带限最佳数字基带系统误码性能分析

黄葆华，臧国珍，袁志刚

(解放军理工大学通信工程学院，江苏 南京 210007)

0 引言

数字通信系统误码率的分析是“数字通信原理”课程的一个重要教学内容。在研究噪声对数字基带系统误码性能的影响时，该课程的教材和教学中一般假设系统是无码间干扰的，且接收信号是宽度等于码元间隔的矩形脉冲，推导误码率所用数学模型如图1所示[1-5]。其中n(t)是单边功率谱密度为n0的高斯白噪声，si(t)为发送端发送的信号(设信道无衰减)。当0≤t≤T时二进制双极性时的表达式为

推导得到的最佳数字基带系统的误码率为

式中，Eb=a2Ts是发“1”码或“0”码时接收信号的比特能量。

图1 最佳数字基带接收机结构

而对于带限信道，个别教材给出了最佳数字基带系统的结构和误码率公式[6]。系统框图如图2所示，其中信道传输特性Hc(f)在信号带宽范围内为常数。H(f)=HT(f)·HR(f)为带限无码间干扰传输特性 。如升余弦滚降特性，HT(f)=HR(f)=，其误码率公式则与式(2)相同。

由于教材对带限最佳系统误码性能这部分内容的讨论不是很充分，而实际信道又都是带限的，因此在实际应用中会遇到这样的问题:信道的带限性使得接收信号不再是宽度为TS的矩形信号，而是一个幅度变化的且时域无限延伸的波形，那么该如何计算误码率公式中的比特能量Eb呢?尤其在带限最佳系统的抗噪声性能仿真中，如何来设置Eb/n0这个参数呢?要回答这些实际应用中遇到的问题，须对图2所示带限最佳系统的误码性能进行推导，搞清楚与系统中其它参数间的关系。……