奈奎斯特第一准则，奈奎斯特第一准则是什么

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1，奈奎斯特第一准则是什么
2，什么是奈奎斯特准则什么是奈奎斯特速率
3，码间串扰如何解决
4，什么是滚降点
5，什么叫奈奎斯特准则
6，什么是基带传输

1，奈奎斯特第一准则是什么

http://hi.baidu.com/wirelesssensornetwork/blog/item/1542c65857c41481810a1858.html看这个,比较详细

我也在看这个，呵呵...

奈奎斯特第一准则是什么

2，什么是奈奎斯特准则什么是奈奎斯特速率

容许具有缓慢下降边沿的任何形状，只要此传输函数是实函数并且在f=W处奇对称，称为奈奎斯特准则。同时系统达到的单位带宽速率，称为奈奎斯特速率。

一个频带限制在（0，fh）hz内的时间连续信号m(t)，如果以1/2fh秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被变得到的抽样值完全确定。（指能通过低通滤波器适当地平滑滤波恢复）。或者说抽样速率≥2 fh 称2 fh~ 奈奎斯特速率、1/2 fh ~ 奈奎斯特间隔。

什么是奈奎斯特准则什么是奈奎斯特速率

3，码间串扰如何解决

解决方法：由于数字信息序列是随机的，要想通过在接收滤波器输出的信号抽样信号中的各项相互抵消使码间串扰为0是不行的，这就需要对基带传输系统的总传输特性h(t)的波形提出要求。如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时刻已经衰减到0，就能满足要求。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。这就是消除码间串扰的基本思想。所谓码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。

减少码间串扰的技术1、理想低通特性2、余弦滚降特性

循序渐进地来看这个问题1.什么是码间串扰？数字信号传输过程中会存在误码现象，误码是由接收端抽样判决器的错误判断造成的，而造成错误判决的原因主要有两个，一是码间串扰，二是信道噪声。信道噪声我们就先不说了。所谓码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。码间串扰严重时会造成错误判决。2.消除码间串扰的基本思想奈奎斯特第一准则为消除码间串扰奠定了理论基础。要想消除码间串扰，使前面波形的拖尾在当前码元处相互抵消为0是不可能的。可如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时刻已经衰减为0，就能满足要求。但实际波形都有很长的拖尾，因此只要让它恰好在抽样时刻为0就可以了，如下图所示3.抗码间干扰的方法理论上，使基带系统的传输总特性满足奈奎斯特第一准则即可消除码间干扰。那么如何使传输总特性满足这个条件呢？（1）理想低通特性：物理上不可实现，因为理想特性的冲击响应波形的衰减振荡振幅较大，若抽样时刻稍有偏差，就会出现严重的码间串扰，而定时误差在实际情况中总是可能出现的，因此理想低通只能作为一种理论指导。（2）余弦滚降特性：为了解决理想低通的存在性问题，可以使理想低通滤波器特性的边缘缓慢下降，而不是直接下降为0，这种特性称为“滚降”，最常见的就是余弦滚降，只要系统的特性函数H（ω）在滚降段频率中心点处呈现奇对称的振幅特性就可以满足奈奎斯特第一准则。其代价是所需频带加宽，频带利用率下降，不利于高速传输的发展实际上，无论是理想低通，还是余弦滚降，这两种特性的滤波器都难免存在设计误差和信道特性的变化，无法实现理想传输，总会在抽样时刻产生一定的码间串扰，导致系统性能下降。故为了减少码间串扰的影响，通常会在系统中插入一种可调滤波器来校正或者补偿系统特性，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。均衡器分为频域均衡器和时域均衡器，实用的均衡器是有限长的横向滤波器，其均衡原理是直接校正接收波形，尽可能减少码间干扰另外还可以：选用抗干扰的码型；优化电路；注意EMI/EMC。

均衡器、部分响应系统和余弦滚将系统可以消除无码间串扰不管什么算法都只能在统计意义上以减小某种代价函数的方式减小码间干扰，实际均衡仿真的结果都只能是逼近无码间干扰没有什么太好的方法

