基于奎斯特準(zhǔn)則的基帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)及MATLAB仿真研究摘要在現(xiàn)代數(shù)字通信中，因?yàn)樾诺捞卣鬟€有噪聲以及等等的原的因存在，在信號(hào)的傳輸途中因?yàn)樯鲜鲈虻拇嬖跁?huì)有碼間串?dāng)_的發(fā)生。符合奈奎斯特第一準(zhǔn)則的基帶傳輸系統(tǒng)中，理想低通特性雖然具有最大頻帶利用率，但是沖擊響應(yīng)的收斂速度慢，而且物理上也不可能實(shí)現(xiàn)；頻率滾降特性克服了這兩個(gè)缺點(diǎn)，但是又降低了頻帶利用率。能否找到一種傳輸特性，其頻帶寬度與理想低通特性相同。并且響應(yīng)波形的衰減有比較快？奈奎斯特第二準(zhǔn)則又給出了答案，該準(zhǔn)則告訴了我們。有控制的在抽樣時(shí)刻引入固定的碼間干擾，就能夠使頻帶利用率提高到理論的最大值，并且又降低了對(duì)定時(shí)精度的要求，通常把這種波形稱(chēng)之為部分響應(yīng)波形，相應(yīng)的，利用部分響應(yīng)波形進(jìn)行傳送的基帶傳輸系統(tǒng)成為部分響應(yīng)系統(tǒng)。根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則我們可以知道理想低通特性或等效理想低通特性都可以將碼間串?dāng)_消除。理想情況下的低通傳輸特性盡管可以達(dá)到基帶系統(tǒng)理論的極限值2B/Hz，可是，在實(shí)際應(yīng)用中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。并且它的響應(yīng)波形的圖像尾部收斂慢。所以其等效理想低通特性對(duì)于頻帶的利用率會(huì)下降，并不適合高速的傳播。然后依據(jù)奈奎斯特的第二準(zhǔn)則可以設(shè)計(jì)出的部分響應(yīng)系統(tǒng)，用此可以來(lái)改善頻譜特性，然后使頻帶的利用率升高到理論情況上的最大值。這篇論文主要用來(lái)討論第Ⅰ類(lèi)和第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)，用MATLAB對(duì)其波形和頻譜特性進(jìn)行仿真，可以提現(xiàn)出來(lái)部分響應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞奈奎斯特第一準(zhǔn)則；奈奎斯特第二準(zhǔn)則；部分響應(yīng)系統(tǒng)；頻帶利用率 目錄摘要 i前言 1第一章數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_ 21.1數(shù)字基帶信號(hào) 21.2基帶傳輸?shù)拇a型 21.3數(shù)字基帶信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組成 31.4碼間串?dāng)_ 4第二章無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性 62.1無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件 72.2無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件 8第三章部分響應(yīng)系統(tǒng) 93.1五類(lèi)常見(jiàn)的部分響應(yīng)系統(tǒng) 93.1.1部分響應(yīng)的一般形式 93.1.2常見(jiàn)的五類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)的波形及頻譜 103.2兩種最廣泛的部分響應(yīng)系統(tǒng) 113.2.1第QUOTEⅠ類(lèi)部分響應(yīng) 113.2.2碼間干擾及解決方案 153.2.3第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng) 15第四章部分響應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 184.1第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用于二進(jìn)制振幅鍵控 184.1.1利用部分響應(yīng)的數(shù)字振幅鍵控在頻帶上的優(yōu)化 184.1.2利用部分響應(yīng)的數(shù)字振幅鍵控在接收端的優(yōu)化 204.2第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)在單邊帶系統(tǒng)中的應(yīng)用 234.2.1一般的單邊帶調(diào)制系統(tǒng) 234.2.2利用第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)的單邊帶調(diào)制 23結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 25PAGE27前言隨著21世紀(jì)的到來(lái)，人們?cè)谕ㄐ蓬I(lǐng)域迅速發(fā)展研究的同時(shí)，在現(xiàn)代人們的每天的生活領(lǐng)域中，數(shù)字通信的作用也越來(lái)越廣范了，在日常生活中占用的也越來(lái)越廣泛，所以數(shù)字通信當(dāng)中一種非常關(guān)鍵的傳輸方式：基帶傳輸所體現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值也越來(lái)越重要。但是在實(shí)際操作中，往往有一些干擾會(huì)伴隨著數(shù)字基帶信號(hào)發(fā)生，這些干擾就包括了比如碼間串?dāng)_還有噪聲等等[1]。碼間串?dāng)_其實(shí)經(jīng)常發(fā)生在在數(shù)字基帶信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，為了消除碼間串?dāng)_。要求把基帶傳輸系統(tǒng)的總特性設(shè)計(jì)成為理想低通特性，或者等效的理想低通特性。然而，對(duì)于理想低通特性的系統(tǒng)而言，其沖擊響應(yīng)為波形，這個(gè)波形的特點(diǎn)是頻譜窄，而且能夠達(dá)到理論上的極限傳輸速率。但是其缺點(diǎn)是第一個(gè)零點(diǎn)以后的拖尾震蕩幅度大，收斂慢，從而對(duì)定時(shí)要求十分嚴(yán)格。