效基帶傳輸來分析。

  傳輸 圖1中的碼型變換裝置把來自信源的數碼變換為適合於信道傳輸的碼波形。常用的傳輸碼波形有歸零碼、不歸零碼、傳號差分碼、雙相碼、交替傳號反轉碼(AMI碼)等(圖2)。歸零碼是用窄脈沖代表“1”碼,沒有脈沖代表“0”碼。不歸零碼是在一個碼周期內維持一種電平,如高電平代表“1”,低電平代表“0”。傳號差分碼是用電平的變化來代表“1”(稱“1”為傳號),電平不變代表“0”。差分碼用於信號傳輸中高低電平會反轉的場合。雙相碼又稱分相碼或曼徹斯特碼,用10組合代表“1”,01組合代表“0”。雙相碼的優點是:沒有直流分量,可用要求不高的交流耦合電路;01過渡頻繁,有利於恢復定時信號等。它的缺點是傳輸碼速加倍,所需頻帶加寬。交替傳號反轉碼是用窄的正脈沖或負脈沖代表“1”,無脈沖代表“0”,正、負脈沖交替出現。這種碼的優點是沒有直流分量,可利用正、負脈沖交替規律來監視誤碼;它的缺點之一是處於長“0”時,恢復定時信號困難。此外,還有多種其他傳輸碼型。例如,利於傳輸或節省頻帶的有部分響應編碼、多電平碼;利於定時信號恢復的有加擾二元碼、高密度雙極性碼、編碼傳號反轉碼等。

  發送濾波器用以限制信號頻帶,避免幹擾其他系統,有時也可不用。傳輸信道可以是電纜。收信端濾波器用以濾除由信道帶來的噪聲和幹擾。均衡器用以均衡信道畸變,以便減小碼間幹擾。由於濾波器和信道都對頻帶有限制,接收濾波器輸出的波形變成如圖3a所示的樣子。采樣判決電路每隔時間T 對接收波形進行采樣,則得到如圖3c所示的樣值脈沖。樣值大於零判為“1”,小於零判為“0”。如果信道畸變和疊加噪聲未使樣值發生極性錯誤,就能無誤地再生發信端信號,再生信號如圖3d所示。再經碼型反變換(有時與判決結合起來實現),恢復的數碼就送給信宿,如計算機或脈碼調制電話終端機。

  判定和指標 將圖3a中虛線間的波形按數據周期重疊在一起,得到如圖3e所示的波形,稱為眼圖,用以直觀判定碼間幹擾情況。對於沒有均衡好的信道,相鄰碼間產生幹擾,眼圖的張開度縮小;相反,信道被均衡好後,眼圖的張開度明顯增大。因此,眼圖可用來直接觀察和判定均衡質量。

  基帶數字傳輸的重要指標是頻帶利用率η=Rb/B。式中Rb是每秒傳輸的二元碼數,其單位為比特/秒(bit/s);B是傳輸所需頻帶。用二電平碼傳輸時,η的理論最大值為2比特/(秒·赫)。要達到這一理論值,需要使用幅-頻特性曲線陡峭的理想低通濾波器。在實用中,

α 為滾降系數,代表系統幅-頻特性曲線的緩慢變化程度,0< α<1。若用 M電平傳輸, η是二電平的log 2 M倍。基帶數字傳輸的另一重要指標是誤碼率 P e。在實際測量中, P e為誤碼數除以總碼數。

  研究新的接收方法(如抗噪聲、均衡、回波抑制等)、新的傳輸碼型和實用化等,是提高基帶傳輸技術的重要課題。

  

參考書目

 北京郵電學院數字通信教研室:《數據傳輸原理》,人民郵電出版社,北京,1978。