码间串扰如何解决

4，什么是滚降点

上篇文章中提到过滚降系数这个名词，那么什么滚降系数呢？数字信号在传输过程中受到叠加干扰与噪声，从而出现波形失真。瑞典科学家哈利.奈奎斯特在1928 年为解决电报传输问题提出了数字波形在无噪声线性信道上传输时的无失真条件，称为奈奎斯特准则，其中奈奎斯特第一准则是抽样点无失真准则，或无码间串扰（ISIFree）准则，是关于接收机不产生码间串扰的接收脉冲形状问题。对于基带传输系统，要到达无码间串扰，系统传输函数 H(f) 是单边带宽为 1/2T 的矩形函数（理想奈奎斯特滤波器），其时域波形为 h(t)=sinc(t/T)，称为理想奈奎斯特脉冲成形，它们的波形和表达式如下图所示。从中可以看出，理想奈奎斯特滤波系统（保证无码间串扰）的传输函数形状为矩形，其脉冲响应为无限长，显然该脉冲成形滤波器在物理上是不可实现的，只能近似，称为奈奎斯特滤波器和奈奎斯特脉冲。奈奎斯特滤波器的频率传输函数可以表示为矩形函数和任意一个实偶对称频率函数的卷积；奈奎斯特脉冲可以表示为 sinc(t/T) 函数与另一个时间函数的乘积。因此，奈奎斯特滤波器以及相应的奈奎斯特脉冲为无穷多个，其中，常用的是升余弦成形滤波器，如下图所示，其中 α称为滚降系数。由于滚降系数α的存在，在无码间串扰条件下所需带宽 W 和码元传输速率 Rs 的关系一般为：从升余弦的表达式和图中可以看到，当α＝0时，就是理想奈奎斯特滤波器，此时的传输带宽是理想奈奎斯特滤波器的最小带宽，但当 α>0 时，系统传输带宽就超过了奈奎斯特最小带宽，这时码率速率 Rs 就小于小于 2 倍带宽，如果解调器在每个码元间隔内仅做一次采样，那么会因为采样点太少而不能可靠恢复模拟波形，产生失真。但是数字通信系统不需要恢复模拟波形，只需要在取样时刻无码间串扰就行，而升余弦系列滤波器在取样时刻具有无码间串扰特性。因此，仍符合奈奎斯特第一准则，它所实现的频谱效率要比理论最高效率下降一个滚降系数а 倍。滚降系数а影响着频谱效率，а越小，频谱效率就越高，但а过小时，升余弦滚降滤波器的设计和实现比较困难，而且当传输过程中发生线性失真时产生的符号间干扰也比较严重。在实际工程中，а的范围一般定在 0.15～0.5 之间对于带通调制信号，例如幅移键控ASK、频移键控 PSK 和正交幅度调制 QAM，需要的传输带宽是相应基带信号的 2 倍，那么所需的双边带带宽 WDSB 和码元传输速率 Rs 的关系

【滚降系数】数字信号在传输过程中受到叠加干扰与噪声，从而出现波形失真。瑞典科学家哈利.奈奎斯特在1928 年为解决电报传输问题提出了数字波形在无噪声线性信道上传输时的无失真条件，称为奈奎斯特准则，其中奈奎斯特第一准则是抽样点无失真准则，是关于接收机不产生码间串扰的接收脉冲形状问题。对于基带传输系统，要到达上述目的，系统传输函数 h(f) 是单边带宽为 1/2t 的矩形函数（理想奈奎斯特滤波器），其时域波形为 h(t)=sinc(t/t)，称为理想奈奎斯特脉冲成形，它们的波形和表达式如下图所示。从中可以看出，理想奈奎斯特滤波系统的传输函数形状为矩形，其脉冲响应为无限长，显然该脉冲成形滤波器在物理上是不可实现的，只能近似，称为奈奎斯特滤波器和奈奎斯特脉冲。奈奎斯特滤波器的频率传输函数可以表示为矩形函数和任意一个实偶对称频率函数的卷积；奈奎斯特脉冲可以表示为 sinc(t/t) 函数与另一个时间函数的乘积。因此，奈奎斯特滤波器以及相应的奈奎斯特脉冲为无穷多个，其中，常用的是升余弦成形滤波器，如下图所示，其中 α称为滚降系数。