若定時(shí)稍有偏差，極易引起嚴(yán)重的碼間串?dāng)_，當(dāng)把基帶傳輸系統(tǒng)總特性設(shè)計(jì)成等效低通理想低通傳輸特性，例如采用升余弦頻率特性時(shí)，其沖擊響應(yīng)的“拖尾”震蕩幅度雖然減小了，對(duì)定時(shí)要求也可放松，但是所需要的頻帶卻加寬了，達(dá)不到2Baund/Hz的速率（升余弦特性時(shí)為1Baund/Hz），即降低了系統(tǒng)的頻帶利用率?？梢?jiàn)，高的頻帶利用率和“拖尾”衰減大，收斂快是相互矛盾的這對(duì)于高速率傳輸尤其不利。那么，為了找到一種頻帶利用率既高，“拖尾”衰減又大，收斂又快的傳輸波形，奈奎斯特第二準(zhǔn)則給了我們一個(gè)答案，該準(zhǔn)則告訴我們：有控制的在有些碼元的采樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的采樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾，那么就能使得頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又可以降低對(duì)定時(shí)精度的要求。部分響應(yīng)系統(tǒng)中最常用的是第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)以及第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是根據(jù)第Ⅰ類(lèi)和第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)所描述的特征來(lái)對(duì)傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行改變，并與傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)進(jìn)行比較再結(jié)合相應(yīng)的實(shí)際系統(tǒng)案例，這樣就更加簡(jiǎn)潔明了的體現(xiàn)出來(lái)部分響應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在哪里。第一章數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_1.1數(shù)字基帶信號(hào)在沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)中，如果這個(gè)信號(hào)所占用的頻譜是從零頻和它周?chē)_(kāi)始的，我們稱(chēng)其為所謂的數(shù)字基帶信號(hào)。在我們所做的傳輸系統(tǒng)當(dāng)中由于不同系統(tǒng)有不一樣的指標(biāo)還有些信道的特征也是不相同的。所以在數(shù)字脈沖波形的選擇上我們需要挑選不同的波形，如果只關(guān)注基帶信號(hào)我們跟據(jù)所學(xué)知識(shí)在波形的選擇中是可以挑選各種不同形狀的，但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)的便捷考慮的話應(yīng)該去挑矩形脈沖信號(hào)，這也是在通常做實(shí)驗(yàn)時(shí)我們的選擇一般會(huì)挑選矩形脈沖也是因?yàn)榫匦蚊}沖波形的便利容易處理的特性。數(shù)字通信中在學(xué)習(xí)頻帶傳輸過(guò)程中，數(shù)字基帶傳輸是經(jīng)常使用的并且在低通的系統(tǒng)中應(yīng)用尤其廣泛，因?yàn)樗膫鬏斕匦詻Q定在相距近時(shí)傳輸效率也會(huì)提升，因此較近時(shí)也會(huì)選擇。以下為數(shù)字基帶信號(hào)的幾個(gè)基本概念：基帶信號(hào)：發(fā)送端調(diào)制前和接收端解調(diào)后的信號(hào)就是基帶信號(hào)比如數(shù)字電話的終端PCM信號(hào)，該信號(hào)所占用的都是基礎(chǔ)頻帶。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是基帶信號(hào)的傳輸。數(shù)字基帶信號(hào)：擁有不一樣的電平或者不一樣的脈沖。用這樣的消息代碼的電波形或者電壓電流體現(xiàn)出來(lái)的消息代碼基帶傳輸系統(tǒng)：一種讓基帶信號(hào)可以不需要調(diào)制解調(diào)設(shè)備就可以進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)：通信系統(tǒng)的信道中傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字基帶信號(hào)。1.2數(shù)字基帶信號(hào)及其頻譜數(shù)字基帶信號(hào)中，通過(guò)頻譜分析，可以了解信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，信號(hào)的頻帶寬度，信號(hào)中是否直流分量、同步脈沖分量等，適合在何種信道中傳輸，讓離散分量以及信號(hào)帶寬等是否可以進(jìn)行同步的傳輸數(shù)字基帶信號(hào)都是隨機(jī)脈沖序列，設(shè)其形式為：（1-1）到第個(gè)信息符所對(duì)應(yīng)的電平值，是隨機(jī)量。（1-2）1.3基帶傳輸?shù)拇a型通常情況下，我們所說(shuō)的基帶信號(hào)其實(shí)就是用電表示方法來(lái)表示消息代碼。其實(shí)根據(jù)多方面考慮之后也是會(huì)發(fā)現(xiàn)，電波在信道中傳輸過(guò)程中不可以讓每一種代碼的點(diǎn)波形通過(guò)?？墒羌偃绠?dāng)有特別多的低頻成分以及直流占據(jù)了點(diǎn)波形時(shí)，有可能有一些信號(hào)由于這些許多低頻成分占據(jù)的信號(hào)兒出現(xiàn)了畸變，也就是說(shuō)當(dāng)?shù)皖l成分過(guò)多時(shí)該波形在傳輸過(guò)程中是不應(yīng)該在信道傳輸?shù)?。另外?dāng)有連“0”碼型出現(xiàn)在信號(hào)中時(shí)會(huì)不方便定時(shí)信息的提取信息，這樣也是同樣不適合傳輸。在通常狀況下傳輸碼型應(yīng)該符合如下所述的要求：（1）能夠自動(dòng)進(jìn)行自己檢測(cè)自己所發(fā)生的的錯(cuò)誤；（2）傳輸過(guò)程中需要有足夠的效率；（3）在信道的傳輸過(guò)程中低頻部分含量應(yīng)該盡量減少還需要選擇沒(méi)有直流分量的傳輸碼的碼型；（4）隨著信息源的變化過(guò)程中可以自己進(jìn)行適應(yīng)，另外統(tǒng)計(jì)的特征不可以對(duì)信息源有影響；（5）可以便于固定時(shí)間時(shí)刻進(jìn)行自動(dòng)分量。