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

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1、塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計目錄:前言0正文12.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)12.2數(shù)字基帶信號22.2.1基本的基帶信號波形22.2.2基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型32.3實驗原理52.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)模型52.3.2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型62.4MATLAB軟件簡介72.4.1軟件介紹72.4.2Matlab語言的特點8Matlab語言有如下的特點：82.5實驗內(nèi)容82.5.1理想低通特性82.5.2余弦滾降特性92.5.3Matlab設(shè)計流程圖92.5.4余弦滾降系基于matlab的程序及仿真結(jié)果10致謝12參考文獻

2、13附錄14第14頁共14頁塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計前言與模擬通信相比，數(shù)字通信具有許多優(yōu)良的特性，它的主要缺點就是設(shè)備復(fù)雜并且需要較大的傳輸帶寬。近年來，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度和技術(shù)難度大大降低，同時高效的傳輸壓縮技術(shù)以及光纖等大容量傳輸介質(zhì)的使用正逐步使帶寬問題得到了解決。因此，數(shù)字傳輸方式日益受到歡迎。通信原理計算機仿真實驗，是對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真。仿真工具是MATLAB程序設(shè)計語言。MATLAB是一種先進的高技術(shù)程序設(shè)計語言，主要用于數(shù)值計算及可視化圖形處理。特點

3、是將數(shù)值分析、矩陣計算、圖形、圖像處理和仿真等諸多強大功能集成在一個極易使用的交互式環(huán)境中偽科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多學(xué)科提供了一種高效率的編程工具。運用MATLAB，可以對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)進行較為全面地研究。為了使本科類學(xué)生學(xué)好通信課程，我們進行了試點，通過課程設(shè)計的方式針對通信原理的很多內(nèi)容進行了仿真。正文2.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)數(shù)字處理的靈活性使得數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信息既可以來自計算機，電傳機等數(shù)據(jù)終端的各種數(shù)字代碼，也可以來自模擬信號經(jīng)數(shù)字化處理后的脈沖編碼（PCM）信號等

4、。在原理上，數(shù)字信息可以直接用數(shù)字代碼序列表示和傳輸，但在實際傳輸中，視系統(tǒng)的要求和信道情況，一般需要進行不同方式的編碼，并且選用一組取值有限的離散波形來表示。這些取值離散的波形可以是未經(jīng)調(diào)制的電信號，也可以是調(diào)制后的信號。未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號所占據(jù)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，特別是在傳輸距離不太遠的情況下，基帶信號可以不經(jīng)過載波調(diào)制而直接進行傳輸。例如，在計算機局域網(wǎng)中直接傳輸基代脈沖。這種不經(jīng)載波調(diào)制而直接傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)，稱為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。而

5、把包括調(diào)制和調(diào)解過程的傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字帶通（或頻帶）傳輸系統(tǒng)。目前，雖然數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)不如帶通傳輸那樣應(yīng)用廣泛，但對于基帶傳輸系統(tǒng)的研究仍是十分有意義的。這是因為，第一，在利用對稱電纜構(gòu)成的近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛采用了這種傳輸方式；第二，隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸方式也有迅速發(fā)展的趨勢，目前，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；第三，基帶傳輸中包含帶通傳輸?shù)脑S多基本問題，也就是說，基帶傳輸系統(tǒng)的許多問題也是帶通傳輸系統(tǒng)必須考慮的問題；第四，理論上也可證明，任何一個采用線性調(diào)制的帶通傳輸系

6、統(tǒng)，可以等效為一個基帶傳輸系統(tǒng)來研究。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型如圖1-1第14頁共14頁塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計所示，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。圖2-1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(shè)備或編碼設(shè)備產(chǎn)生的二進制脈沖序列，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(jīng)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HDB3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

7、傳輸時產(chǎn)生的碼間串?dāng)_。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(chǎn)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(jīng)均衡器對失真信號進行校正，最后由取樣判決器恢復(fù)數(shù)字基帶脈沖序列。目前，雖然在實際使用的數(shù)字通信系統(tǒng)中，基帶傳輸方式不如數(shù)字載波傳輸方式那樣應(yīng)用廣泛，但由于數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)中最基本的傳輸方式，而且從理論上來說，任何一種線性載波傳輸系統(tǒng)都可以等效為基帶傳輸系統(tǒng)，因此理解數(shù)字信號的基帶傳輸過程十分重要。2.2數(shù)字基帶信號2.2.1

8、基本的基帶信號波形數(shù)字基帶信號是數(shù)字信息的電波形表示，它可以用不同的電平或脈沖來表示相應(yīng)的消息代碼。數(shù)字基帶信號的類型有很多，以下是幾種基本的基帶信號波形。（1）單極性波形這是一種最簡單基帶信號波形。它用正電平和零電平分別對應(yīng)二進制代碼“1”和“0”；或者說，它在一個碼元時間內(nèi)用脈沖的有或無來表示“1”和“0”。該波形的特點是電脈沖之間無間隔，極性單一，易于用TTL，CMOS電路產(chǎn)生；缺點是有直流分量，要求傳輸線