數(shù)字信號(hào)基帶傳輸系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)

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1、*******************實(shí)踐教學(xué)*******************蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2012年秋季學(xué)期通信系統(tǒng)綜合訓(xùn)練題目：數(shù)字信號(hào)基帶傳輸系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)專業(yè)班級(jí)：通信工程（4）班姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：陳海燕成績(jī)：17摘要數(shù)字信號(hào)的傳輸方式按其在傳輸中對(duì)應(yīng)的信號(hào)的不同可分為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。不使用調(diào)制和解調(diào)而直接傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。本次通信綜合訓(xùn)練通過分析數(shù)字基帶信號(hào)傳輸?shù)奶匦裕ㄟ^simulink仿真軟件建立了一個(gè)基帶傳輸模型，采用曼徹斯特碼作為基帶信號(hào)，經(jīng)過發(fā)送濾波器形成適合信道

2、傳輸?shù)拇a型，經(jīng)過含有加性噪聲的有線信道后，在接收端通過接收濾波器的濾波去噪，由抽樣判決器進(jìn)一步去噪恢復(fù)基帶信號(hào)，從而完成基帶信號(hào)的傳輸。關(guān)鍵詞：simulink；碼型變換；滾降；基帶傳輸系統(tǒng)；眼圖17前言隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展與數(shù)字器件的廣泛使用,數(shù)字信號(hào)處理在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越重要。數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶傳輸系統(tǒng)，本次綜合訓(xùn)練就是為了研究數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)而進(jìn)行的。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸?shù)膶?duì)象通常是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，這些二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的頻帶范圍通常從直流和低頻開始，直到某一頻率，我們稱這種信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)。在某些有線信道中，特

3、別是在傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，數(shù)字基帶信號(hào)可以不經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)過程在信道中直接傳送，這種不使用調(diào)制和解調(diào)設(shè)備而直接傳輸基帶信號(hào)的通信系統(tǒng)，我們稱它為基帶傳輸系統(tǒng)。雖然在實(shí)際使用的數(shù)字通信系統(tǒng)中基帶傳輸不如頻帶傳輸那樣廣泛，但是，對(duì)于基帶傳輸系統(tǒng)的研究仍然是十分有意義的。1)在頻帶傳輸制式里同樣存在基帶傳輸?shù)膯栴}(如碼間干擾等)，因?yàn)樾诺赖暮x是相對(duì)的，若把調(diào)制解調(diào)器包括在信道中(如廣義信道)，則頻帶傳輸就變成了基帶傳輸?？梢哉f基帶傳輸是頻帶傳輸?shù)幕A(chǔ)。2)隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸這種方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì)。目前,它不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸,而且還用

4、于高速數(shù)據(jù)傳輸。3)理論上也可以證明，任何一個(gè)采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。17目錄第1章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)11.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)概述11.2基帶系統(tǒng)的理論分析11.2.1數(shù)字基帶信號(hào)的要求11.2.2數(shù)字基帶信號(hào)21.2.3數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型及工作原理31.3數(shù)字基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的碼間干擾及噪聲干擾31.3.1碼間干擾及解決方案31.3.2噪聲干擾及解決方案41.4眼圖在基帶傳輸中的應(yīng)用41.5數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案51.5.1信源51.5.2發(fā)送濾波器和接收濾波器71.5.3信道71.5.4抽樣判決器8第2章

5、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的simulink仿真92.1simulink簡(jiǎn)介92.2數(shù)字信號(hào)基帶傳輸系統(tǒng)總仿真圖及各點(diǎn)波形92.3數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)各部分組成112.3.1信源112.3.2發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器122.3.3抽樣判決器122.3.4眼圖及觀測(cè)結(jié)果132.3.5傳輸過程的誤碼率14參考文獻(xiàn)15總結(jié)16致謝1717第1章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)概述20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了數(shù)字傳輸技術(shù)，它采用了數(shù)字信號(hào)來傳遞信息，從此通信進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代。目前，通信網(wǎng)已基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，在我國公眾通信網(wǎng)中傳輸?shù)男盘?hào)主要是數(shù)字信號(hào)。數(shù)字通信技術(shù)的應(yīng)用越來

6、越廣泛，例如數(shù)字移動(dòng)通信、數(shù)字衛(wèi)星通信、數(shù)字電視廣播、數(shù)字光纖通信、數(shù)字微波通信、數(shù)字視頻通信、多媒體通信等等[1]。數(shù)字通信系統(tǒng)主要的兩種通信模式:數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)，數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)。數(shù)字基帶信號(hào)－指未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，它所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開始的。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)－指不經(jīng)載波調(diào)制而直接傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的系統(tǒng)，常用于傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下。研究數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的原因：實(shí)際中，基帶傳輸不如頻帶傳輸應(yīng)用廣泛，但對(duì)基帶傳輸?shù)难芯咳杂蟹浅Ｖ匾囊饬x。這是因?yàn)椋旱谝?，?shù)字基帶系統(tǒng)在近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛采用；第二，數(shù)字基帶系統(tǒng)的許多問題也是頻

7、帶傳輸系統(tǒng)必須考慮的問題；第三，隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸這種方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì)，它不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸，而且還用于高速數(shù)據(jù)傳輸；第四，在理論上，任何一個(gè)線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以有一個(gè)等效的基帶載波調(diào)制系統(tǒng)所替代。因此，很有必要對(duì)基帶傳輸系統(tǒng)進(jìn)行綜合系統(tǒng)的分析。1.2基帶系統(tǒng)的理論分析1.2.1數(shù)字基帶信號(hào)的要求同形式的數(shù)字基帶信號(hào)（又稱為碼型）具有不同的頻譜結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)信道的傳輸特性及接收端再生、恢復(fù)數(shù)字基帶信號(hào)的需要，必須合理地設(shè)計(jì)數(shù)字基帶信號(hào)，即選擇合適的信號(hào)碼型。適合于在有線信道中傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)形式稱為線路傳輸碼型。一般來

8、說，選擇數(shù)字基帶信號(hào)碼型時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）數(shù)字基帶信號(hào)應(yīng)不含有直流分量，且低頻及高