1.4數(shù)字基帶信號(hào)傳輸系統(tǒng)的組成下面圖片就是我們?nèi)粘＝?jīng)常遇見(jiàn)的也是非常簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)框圖：發(fā)送濾波器發(fā)送濾波器信道接收濾波器抽樣判決器同步提取數(shù)字基帶信號(hào)噪聲圖1-1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)下面列舉了上面圖片中的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中每一個(gè)小的框圖的每一個(gè)模塊的功能和使用方法：信道：基帶信號(hào)在傳輸過(guò)程中必須通過(guò)的一種介質(zhì)。抽樣判決器：在使用獨(dú)特的控制時(shí)序脈沖采樣判斷后給出相應(yīng)的波形在濾波器上體現(xiàn)，由于不存在理想狀況下的傳輸特性以及噪聲干擾所以只能通過(guò)特殊方式去恢復(fù)信號(hào)。發(fā)送濾波器：信號(hào)在信道中傳輸時(shí)為了令輸入的信號(hào)可以適應(yīng)信道發(fā)送濾波器對(duì)其進(jìn)行了碼型波形的改變。接收濾波器：在輸出基帶信號(hào)進(jìn)行判決處理時(shí)時(shí)為了使基帶信號(hào)的波形完成優(yōu)秀的判決，接受濾波器需要去除噪聲以及其他的干擾從而更好的接受信號(hào)。1.5碼間串?dāng)_在信道的傳輸過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)數(shù)字基帶信號(hào)在信道上傳輸結(jié)果與需要的出現(xiàn)差距的情況，有時(shí)再傳輸中遇見(jiàn)碼間的噪聲，以此影響到了周?chē)拇a元對(duì)其也產(chǎn)生了干擾，這樣的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)我們通常稱(chēng)其為碼間串?dāng)_。碼間串?dāng)_對(duì)于基帶傳輸?shù)挠绊懼饕校喝菀滓鹋袥Q電路的誤操作，因此造成誤碼，所以需要研究數(shù)字基帶系統(tǒng)是如何消除碼間干擾。一個(gè)信號(hào)在傳輸過(guò)程中如果遇到了比較嚴(yán)重的碼間串?dāng)_時(shí)就容易讓抽樣判決器出現(xiàn)錯(cuò)誤或者產(chǎn)生誤碼。為了減小錯(cuò)誤判決的可能性，在數(shù)字通信系統(tǒng)中必須努力去減少碼間串?dāng)_以及碼間的噪聲干擾。下圖將通過(guò)相鄰碼元Ⅰ和Ⅱ的相互干擾情況為例來(lái)說(shuō)明碼間串?dāng)_。圖1-2相鄰碼元之間的碼間串?dāng)_示意圖在低通系統(tǒng)的傳輸過(guò)程中，因?yàn)槲覀兪褂玫氖抢硐氲臓顩r下，因此相應(yīng)的基帶系統(tǒng)的利用率一般處于最大值，所以一下的兩個(gè)問(wèn)題通常會(huì)隨之發(fā)生：首先在沖擊響應(yīng)在傳輸?shù)耐局邪殡S著衰減，并且衰減的速度是緩慢進(jìn)行的么，一旦定時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)差別時(shí)就會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_。第二，由于是理想的狀態(tài)下所以通過(guò)物理實(shí)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)許多困難。因此，下面將進(jìn)一步討論滿足奈奎斯特準(zhǔn)則且實(shí)用的、物理上可實(shí)現(xiàn)的等效傳輸系統(tǒng)。當(dāng)我們知道一個(gè)時(shí)間有限的信號(hào)時(shí)（例如門(mén)信號(hào)），它的傅里葉變換在頻域上就是正負(fù)頻率方向是無(wú)限延伸的，反之一個(gè)頻帶受限的頻域信號(hào)在時(shí)域上必定是無(wú)限延伸的，這樣，前面的碼元對(duì)后面的碼元就會(huì)造成了不良影響，就像上圖表達(dá)的樣子，這就是碼間干擾或符號(hào)間干擾，他是影響基帶信號(hào)進(jìn)行可靠傳輸?shù)闹饕蛩?，不僅僅是基帶傳輸中存在，頻帶傳輸中也是經(jīng)常發(fā)生的。第二章無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性碼間串?dāng)_對(duì)于傳輸系統(tǒng)往往會(huì)產(chǎn)生不同的影響，輕則使系統(tǒng)的質(zhì)量降低嚴(yán)重將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果，在系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)后無(wú)法收到本應(yīng)處理后的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行復(fù)原使判決發(fā)生錯(cuò)誤。由此可見(jiàn)，如何避免碼間串?dāng)_對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行十分重要，如果可以保證基帶傳輸可以在無(wú)碼間串?dāng)_的情況下進(jìn)行那么基帶傳輸系統(tǒng)的工作效率以及工作質(zhì)量都會(huì)有顯著的提升【4】。在本次論文中接下來(lái)將從無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件和無(wú)碼間串?dāng)_頻域條件兩個(gè)方面，在不考慮噪聲干擾的前提下討論傳輸系統(tǒng)滿足什么樣的條件后可以消除碼元之間的相互干擾。通常，碼元是伴隨著表述的信息一同存在的。在數(shù)字信號(hào)傳輸當(dāng)中，在傳輸信號(hào)的過(guò)程中，為了使傳輸過(guò)程中沒(méi)有損失發(fā)生，需要在接收器上增添一個(gè)判決器使得信息得以恢復(fù)。所以說(shuō)只要有這個(gè)再生判決的存在，就算傳輸后的所呈現(xiàn)的波形是不一樣的，也是可以通過(guò)反推獲得最初的信息。所以其實(shí)不用關(guān)注整段時(shí)間只需要研究特定的時(shí)間點(diǎn)就可以獲得最初原始信碼。碼元1的接收波形除了在的時(shí)刻抽樣值為以外，在的其他抽樣時(shí)刻皆為0；而碼元2的接收波形除了在時(shí)刻抽樣值為外的其他抽樣時(shí)刻皆為0.以此類(lèi)推，這樣僅僅在碼元的抽樣時(shí)刻上有了最大值，而對(duì)其他碼元的抽樣時(shí)刻信號(hào)值無(wú)影響，就能達(dá)到?jīng)]有碼間串?dāng)_了也對(duì)信道有了一定的限制。