PAM信號(hào)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用

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1、北京科技大學(xué)PAM信號(hào)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用學(xué)院：計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院班級(jí)：通信1303成員姓名：李成鋼王亮陳燦安棟張秋杰2016年1月14日14PAM信號(hào)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用研究背景：隨著通信系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度不斷增加，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展傳的需要，通信系統(tǒng)的模擬仿真技術(shù)越來(lái)越受到重視。傳統(tǒng)的通信仿真技術(shù)主要分可以得到與真實(shí)環(huán)境十分接近的結(jié)果，為手工分析與電路試驗(yàn)2種，但耗時(shí)長(zhǎng)方法比較繁雜，而通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)是介于上述2種方法的一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，它可以讓用戶在很短的時(shí)間內(nèi)建立整個(gè)通信系統(tǒng)模型，并對(duì)其進(jìn)行模擬仿真。通信原理計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，是對(duì)數(shù)

2、字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真。仿真工具是MATLAB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。MATLAB是一種先進(jìn)的高技術(shù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，主要用于數(shù)值計(jì)算及可視化圖形處理。特點(diǎn)是將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、圖形、圖像處理和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)極易使用的交互式環(huán)境中偽科學(xué)研究工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多學(xué)科提供了一種高效率的編程工具。運(yùn)用MATLAB，可以對(duì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)進(jìn)行較為全面地研究?，F(xiàn)狀分析：1.1通信的概念通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖像等都是消息(Message)。消

3、息有模擬消息（如語(yǔ)音、圖像等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號(hào)（Signal）是傳輸消息的手段，信號(hào)是消息的物質(zhì)載體。相應(yīng)的信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是連續(xù)的(分別如圖1-2-1所示)，如電話機(jī)、電視攝像機(jī)輸出的信號(hào)就是模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是離散的(分別如圖1-2-2所示)，如電船傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備輸出的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。通信的目的是傳遞消息，但對(duì)受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)

4、容，也即信息(Information)。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來(lái)度量。14通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)近年來(lái)發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通信從本質(zhì)上來(lái)講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)，它要將大量有用的信息無(wú)失真，高效率地進(jìn)行傳輸，同時(shí)還要在傳輸過(guò)程中將無(wú)用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還有儲(chǔ)存、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收信道和信

5、宿，如圖1-1所示：圖1-1通信系統(tǒng)一般模型通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1-2所示：↑圖1-2數(shù)字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1-3所示。圖1-3模擬通信系統(tǒng)模型14數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言，具有抗干擾能力強(qiáng)、便于加密、易于實(shí)現(xiàn)集成化、便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)。因而，數(shù)字通信更能適應(yīng)對(duì)通信技術(shù)的越來(lái)越高的要求。近二十年來(lái)，數(shù)字通信發(fā)展十分迅速，在整個(gè)通信領(lǐng)域中所占比重日益增長(zhǎng)，在大多數(shù)通信系統(tǒng)中已代替模擬通信，成為當(dāng)代通信系統(tǒng)的主流。1

6、.2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)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?duì)象通常是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，它可能是來(lái)自計(jì)算機(jī)、電傳打字機(jī)或其它數(shù)字設(shè)備的各種數(shù)字脈沖，也可能是來(lái)自數(shù)字電話終端的脈沖編碼調(diào)制（PCM）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mf，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(guò)調(diào)制和解調(diào)過(guò)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)。而在另外一些信道，特別是無(wú)線信道和光信道中，數(shù)字基帶信號(hào)則必須經(jīng)過(guò)調(diào)制

7、過(guò)程，將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸，相應(yīng)地，在接收端必須經(jīng)過(guò)解調(diào)過(guò)程，才能恢復(fù)數(shù)字基帶信號(hào)。我們把這種包括了調(diào)制和解調(diào)過(guò)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。1.3數(shù)字基帶信號(hào)1.3.1數(shù)字基帶信號(hào)的要求不同形式的數(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(lái)說(shuō)，

8、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，且低頻及高頻分