數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的設計與仿真 09250419

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1、*******************實踐教學*******************蘭州理工大學計算機與通信學院2012年秋季學期通信系統(tǒng)綜合訓練題目：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真實現(xiàn)專業(yè)班級：09級通信（4）班姓名：茍新偉學號：09250419指導教師：陳海燕成績：22摘要這次通信系統(tǒng)綜合訓練是以Matlab/Sumulink為工具，實現(xiàn)基帶傳輸系統(tǒng)的仿真與實現(xiàn)。采用曼徹斯特碼作為基帶信號，發(fā)送濾波器為平方根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.5，信道為加性高斯信道，接收濾波器與發(fā)送濾波器相匹配。發(fā)送數(shù)據(jù)率為1000bps，要求觀察接收信號眼圖，并設計接收機采樣判決部分，對比發(fā)送數(shù)據(jù)與恢復數(shù)據(jù)波形，并

2、統(tǒng)計誤碼率。另外，對發(fā)送信號和接收信號的功率譜進行估計。假設接收定時恢復是理想的。關鍵詞：Matlab/Sumulink；基帶傳輸系統(tǒng)；曼徹斯特碼22前言現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢為數(shù)字化，隨著現(xiàn)代通信技術的不斷開發(fā)，數(shù)字調制技術已日趨成熟，在各個領域都得到了廣泛的應用和認同。因此本文對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)進行了仿真?，F(xiàn)代社會發(fā)展要求通信系統(tǒng)功能越來越強，性能越來越高，構成越來越復雜；這就要借助于功能強大的計算機輔助分析設計技術和工具才能實現(xiàn)?，F(xiàn)代計算機科學技術快速發(fā)展，已經研發(fā)出了新一代的可視化的仿真軟件。這些功能強大的仿真軟件，使得通信系統(tǒng)仿真的設計和分析過程變得相對直觀和便捷，由此也使得通信系統(tǒng)

3、仿真技術得到了更快的發(fā)展。本文使用的是功能強大的MATLAB軟件。MATLAB是一種使用簡便的、特別適用于科學研究和工程計算的高級語言，與其他計算機語言相比，它的特點是簡潔和智能化，具有極高的編程和調試效率。通過使用MATLAB工具箱函數(shù)對數(shù)字調制進行仿真，更能直觀徹底的掌握數(shù)字通信，數(shù)字調制的原理。有助于我們的學習和研究，加深對知識的理解和運用。MATLAB的便利性還體現(xiàn)在它的仿真結果還可以存放到MATLAB的工作空間里做事后處理。方便我們修改參數(shù)對不同情況下的輸出結果進行對比。由于MATLAB和SIMULINK是集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。

4、22目錄第1章．基帶傳輸系統(tǒng)原理31.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的介紹31.2數(shù)字基帶信號41.3數(shù)字通信系統(tǒng)模型61.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)的模型71.3.2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型8第2章．基帶傳輸系統(tǒng)的設計方案92.1信源的設計92.2發(fā)送濾波器和接收濾波器的設計92.3信道的設計102.4抽樣判決器的設計102.5碼間干擾及解決方案11第3章．基帶傳輸系統(tǒng)的總體設計113.1信源的建模及相關參數(shù)設置123.2發(fā)送濾波器、信道、接收匹配濾波器的建模及參數(shù)設置123.3抽樣與判決器的建模及參數(shù)設置133.4基帶傳輸系統(tǒng)的總模型13第4章．SIMULINK下的仿真結果分析144.1曼徹斯特編碼前與編碼后

5、波形154.2發(fā)送數(shù)據(jù)波形與接收數(shù)據(jù)波形154.3經過濾波器、信道的各點時域波形154.4曼徹斯特碼元與解碼后的波形比較164.5接收眼圖波形與分析164.6發(fā)送信號與接收信號功率譜估計與分析174.7誤碼率統(tǒng)計與分析18總結19參考文獻20致謝2122第1章基帶傳輸系統(tǒng)原理1.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的介紹在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸?shù)膶ο笸ǔＪ嵌M制數(shù)字信號，它可能是來自計算機、電傳打字機或其它數(shù)字設備的各種數(shù)字脈沖，也可能是來自數(shù)字電話終端的脈沖編碼調制（PCM）信號。這些二進制數(shù)字信號的頻帶范圍通常從直流和低頻開始，直到某一頻率mf，我們稱這種信號為數(shù)字基帶信號。在某些有線信道中，特別是在傳

6、輸距離不太遠的情況下，數(shù)字基帶信號可以不經過調制和解調過程在信道中直接傳送，這種不使用調制和解調設備而直接傳輸基帶信號的通信系統(tǒng)，我們稱它為基帶傳輸系統(tǒng)。而在另外一些信道，特別是無線信道和光信道中，數(shù)字基帶信號則必須經過調制過程，將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸，相應地，在接收端必須經過解調過程，才能恢復數(shù)字基帶信號。我們把這種包括了調制和解調過程的傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型如圖1-1所示，它主要包括碼型變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器、均衡器和取樣判決器等部分[1]。圖1.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號是由終端設備或編碼設備產生的二進

7、制脈沖序列，通常是單極性的矩形脈沖信號（NRZ碼）。為了使這種信號適合于信道的傳輸，一般要經過碼形變換器，把單極性的二進制脈沖變成雙極性脈沖（如AMI碼或3HDB碼）。發(fā)送濾波器對碼脈沖進行波形變換，以減小信號在基帶傳輸系統(tǒng)中傳輸時產生的碼間串擾。信號在傳輸過程中，由于信道特性不理想及加性噪聲的影響，會使接收到的信號波形產生失真，為了減小失真對信號的影響，接收信號首先進入接收濾波器濾波，然后再經均衡器對失真信號進行校正，