而消除碼間串?dāng)_的基本思想為（2-1）若想消除碼間串?dāng)_，應(yīng)使（2-2）因此有兩種可能消除碼間串?dāng)_：（1）通過(guò)各項(xiàng)互相抵消使等式為0（但是由于是隨機(jī)的，要想通過(guò)各項(xiàng)相互抵消使碼間串?dāng)_為0是難以實(shí)現(xiàn)的）。（2）需要滿足。由之前的分析可以得出，若想基帶傳輸系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，需要將噪聲和碼間干擾降低，使得它們對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)影響降到規(guī)定的數(shù)值，由下面的公式可得，系統(tǒng)響應(yīng)的依賴于發(fā)送的濾波器的傳輸特性決定。所以由此可得，碼間干擾的大小是由基帶傳輸特性決定的。2.1無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件消除碼間干擾的條件由公式（2-2）所示。因?yàn)樵谑街械奈粗獢?shù)an的值無(wú)法確定，因此根據(jù)理想狀況下利用各個(gè)項(xiàng)目的互相消除來(lái)完成無(wú)碼間干擾是不現(xiàn)實(shí)的，這就需要對(duì)的波形提出要求所以我們應(yīng)該在響應(yīng)中做出改變。就像下圖a表達(dá)的情況即可完成我們的要求，在兩個(gè)連續(xù)的碼元在傳輸過(guò)程中第一個(gè)碼元傳輸至接收端反映出波形圖像后第二個(gè)碼元進(jìn)行了判決后，并且已經(jīng)衰減至零位。往往在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于碼元之間會(huì)存在“拖尾”的現(xiàn)象，所以串?dāng)_也因此造成了最后導(dǎo)致接收端不能收到正確的波形，如果在傳輸過(guò)程中可以保證并且滿足相鄰兩個(gè)碼元的第二個(gè)經(jīng)過(guò)抽樣判決后剛好到達(dá)0位，就能消除碼間串?dāng)_，像下圖b表示的一樣。一般通過(guò)這樣的方式消除碼間串?dāng)_。圖2-1無(wú)碼間串?dāng)_示意圖在基帶傳輸系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)波形為了滿足無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件時(shí)需要滿足在進(jìn)行采樣的過(guò)程中只在特定的采樣時(shí)間內(nèi)打到數(shù)值頂峰，然后再其他時(shí)刻針對(duì)符號(hào)數(shù)值是0。所以對(duì)于的未知數(shù)的時(shí)候進(jìn)行抽樣判決會(huì)滿足下面的式子。另外需要在抽樣時(shí)間內(nèi)信道與接收濾波器沒(méi)有延時(shí)。（2-3）上式說(shuō)明要使信號(hào)在傳輸過(guò)程中不會(huì)受到碼元之間的相互干擾，就必須保證的抽樣值在時(shí)不為零的同時(shí)，要使在其他所有抽樣點(diǎn)的值都等于零。無(wú)碼間串?dāng)_傳輸特性的選擇依據(jù)為：1.帶寬小2.拖尾振蕩幅度小，收斂快3.容易實(shí)現(xiàn)2.2無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件物理意義這一過(guò)程可以歸述為：一個(gè)實(shí)際的特性若能等效成一個(gè)理想（矩形）低通濾波器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間串?dāng)_。假設(shè)表示傳輸系統(tǒng)的總特性，根據(jù)和互為傅里葉變換的關(guān)系，可知是由基帶系統(tǒng)形成的傳輸波形。因此，可根據(jù)時(shí)域條件的表達(dá)式計(jì)算出基帶傳輸特性在不受到碼間串?dāng)_的干擾時(shí)應(yīng)滿足（2-4）這個(gè)條件就是我們通常所說(shuō)的奈奎斯特第一準(zhǔn)則。基帶傳輸系統(tǒng)的總特性只要能符合此要求，就能夠消除碼間串?dāng)_。無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件為：（2-5）在時(shí)，有（2-6）因此根據(jù)上面的分析可以得出：在基帶傳輸系統(tǒng)中碼元是2倍于系統(tǒng)帶寬，碼間串?dāng)_則不能完成一個(gè)波形的模擬，另外，也沒(méi)有辦法構(gòu)建出一個(gè)完整的碼間干擾結(jié)構(gòu)。第三章部分響應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)前兩章提到的，理想低通濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)碼間串?dāng)_傳輸，同時(shí)頻帶利用率最高，達(dá)到了2B/Hz。但是理想低通濾波器存在兩個(gè)問(wèn)題：第一，理想低通濾波器不易實(shí)現(xiàn)；第二它對(duì)應(yīng)的時(shí)間函數(shù)在第一個(gè)零點(diǎn)之后“尾巴”震蕩幅度較大，這樣當(dāng)定時(shí)抖動(dòng)時(shí)造成的碼間串?dāng)_較大。于是人們提出了等效理想低通傳輸特征，比如升余弦傳輸特征以及余弦滾降傳輸特性等，他們的“尾巴”減小了，但是頻帶利用率又隨之下降了，升余弦濾波器的頻帶利用率僅為1B/Hz。由此可見(jiàn)，上述的各種濾波器提高頻帶利用率和減小尾巴是相互矛盾的。那么能否找到頻帶利用率可以達(dá)到2B/Hz,并且“尾巴”也較小的傳輸系統(tǒng)呢？這就是部分響應(yīng)技術(shù)【1】。為了讓頻帶傳輸變得更加高效，提升利用率就需要引入之前提到的奈奎斯特第二準(zhǔn)則，將碼間串?dāng)_遵從一定的規(guī)律，刻意的放入抽樣系統(tǒng)中最后在接收時(shí)刻消除這些碼間串?dāng)_，頻譜特性會(huì)將會(huì)提高。在傳輸后傳輸碼元的波形的“尾巴”的震蕩幅度將會(huì)減小。像這種接收端收到的波形成為部分響應(yīng)系統(tǒng)3.1五類(lèi)常見(jiàn)的部分響應(yīng)系統(tǒng)部分響應(yīng)電路由于和取值不同，因此有許多種，目前常用的有5種，為了便于對(duì)比，把理想低通也列入并成為第0類(lèi)。第Ⅰ類(lèi)就是半余弦濾波器。表列第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)電路簡(jiǎn)單，它對(duì)應(yīng)頻譜呈拱形。即處頻譜為0，并且?guī)挒?僅為信號(hào)頻譜的一半，因此它常常被用在單邊帶調(diào)制中。