5，什么叫奈奎斯特准则

为消除码间串扰，须基带传输系统冲击响应h(t)仅在本码元抽样时刻存在最大值，并在其他码元的抽样时刻上均为0

数据传输速率的定义数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。对于二进制数据，数据传输速率为： s=1/t(bps) 其中，t为发送每一比特所需要的时间。例如，如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.001ms，那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。在实际应用中，常用的数据传输速率单位有：kbps、mbps和gbps。其中： 1kbps＝103bps 1mbps＝106kbps 1gbps＝109bps 带宽与数据传输速率在现代网络技术中，人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率，“带宽”与“速率”几乎成了同义词。信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(nyquist)准则与香农(shanon)定律描述。奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率rmax与通信信道带宽b（b=f,单位hz)的关系可以写为： rmax＝2.f(bps) 对于二进制数据若信道带宽b=f=3000hz，则最大数据传输速率为6000bps。奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率rmax与信道带宽b、信噪比s/n的关系为： rmax＝b.log2(1+s/n) 式中，rmax单位为bps,带宽b单位为hz，信噪比s/n通常以db（分贝）数表示。若s/n=30(db),那么信噪比根据公式： s/n(db)=10.lg(s/n) 可得，s/n＝1000。若带宽b=3000hz，则rmax≈30kbps。香农定律给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。它表示对于带宽只有3000hz的通信信道，信噪比在30db时，无论数据采用二进制或更多的离散电平值表示，都不能用越过0kbps的速率传输数据。因此通信信道最大传输速率与信道带宽之间存在着明确的关系，所以人们可以用“带宽”去取代“速率”。例如，人们常把网络的“高数据传输速率”用网络的“高带宽”去表述。因此“带宽”与“速率”在网络技术的讨论中几乎成了同义词。带宽：信号传输频率的最大值和最小值之差(hz)。信道容量：单位时间内传输的最大码元数(baud)，或单位时间内传输的最大二进制数(b/s)。数据传输速率：每秒钟传输的二进制数(b/s)。带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率范围。为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量，所支持的带宽有所不同。信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量，表示信道的传输能力。信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数（称信道的数据传输速率，位速率），以位/秒（b/s）形式予以表示，简记为bps。数据传输率:信道在单位时间内可以传输的最大比特数。信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大，容量越大。(这句话是说,信道容量只是在受信噪比影响的情况下的信息传输速率) 低通信道：任何实际的信道带宽都是有限的，在传输信号时带来的各种失真以及存在的多种干扰，使得信道上的码元传输速率有一个上限。1924年奈奎斯特推导出在具有理想低通矩形特性的信道的情况下的最高码元传输速率公式：理想低通信道的最高码元传输速率=2w baud w ：理想低通信道的带宽，单位为赫；baud：波特，码元传输速率单位，1波特为每秒传送1个码元。奈氏准则的另一种表达方法是：每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒传送2个码元。对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为w），奈氏准则就变为理想带通信道的最高码元传输速率=w baud 即每赫带宽的带通信道的最高码元传输速率为每秒传送1个码元。

6，什么是基带传输

是数字数据在数字信道中的传输方式。

哦，我大学通信原理课讲过 1. 基带传输在数据通信中，由计算机或终端等数字设备直接发出的信号是二进制数字信号，是典型的矩形电脉冲信号，其频谱包括直流、低频和高频等多种成份。在数字信号频谱中，把直流（零频）开始到能量集中的一段频率范围称为基本频带，简称为基带。因此，数字信号被称为数字基带信号，在信道中直接传输这种基带信号就称为基带传输。在基带传输中，整个信道只传输一种信号，通信信道利用率低。由于在近距离范围内，基带信号的功率衰减不大，从而信道容量不会发生变化，因此，在局域网中通常使用基带传输技术。在基带传输中，需要对数字信号进行编码来表示数据。 2. 频带传输远距离通信信道多为模拟信道，例如，传统的电话（电话信道）只适用于传输音频范围（300-3400Hz）的模拟信号，不适用于直接传输频带很宽、但能量集中在低频段的数字基带信号。频带传输就是先将基带信号变换（调制）成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号（称为频带信号），再将这种频带信号在模拟信道中传输。计算机网络的远距离通信通常采用的是频带传输。基带信号与频带信号的转换是由调制解调技术完成的。 3. 在局域网中绝大多数情况下都使用基带信号。在节点间传输信号可用两种方法：基带和频带频带。基带和频带信号图给出了这两种方案。在LAN中，频带指的是数字信号的模拟传输，基带指的是数字信号的数字传输。基带相对来说较简单，费用也比频带低，同时仍能保持高速率。因此比频带应用广泛得多。虽然就潜在能力而言，频带比基带传输得快且能覆盖较长的距离，但频带需要在每个连接末端接入一个调制解调器，这就提高了设备接入LAN的费用。总的来说，计算机网络中占主导地位的信号类型是基带信号。频带信号通常是与有线电视产业相关的，但是在计算机网络中也有使用.

