基带成形
卷积编码与维特比译码一、基带成形的作用编码器所产生的数字编码信息在传输时应该用什么样的脉冲波形代表？如果用矩形脉冲代表，由于它的
频谱是无限延伸的，因此要无失真地传送这样的信号需要无限宽的信道。而实际应用的信道都是带宽受限的，
信号通过这样的信道后会产生频谱失真，同样在时域的波形也会发生畸变并且会造成波形展宽，因此相邻的
脉冲波形在时间上互相重叠，造成了符号间干扰（ISI）。
如果基带脉冲波形是某种适当的波形，那么虽然通过实际信道传输后相邻脉冲波形仍然会互相重叠，但
是可以保证在接收端对脉冲波形进行抽样识别时抽样点上不存在符号间干扰，因而能够正确地恢复出所要传
输的信息。基带成形的作用就是产生这样的基带脉冲波形。
上述频带受限的基带传输系统如图4-9所示，当调制和解调过程看作为信道的一部分时，调制传输系统
也可以用基带传输系统等效。图中，从成形滤波器输入到接收滤波器输出的传输特性H(f)称为基带传输特性。
二、理想低通滤波器的脉冲成形
作为一个理想化的情况，如果基带传输特性为理想低通特性，截止频率为fH ，设网络延时τd =0，则理
想低通传输特性如图4-10所示。
对于带宽为fH的系统不产生符号间干扰所允许的符号间隔为TS=1/fS=1/(2fH)，相应的符号传输速率为fS，
频带利用率（单位频带内的符号传输速率）为2波特/Hz，这是在无符号间干扰条件下所能达到的最高的频带
利用率。换句话说，如果当码元间隔为TS时无符号间干扰，则所需要的最小传输频带为1/(2TS)，称1/(2TS)
为奈奎斯特频率（带宽）fN。
三、升余弦滚降滤波器
虽然采用理想低通滤波器冲击响应作为接收波形时不存在符号间干扰，但这种滤波特性实际上是不能实
现的，因为它要求传递函数有无限陡峭的过渡带。实际采用的滤波器的过渡带为缓慢截止，即进行了适当的
滚降。那么这样的滤波特性是否仍然具有无符号间干扰的输出响应呢？检验的标准为奈奎斯特第一准则。
下面请看奈奎斯特第一准则的物理意义的演示。
显然，满足奈奎斯特第一准则的H（f）有无穷多种，前面讨论的理想低通滤波器是其中的一个特例。实
际中广泛应用的滤波特性是以fN=1/（2TS）为中心，具有奇对称的升余弦滚降特性，如图4-11所示。只要频
谱过渡特性对fN奇对称就可以满足无符号间干扰条件。
上述满足无符号间干扰的升余弦滚降特性是包括发送滤波器、信道和接收滤波器的总的滤波特性。总的
特性在各滤波器之间应如何分配呢？根据最佳接收原理，滤波器特性在发射机和接收机之间的最好分配方案，
是把满足奈奎斯特第一准则的滤波器响应在收发两端均分，也即如果发射机输入端为冲击序列，则每个滤波
器的冲击响应是总特性的均方根。这种情况下，能满足在取样时刻无符号间干扰，并且接收滤波器与接收信
号匹配。
DVB-S系统的滚降特性
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