它突出的特點(diǎn)是：第一，信號(hào)頻譜零頻為0，調(diào)制后無(wú)載頻，因此便于邊帶濾波；第二，它比直接調(diào)制節(jié)省一半頻帶【2】。3.1.1部分響應(yīng)的一般形式部分響應(yīng)系統(tǒng)的一般表達(dá)式為：（3-1）式中：QUOTE，QUOTE，…,QUOTE均為整數(shù)，并且都為加權(quán)系數(shù)。的頻譜函數(shù)為：（3-2）由（3-2）公式表達(dá)可以看出，的取值范圍為。3.1.2常見(jiàn)的五類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)的波形及頻譜由上式可以得出QUOTE，值發(fā)生變化時(shí)刻，部分響應(yīng)也會(huì)生成不同的系統(tǒng)。由于加權(quán)系數(shù)的變化也會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。所以在進(jìn)行仿真時(shí)可以通過(guò)輸入不同的加權(quán)系數(shù)得到不同的部分響應(yīng)系統(tǒng)【3】。下面是給出了常見(jiàn)的五類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)權(quán)系數(shù)，并分別命名為第Ⅰ類(lèi)，第Ⅱ類(lèi)，第Ⅲ類(lèi)，第Ⅳ類(lèi)，第Ⅴ類(lèi)部分響應(yīng)信號(hào)。表3-1五類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)系數(shù)表類(lèi)別第Ⅰ類(lèi)11000第Ⅱ類(lèi)12100第Ⅲ類(lèi)21-100第Ⅳ類(lèi)10-100第Ⅴ類(lèi)-1020-1在仿真過(guò)程中，需要編寫(xiě)程序，首先需要?jiǎng)?chuàng)建新的文件從中加入函數(shù)Bufen，再編入不同的5個(gè)加權(quán)系數(shù)、、、、，從表1可以看到分別給、、、、的不同的賦值。接下來(lái)交給MATLAB系統(tǒng)進(jìn)行仿真處理。仿真結(jié)束之后得到了每個(gè)加權(quán)系數(shù)響應(yīng)的部分響應(yīng)系統(tǒng)【4】。3.2兩種應(yīng)用最廣泛的部分響應(yīng)系統(tǒng)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)兩種相對(duì)普遍的部分響應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行頻譜分析。分別為第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)以及第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)3.2.1第QUOTEⅠ類(lèi)部分響應(yīng)通過(guò)升余弦滾降系統(tǒng)的頻譜以及他的時(shí)域波形圖像可以看出α與基帶信號(hào)成正比的關(guān)系，α減小放大時(shí)基帶信號(hào)也隨之減小和放大。但是減小和放大過(guò)程中基帶信號(hào)波形也會(huì)發(fā)生變化。減小時(shí)衰減變慢，增大后帶寬增加，衰減變快。通過(guò)升余弦降滾系統(tǒng)后，在接收信號(hào)的部分進(jìn)行抽樣處理以消除碼間干擾。可是，真實(shí)實(shí)驗(yàn)部分當(dāng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘并不準(zhǔn)確，隨著信號(hào)的衰減時(shí)鐘敏感度也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致衰減變慢。為了讓衰減變快并且降低帶寬，本次設(shè)計(jì)將在前一碼元和后一碼元中分別加入干擾。也是為了避免產(chǎn)生所謂的“差錯(cuò)傳播”，還應(yīng)該在相關(guān)編碼前先金贏一次預(yù)編碼處理【5】。圖3-1升余弦滾降系統(tǒng)的頻譜及其時(shí)域波形因?yàn)橐肓俗约簞?chuàng)建的碼間干擾，所以可以便于提升頻帶的利用率，因?yàn)榭梢宰灾鞯脑诮邮招盘?hào)波形的同事將之前添加的碼間干擾去掉。因?yàn)槔硐氲屯ㄏ到y(tǒng)的傳遞函數(shù)為，沖激響應(yīng)的表達(dá)式為，如果用h(t)以及的時(shí)延的波形作為系統(tǒng)的沖激響應(yīng)，沖擊響應(yīng)的系統(tǒng)帶寬會(huì)存在相應(yīng)的限制，經(jīng)過(guò)計(jì)算可得，可以得到2B/Hz的頻帶利用率。接下來(lái)系統(tǒng)的沖激函數(shù):=（3-3），該系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)的衰減被理想的低通脈沖響應(yīng)函數(shù)衰減，該函數(shù)比理想的低通系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)衰減得更快。

因此，與定時(shí)精度的要求相比，其系統(tǒng)響應(yīng)是，它比理想低通系統(tǒng)沖激響應(yīng)函數(shù)衰減快，因此相對(duì)于對(duì)定時(shí)精度的要求降低，它的系統(tǒng)響應(yīng)為(3-4)可以看到，第一類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)并不滿足抽樣點(diǎn)無(wú)碼間干擾的條件，其每個(gè)抽樣點(diǎn)僅受前一個(gè)碼元的影響，因此可以通過(guò)減去前一個(gè)碼元的干擾來(lái)確定當(dāng)前抽樣點(diǎn)值，從而正確判決。因此，第一類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)可以用圖5所示框圖來(lái)表示。因此，部分響應(yīng)系統(tǒng)中雙二進(jìn)制的方式最為常用，其波形表達(dá)式可以表示為：(3-5)將上式化簡(jiǎn)可得：(3-6)在matlab命令窗口輸入Bufen（1,1,0,0,0）就可以得出第一類(lèi)部分響應(yīng)的波形和頻譜特性如下:圖3-2第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)波形和頻譜特性由式（3-5）可見(jiàn)，的尾部幅度是隨QUOTE下降的,這說(shuō)明它比QUOTE波形衰減大【6】，收斂更快。此外,由式（3-4）可知，除了在相鄰的取樣時(shí)刻處，外，在其余的抽樣時(shí)刻上，具有等間隔的零點(diǎn)[5]，這滿足了無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件。