基于matlab的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真-課程設(shè)計(jì)

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1、通信工程專業(yè)《通信仿真綜合實(shí)踐》研究報(bào)告基于MATLAB的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：***學(xué)生學(xué)號：20*****指導(dǎo)教師：**所在學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院專業(yè)班級：通信工程中國2016年5月信息技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書信息技術(shù)院通信工程專業(yè)20**級，學(xué)號201*****姓名****一、課程設(shè)計(jì)課題：基于MATLAB的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)工作日自2016年5月12日至2016年5月24日三、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)：圖書館四、程設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1.課題來源:指導(dǎo)教師指定題目2.目的意義:.1）綜合

2、應(yīng)用《掌握和精通MATLAB》、《通信原理》等多門課程知識，使學(xué)生建立通信系統(tǒng)的整體概念2）培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)的思想3）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動手完成課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的能力3.基本要求:1)數(shù)字基帶信號直接送往信道：2）傳輸信道中的噪聲可以看作加性高斯白噪聲3）可用濾波法提取定是信號4）對傳輸系統(tǒng)要有清楚的理論分析5）把整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)自行構(gòu)造，并對其性能進(jìn)行測試6）最終給出信號的仿真結(jié)果（信號輸出圖形）課程設(shè)計(jì)評審表指導(dǎo)教師評語：成績：簽字：日期：基于MATLAB的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真概述：本課程設(shè)計(jì)主要

3、研究了數(shù)字信號的基帶傳輸?shù)幕靖拍罴皵?shù)字信號基帶傳輸?shù)膫鬏斶^程和如何用MATLAB軟件仿真設(shè)計(jì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。首先介紹了本課題的理論依據(jù)及相關(guān)的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)字基帶信號的概念，數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成及各子系統(tǒng)的作用，及數(shù)字基帶信號的傳輸過程。最后按照仿真過程基本步驟用MATLAB的仿真工具實(shí)現(xiàn)了數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真過程，對系統(tǒng)進(jìn)行了分析。第一部分原理介紹一、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的介紹未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號所占的頻譜是從零頻或很低頻率開始,稱為數(shù)字基帶信號。在某些具有低通特性的有線信道中，特別

4、是在傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下,基帶信號可以不經(jīng)載波調(diào)制而直接傳輸。這種不經(jīng)載波調(diào)制直接傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)，稱為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。數(shù)字基帶系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)可以由圖1的模型表示.其中包括發(fā)送濾波器、傳輸信道、接收濾波器、抽樣判決等效為傳輸函數(shù)為H(w)基帶形成網(wǎng)絡(luò),對于無碼間干擾的基帶傳輸系統(tǒng)來說,H(w)應(yīng)滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則,在實(shí)驗(yàn)中一般取H(w)為升余弦滾降特性.在最佳系統(tǒng)下,取C(w)=1,GT(w)和GR(w)均為升余弦平方根特性.傳輸信道中的噪聲可看作加性高斯白噪聲,用產(chǎn)生高斯隨機(jī)信號的噪聲源表示.位

5、定時(shí)提取電路,在定時(shí)精度要求不高的場合,可以用濾波法提取定時(shí)信號,濾波法提取位定時(shí)的原理可用圖2表示。圖1基帶傳輸系統(tǒng)模型設(shè)發(fā)送濾波器的傳輸特性,則9若設(shè)信道的傳輸特性為C)(w),接收濾波器的傳輸特性為,則基帶傳輸系統(tǒng)的總傳輸特性為其中單位沖激響應(yīng)H(t)是在單個(gè)δ(t)作用下,H(w)形成的輸出波形.接收濾波器輸出信號r(t)可表示為是加信噪聲n(t)經(jīng)過濾波器后輸出的噪聲。a為滾降系數(shù)。圖2濾波法提取定時(shí)信號原理圖根據(jù)以上系統(tǒng)分析,用SIMULINK搭建仿真模型.首先把系統(tǒng)分解成信號發(fā)生器、發(fā)送/接收濾

6、波器、傳輸信道、Manchester編/解碼器、位定時(shí)提取電路和采樣判決電路這幾個(gè)子系統(tǒng).然后對子系統(tǒng)分別進(jìn)行構(gòu)造和測試:這些子系統(tǒng)是由SIMULINK模塊庫提供的基本模塊以及通信工具箱、數(shù)字信號處理工具箱提供的專用模塊搭建并且經(jīng)過封裝形成的。(1)發(fā)送濾波器它的功能是產(chǎn)生適用于信道傳輸?shù)幕鶐盘柌ㄐ?。發(fā)送濾波器用于壓縮輸入信號頻帶，把傳輸碼變換成適宜于信道傳輸?shù)幕鶐盘柌ㄐ?2)信道是允許基帶信號通過的媒介，通常為有線信道，如雙絞線、同軸電纜等。(3)接收濾波器它用來接收信號，盡可能濾除信道噪聲和其他干擾，

7、對信道特性進(jìn)行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。(4)抽樣判決器是在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時(shí)刻對接收濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，以恢復(fù)或再生基帶信號。(5)Manchester編碼器/解碼器9為便于在接收端提取位定時(shí)信號,在傳輸中使用了含有豐富定時(shí)信息的Manchester碼,Manchester編碼器和解碼器就完成碼變換的功能,編碼規(guī)則為1→+1-1;0→-1+1[2].(6)定時(shí)脈沖和同步提取用來抽樣的位定時(shí)脈沖依靠同步提取電路從接收信號提取，位定時(shí)的準(zhǔn)確與否直接影響判決效果。二、升余弦

8、滾降基帶傳輸系統(tǒng)1）升余弦滾降基帶傳輸系統(tǒng)介紹理想低通特性的基帶系統(tǒng)具有很大的頻帶利用率。但實(shí)際上理想低通系統(tǒng)在應(yīng)用中存在兩個(gè)問題：一是實(shí)現(xiàn)極其困難，二是理想沖擊響應(yīng)h（t）的”拖尾”很長，衰減很慢，當(dāng)定時(shí)存在偏差時(shí)，可能出現(xiàn)嚴(yán)重的碼間串?dāng)_。實(shí)際使用中采用余弦頻譜特性的系統(tǒng)，其系統(tǒng)傳輸特性如下：α=0時(shí)，是前面所描述的理想低通系統(tǒng)。α=1時(shí)，就是升余弦頻譜特性，H（ω）可以表示為其中α稱為滾降系數(shù)。