一种不搬移基带信号频谱的传输方式。未对载波调制的待传信号称为基带信号,它所占的频带称为基带,基带的高限频率与低限频率之比通常远大于1。数字信号的基带传输模拟信号经过信源编码得到的信号为数字基带信号，将这种信号经过码型变换，不经过调制，直接送到信道传输，称为数字信号的基带传输。编辑本段一、基带传输系统的组成基带传输系统的组成框图如图所示。它主要由码波形变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器和取样判决器等5个功能电路组成。基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列，为了使这种脉冲序列适合于信道的传输，一般要经过码型变换器，码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码（AMI码或HDB3码），有时还要进行波形变换，使信号在基带传输系统内减小码间干扰。当信号经过信道时，由于信道特性不理想及噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。在接收端为了减小噪声的影响，首先使信号进入接收滤波器，然后再经过均衡器，校正由于信道特性（包括接收滤波器在内）不理想而产生的波形失真或码间串扰。最后在取样定时脉冲到来时，进行判决以恢复基带数字码脉冲。编辑本段二、数字基带信号传输码型的要求 1、有利于提高系统的频带利用率 2、基带信号应不含直流分量同时低频分量要尽量少，因为由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性。 3、考虑到码型频谱中高频分量的影响电缆中线对间由于电磁辐射而引起的串话随频率升高而加剧，会限制信号的传输距离或传输容量。 4、基带信号应具有足够大的定时信号供提取 5、基带信号的传输码型应具有误码检测能力 6、码型变换设备简单，容易实现编辑本段三、常用的基带传输码型常见的传输码型有NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码及CMI码，其中最适合基带传输的码型是HDB3码。另外，AMI码也是CCITT建议采用的基带传输码型，但其缺点是当长连"0"过多时对定时信号提取不利。CMI码一般作为四次群的接口码型。编辑本段四、数字信号传输的基本准则 1、奈奎斯特第一准则如何才能保证信号在传输时不出现或少出现码间干扰，这是关系到信号可靠传输的一个关键问题。奈奎斯特对此进行了研究，提出了不出现码间干扰的条件：当码元间隔T的数字信号在某一理想低通信道中传输时，若信号的传输速率位Rb=2fc（fc为理想低通截止频率），各码元的间隔T=1/2fc，则此时在码元响应的最大值处将不产生码间干扰，且信道的频带利用率达到极限，为2(b/s)·Hz。上述条件是传输数字信号的一个重要准则，通常称为奈奎斯特第一准则。即传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速率的一半 BW=fc=Rb/2=1/2T 当满足这一条件时，其它码元的拖尾振幅在对应于某一码元响应的最大值处刚好为零。 2、滚降低通幅频特性实际传输中，不可能有绝对理想的基带传输系统，这样一来，不得不降低频带利用率，采用具有奇对称滚降特性的低通滤波器作为传输网络。根据推导得出结论：只要滚降低通的幅频特性以点C(fc,1/2)呈奇对称滚降，则可满足无码间干扰的条件（此时仍需满足传输速率=2fc）。滚降系数： a=[(fc+fa)-fc]/fc 用滚降低通作为传输网络时，实际占用的频带展宽了，则传输效率有所下降，当a=100%时，传输效率即频带利用率只有1(b/s)·Hz，比理想低通小了一半。 3、眼图眼图能直观地表明数字信号传输系统出现码间干扰和噪声的影响，能评价一个基带系统的性能优劣。编辑本段五、再生中继传输基带数字信号在传输过程中，由于信道本身的特性及噪声干扰使得数字信号波形产生失真。为了消除这种波形失真，每隔一定的距离加一再生中继器，由此构成再生中继系统。再生中继系统的特点是无噪声积累，但有误码率的累积。再生中继器由三大部分组成：均衡放大、时钟提取和判决再生。

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