對(duì)式（3-4）進(jìn)行傅里葉變換，可得的頻譜函數(shù)為：（3-7）從上式可以得出結(jié)論，由于的限制的值只能存在于（-QUOTE，QUOTE）之間，以余弦的圖像形式顯示出來(lái)。根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則的帶寬可以得出緩慢變化即帶寬增加衰減變慢，通過(guò)降滾得到相應(yīng)的帶寬，所以可以得出其帶寬為Baund=1/2Ts(Hz)，這樣可以得出正確的結(jié)論，因?yàn)榕c理想狀況下帶寬相吻合了，所以可以計(jì)算頻帶的利用率為QUOTE=2(B/Hz)，這個(gè)值也就是所說(shuō)的極限值在基帶傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，最終提高了頻帶的利用率【7】。下圖為第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)的原理框圖和經(jīng)過(guò)修改后實(shí)際使用的系統(tǒng)框圖：模2判決相加相關(guān)編碼預(yù)編碼eq\o\ac(○,+)模2判決相加相關(guān)編碼預(yù)編碼抽樣脈沖TT抽樣脈沖TT圖3-3第Ⅰ類(lèi)部分相應(yīng)的原理框圖模2判決接收濾波發(fā)送濾波信道相加eq\o\ac(○,+)模2判決接收濾波發(fā)送濾波信道相加TT抽樣脈沖抽樣脈沖圖3-4實(shí)際系統(tǒng)組成框圖從MATLAB仿真所得的時(shí)域響應(yīng)波形以及頻譜特性可以發(fā)現(xiàn)在低頻周?chē)ㄐ纹鸱^大，再結(jié)合奈奎斯特準(zhǔn)則可以得出第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)應(yīng)該集中在高頻率，因?yàn)楦哳l率的波形起伏不明顯說(shuō)明收到了限制。這就是第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)適應(yīng)的場(chǎng)景。3.2.2碼間干擾及解決方案如果想要基帶傳輸系統(tǒng)進(jìn)行正常的運(yùn)輸，不出現(xiàn)錯(cuò)誤就需要避免碼間干擾的發(fā)生，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不考慮噪聲的干擾的情況下解決碼間干擾【8】?；鶐盘?hào)在傳輸過(guò)程中，信號(hào)通常會(huì)發(fā)生延后接收信號(hào)從而影響到之后信號(hào)的接收。這是因?yàn)橥趥鬏斶^(guò)程中會(huì)遇到傳輸時(shí)延所以形成了所謂的碼間干擾。碼間干擾通常有兩種方式來(lái)解決。首先第1種方法是根據(jù)奈奎斯特第Ⅰ準(zhǔn)則而設(shè)計(jì)基帶傳輸系統(tǒng)的,即系統(tǒng)的基帶傳輸特性滿足公式。第二種方法加入無(wú)碼間串?dāng)_的降滾系統(tǒng)，也就是對(duì)于理想低通特性按照奇對(duì)稱(chēng)進(jìn)行處理，也叫做升余弦降滾系統(tǒng)。當(dāng)奈奎斯特準(zhǔn)則不適用的時(shí)候就需要讓時(shí)域均衡，從而改變接收端，讓信號(hào)所受的干擾降低【9】。3.2.3第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)的時(shí)域表達(dá)式：（3-8）對(duì)時(shí)域表達(dá)式g(t)進(jìn)行傅里葉變換可得其頻譜函數(shù)為：（3-9）打開(kāi)MATLAB后根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，輸入Bufen(1,0，-1,0,0)可以得出第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)的時(shí)域響應(yīng)波形以及品與特性波形【10】：圖3-5第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)波形和頻譜特性在給出的五類(lèi)部分響應(yīng)方式內(nèi)第Ⅳ類(lèi)的原理框圖以及根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理的框圖如下圖所示：模2判決相加eq\o\ac(○,+)模2判決相加抽樣脈沖2T2T抽樣脈沖2T2T圖3-6第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)原理框圖信道模2判決接收濾波發(fā)送濾波相加eq\o\ac(○,+)信道模2判決接收濾波發(fā)送濾波相加2T2T抽樣脈沖抽樣脈沖圖3-7實(shí)際系統(tǒng)組成框圖根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則，可以知道第四類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)電路是最簡(jiǎn)單的，他的信號(hào)頻譜零頻為0，調(diào)制后無(wú)載頻，因此便于邊帶濾波。適用于翻邊帶調(diào)制以及高頻信號(hào)與低頻信號(hào)不理想的信道系統(tǒng)。適用于這樣的場(chǎng)景【11】。第四章部分響應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例隨著技術(shù)的發(fā)展，21世紀(jì)以來(lái)部分響應(yīng)技術(shù)已經(jīng)融入了我們的生活當(dāng)中【12】，為了減少干擾等損耗部分響應(yīng)技術(shù)也越來(lái)越常用在通信的方式當(dāng)中。本次設(shè)計(jì)主要從兩個(gè)方面綜合用于實(shí)例的研究當(dāng)中，再進(jìn)行與原始的方式進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)比出優(yōu)劣程度。體現(xiàn)出部分響應(yīng)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的差別。4.1將第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)應(yīng)用于二進(jìn)制振幅鍵控二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有二進(jìn)制幅度鍵控，移頻鍵控和移項(xiàng)鍵控三種基本形式，本次設(shè)計(jì)主要使用二進(jìn)制幅度鍵控來(lái)討論。