刘远仲

摘要： 所谓码间串扰就是由于系统传输总特性不理想，通信系统在传递数字信号时，当接收到前一个码元由于传输特性不理想会对后一个码元造成影响，导致了前后码元的信号展宽、延迟、过零点畸变，使接收波形出现很长的拖尾，当这种情况蔓延到接收当前码元的抽样时刻时，会给当前码元的接收判决造成干扰造成误判，严重时会引起信号误码。下面笔者将根据自身经验来进行阐述。

关键词： 数字信号;码间串扰;滤波器

中图分类号： TN914    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0096-02

Abstract：  the so-called intersymbol interference is due to the general characteristics of transmission is not ideal， the communication system in digital signals， before receiving a code element due to the transfer characteristic is not ideal will affect the latter element， led to the front and back yards yuan signal bandwidth， delay， zero distortion， the received waveform in a long trailing， when this kind of situation to spread to receive the current element sampling time， can cause interference to the current element receiving sentence wrong result， serious can cause the signal error.The following author will carry on the elaboration according to own experience.

Key words：  digital signal; intersymbol crosstalk; filter

1 引言

在通信时由于数字信息序列是随机的，要想使传递数字信号无码间串扰就必须要使接收滤波器输出的信号抽样信号相互无干扰或相互抵消，但这样的系统是无法实现的，因此必须从其他方面来想办法解决此问题，通常是解决办法是对基带传输系统的总传输特性h（t）的波形提出要求，如果有相邻传输码元，当前一个接收码元的传输波形在抽样判决后一个码元的波形前衰减到零则可实现无码间串扰基带传输。但是，这样的波形不易实现，因为现实中的h（t）波形有很长的“拖尾”，也正是由于每个码元的“拖尾”造成了对相邻码元的串扰。本文就这一特点讨论了无码间串扰的设计方法。

2 MATLAB软件设计基础

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，可用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，它主要包括MATLAB和Simulink两大部分。同时，Matlab还是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。MATLAB拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算。

为了设计出无码间串扰的数字基带传输系统，我们使用matlab仿真软件显示升余弦滚降波形及频谱。在此，设基带传输系统响应是a=1的升余弦滚降系统，显示升余弦滚降波形及频谱，以及接收端的数字基带信号波形。

3 无码间串扰设计原理

无码间串扰时域条件：

h（kTS）=  1 k=0 0 k为其他整数    （3.1）

無码间串扰频域条件：

∑iH（w+ 2πi TS ）=Ts    w ≤ π TS  （3.2）

式（3.2）的物理意义是：将H（ω）在ω轴上以2π/TS为间隔切开，然后分段沿ω轴平移到 （ π Ts ， π Ts ）区间内，将它们进行叠加，其结果应为一常数。这一过程可以归述为：一个实际的H（ω）特性若能等效成一个理想矩形低通滤波器，则可实现无码间串扰。

余弦特性滚将特性传输函数H（ω）可表示为：

H（ω）=  Ts         0≤ ω < （1-a）π Ts   Ts 2  1+sin Ts 2a （ π Ts -ω）   （1-a）π Ts ≤ ω < （1+a）π Ts  0        ω ≥ （1+a）π Ts

相应的h（t）为

h（t）= sinπt/Ts πTS  cosaπt/Ts 1-4a2t2/Ts ∫∫∫

a为滚降系数，用于描述滚降成度。a=∫/∫N

∫是超出奈奎斯特带宽的扩展量，∫N为奈奎斯特带宽.

余弦滚降系统的最高频率利用率为：η= RB B = 2∫N （1+a）∫N = 2 1+a

4 仿真结果及分析

根据实验所得图形分析可知，当0≤a≤1时对应不同α有不同的滚降特性，a=0时，升余弦滚降系统可达到理想低通系统，但不能物理实现;实际应用中较多的是a>0的余弦滚将特性。其中a=1的升余弦频谱特性易于实现，且响应波形的尾部衰减收敛快，有利于减小码间串扰和位定时误差的影响，但占用带宽最大，频带利用率下降为1B/HZ。a由0增大到1时，滚降系数a越大，h（t）的拖尾衰减越快，输出波形越来越接近真实输入波形。眼图也越来越清晰逼真，但是，滚降使带宽增大，频带利用率也随之降低。在a=1时加入随机噪声干扰后，基带波形变得模糊不清，眼图也变得不清楚且紊乱。输出波形也不如之前不加噪声时效果好。

结语：本设计的主要目的是研究无码间串扰的时域和频域条件，通过典型的无码间干扰基带传输系统——升余弦滚降系统，使用matlab测试仿真设基带传输系统响应是a=1的升余弦滚降系统，显示升余弦滚降波形及频谱，以及接收端的数字基带信号波形。

参考文献：

[1]曹志刚，钱亚生.现代通信原理[M].北京：电子工业出版社2015.

[2]胡广书.数字信号处理—理论.算法及实现[M].北京：北京理工大学出版社2015.