二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK）方式是數(shù)字調(diào)制最早出現(xiàn)的，最初用于電報(bào)系統(tǒng)。它也是最簡(jiǎn)單的數(shù)字調(diào)制方式。但是由于抗干擾能力差，實(shí)際較少使用。當(dāng)我們將2ASK技術(shù)與我們之前提到的部分響應(yīng)系統(tǒng)結(jié)合之后就可以減少一定的干擾，也是對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)。下面就是發(fā)送端組成的框圖，應(yīng)用2ASk以及部分響應(yīng)技術(shù)：信道低通濾波器相加相乘eq\o\ac(○,+)信道低通濾波器相加相乘延時(shí)T延時(shí)T圖4-1發(fā)送端組成框圖4.1.1利用部分響應(yīng)的數(shù)字振幅鍵控在頻帶上的優(yōu)化想要獲得不一樣的振幅的信【13】號(hào)我們就需要對(duì)2ASK信號(hào)和我們的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行乘法處理，相乘后得到的帶通信號(hào)由于振幅不同，也就代表了不同的數(shù)字信息。在模擬仿真過(guò)程中，由于2ASK信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行想成，但是振幅是不一樣的影響獲得信息的不同，MATLAB中設(shè)置二進(jìn)制基帶信號(hào)為單極性矩形脈沖序列時(shí)，在MATLAB中對(duì)于2ASK仿真可以獲得基帶信號(hào)的頻譜，載波信號(hào)的頻譜，以及他本身的頻譜波形圖：圖4-22ASK頻譜圖從二進(jìn)制幅度鍵控的波形可得，其頻譜圖像的帶寬是基帶的2倍，根據(jù)奈奎斯特定理指出最高頻帶利用率為2Baund/Hz，由于是二級(jí)制幅度鍵控，起基帶信號(hào)滿足這一要求。所以可以計(jì)算得出二【14】進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)兩倍于基帶信號(hào)帶寬，可以得出最大的頻帶利用率是1Baund/Hz。打開(kāi)MATLAB軟件并輸入Bufen（1,1,0,0,0），下圖即為求出的第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)的頻域特征圖像：圖4-3第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)頻譜圖根據(jù)之前的發(fā)送端組成框圖圖像就可以看到在第一類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)可以完成抽樣判決并減小干擾，將數(shù)字信號(hào)把QUOTE從數(shù)字信號(hào)改為沖激碼帶入到系統(tǒng)當(dāng)中，設(shè)碼元時(shí)長(zhǎng)為QUOTE，則有：QUOTE=1/QUOTE，則需要根據(jù)帶寬數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的濾波器，從而消除傳輸過(guò)程中造成的干擾?！?5】觀察第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)頻譜圖可以看出，圖片中的帶寬為1/2QUOTE，當(dāng)我們把帶寬進(jìn)行改變，變?yōu)锽aund=1/2QUOTE后。頻帶的利用率也會(huì)發(fā)生改變，可以得出：。從上面的分析以將及部分響應(yīng)技術(shù)加入二進(jìn)制振幅數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)對(duì)于傳統(tǒng)的方式進(jìn)行對(duì)比可得:頻帶利用率將獲得提升且一般二倍與傳統(tǒng)方式。4.1.2利用部分響應(yīng)的數(shù)字振幅鍵控在接收端的優(yōu)化通常情況下的二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)的接解調(diào)框圖如下：抽樣判決器低通濾波器相乘帶通濾波器抽樣判決器低通濾波器相乘帶通濾波器定時(shí)脈沖定時(shí)脈沖圖4-4一般2ASK信號(hào)的解調(diào)框圖打開(kāi)MATLAB軟件，以上面的解調(diào)框圖為例并模擬，將信源設(shè)為二進(jìn)制的信息序列，并進(jìn)行仿真處理通過(guò)剛才的方式進(jìn)行仿真，如下為仿真出的解調(diào)器接收波形，經(jīng)過(guò)帶通濾波器波形，經(jīng)過(guò)低通濾波器的波形和判決器波形。圖4-5解調(diào)框圖中各點(diǎn)波形從之前的二進(jìn)制幅度鍵控的發(fā)射端圖，經(jīng)過(guò)改善可以得到加入部分響應(yīng)系統(tǒng)后的二進(jìn)制幅度鍵控的發(fā)射框圖如下圖所示：模2判決低通濾波器相乘帶通濾波器模2判決低通濾波器相乘帶通濾波器定時(shí)脈沖定時(shí)脈沖圖4-6接收端組成框圖下面的表格為在給定發(fā)射端{(lán)QUOTE}={11001001}情況下得出QUOTE、QUOTE并分析，表4-1接收端解碼過(guò)程110010011000111011001221QUOTEmod21100100111001001從部分響應(yīng)定理知道，可以由發(fā)送端得到的反向求出發(fā)送端輸入的{QUOTE}。自語(yǔ)要進(jìn)行一次模二判決運(yùn)算就可以達(dá)到。根據(jù)之前仿真框圖以【16】及傳統(tǒng)的框圖進(jìn)行對(duì)比后可以得出，二進(jìn)制幅度鍵控有自己的缺陷，對(duì)于接受低通濾波器達(dá)到穩(wěn)定狀況下才可以反向求出之前的序列。但是，將二進(jìn)制幅度鍵控加入了部分響應(yīng)系統(tǒng)之后，速度就大大加快了。因?yàn)橹恍枰M(jìn)行一次模二判決處理就可以直接完成還原處理。所以，當(dāng)加入了部分響應(yīng)系統(tǒng)之后整個(gè)程序處理數(shù)據(jù)的速度變得更快并且更加方便。4.2將第Ⅳ部分響應(yīng)應(yīng)用于單邊帶系統(tǒng)在產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方式有很多種，在多種基本方式當(dāng)中，濾波法以及相移法應(yīng)用是最普遍的兩個(gè)。4.2.1一般的單邊帶調(diào)制系統(tǒng)單邊帶系統(tǒng)是由雙邊帶系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制之后只傳輸其中的一個(gè)邊帶并去除掉另外一個(gè)邊帶構(gòu)成的。構(gòu)成線性調(diào)制系統(tǒng)。我們?cè)诟咚賯鬏敭?dāng)中一般會(huì)選擇單邊帶傳輸，因?yàn)閱芜厧捙c基帶帶寬相同【17】。本次設(shè)計(jì)主要使用的是實(shí)際生活中比較常用的濾波法進(jìn)行單邊帶調(diào)制。其方法是在雙邊帶調(diào)制時(shí)通過(guò)一個(gè)濾波器，以此過(guò)濾掉其中一個(gè)邊帶將上邊帶和下邊帶分開(kāi)，最終完成單邊帶調(diào)制下面的圖就是濾波法調(diào)制，但是沒(méi)有加入部分響應(yīng)系統(tǒng)：數(shù)字基帶信號(hào)QUOTED/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字基帶信號(hào)QUOTED/A轉(zhuǎn)換器邊帶濾波器載波載波圖4-7未使用部分響應(yīng)系統(tǒng)的單邊帶調(diào)制系統(tǒng)根據(jù)分析可以得出，如果沒(méi)有在單邊帶調(diào)制系統(tǒng)中加入部分響應(yīng)系統(tǒng)。會(huì)造成雙邊帶系統(tǒng)在調(diào)制中去除邊帶時(shí)變得困難并且還含有低通成分。上圖中也顯示在調(diào)制中直接調(diào)制4.2.2利用第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)的單邊帶調(diào)制在常規(guī)調(diào)幅波中，載波本身并不攜帶信息，卻占到發(fā)送成率一半以上，使得傳輸效率大大降低，這是常規(guī)調(diào)幅的最大缺點(diǎn)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以將不懈怠消息的載波分量完全抑制掉，使得全部功率用到邊帶傳輸上去，這是一只載波的雙邊帶調(diào)制。而在抑制載波雙邊帶信號(hào)中，包含一個(gè)上邊帶和一個(gè)下邊帶。從信息傳輸?shù)慕嵌葋?lái)說(shuō)，這兩個(gè)邊帶信號(hào)攜帶的信息是相同的。因此，只需要傳送一個(gè)邊帶就夠了，單邊帶調(diào)制就是基于這種思想的一種調(diào)制方式，用SSB表示，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是比AM和DSB的帶寬減小一半，因而提升了信道利用率。同時(shí)由于不發(fā)送載波而僅發(fā)送一個(gè)邊帶，所以更節(jié)省功率。因此在通信中獲得了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)之前的分析可以推斷出來(lái)第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)的頻譜特性在0位以及奈奎斯特是0的[18]。因此，我們可以根據(jù)第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)的這個(gè)頻譜特點(diǎn)，同樣，根據(jù)其頻譜特性進(jìn)行改變，將第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)與單邊帶系統(tǒng)相結(jié)合，從而改善利用率。所以我們可以將第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)和單邊帶系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，再進(jìn)行預(yù)編碼并且加上單邊帶調(diào)制[7],如果這樣，上邊帶以及下邊帶分離的速度就可以提快。第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)和單邊帶調(diào)制系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)框圖如下【19】：數(shù)字基帶信號(hào)數(shù)字基帶信號(hào)QUOTE邊帶濾波器D/A轉(zhuǎn)換器相加邊帶濾波器D/A轉(zhuǎn)換器相加載波延時(shí)載波延時(shí)2T圖4-8第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)單邊帶系統(tǒng)框圖從上面的描述以及圖片可以得出，如果想要提升頻帶利用率，可以采用將部分響應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于單邊帶調(diào)制當(dāng)中。這種技術(shù)相比于傳統(tǒng)的單頻帶調(diào)制技術(shù)不僅可以提升上邊帶以及下邊帶分離的速度還讓利用率進(jìn)一步提升【20】。結(jié)論本文對(duì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了深入的描述和分析，得出提高數(shù)字基帶系統(tǒng)的傳輸性能必須要從降低信道噪聲或抑制碼間串?dāng)_著手的結(jié)論。本文在不考慮信道噪聲的理論前提下，通過(guò)使用奈奎斯特定律來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)特性，由此可知若通信系統(tǒng)的傳輸特性滿足理想低通特性或者是等效理想低通特性可以消除碼間串?dāng)_。然而在現(xiàn)實(shí)情況中，滿足理想低通特性的傳輸系統(tǒng)是不可能設(shè)計(jì)出來(lái)的，且符合等效理想低通特性的傳輸系統(tǒng)又會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的頻帶利用率降低。根據(jù)以上分析，為了提升通信系統(tǒng)基帶傳輸?shù)念l帶利用率并且去除碼間干擾（本次設(shè)計(jì)不考慮噪聲干擾）。根據(jù)奈奎斯特第2定律的描述和以上要求建立出要求的部分響應(yīng)系統(tǒng)，根據(jù)改善后的部分響應(yīng)系統(tǒng)可以極大程度的增加頻帶利用率并且使其增加到部分響應(yīng)系統(tǒng)的理論數(shù)值的峰值。我在本次論文中主要書(shū)寫(xiě)的是從時(shí)域頻域兩個(gè)方面描述最常用的兩種部分響應(yīng)系統(tǒng)：第Ⅰ類(lèi)和第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)。通過(guò)分析以及與傳統(tǒng)部分響應(yīng)系統(tǒng)的比對(duì)，可以看出部分響應(yīng)系統(tǒng)可以明顯的提升頻帶利用率。明顯優(yōu)于傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)。