简单基带传输系统分析

实验一简单基带传输系统分析

一、实验目的：

1.掌握观察系统时域波形、学会功率谱分析，重点学习和掌握观察眼图的操作方法；

2.结合实践，加强对数字基带通信系统原理和分析方法的掌握；

3.进一步熟悉systemview 软件的使用，掌握主要操作步骤。

二、实验内容

构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN 码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s ，低通型信道中的噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v ）。要求：

1．观测接收输入和低通滤波器输出的时域波形；

2．观测接收滤波器输出的眼图；

3．观测接收输入和滤波输出的功率谱；

4．比较原基带信号波形和判决恢复的基带信号波形。

三、实验原理

简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

四、实验要求

1. 数字基带传输系统仿真电路图；

2. 获得信源的PN 码输出波形、经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形、滤波器输入端信号波形、抽样判决器输出端恢复的基带信号波形；

3. 对比输入端PN 码波形和输出端恢复的波形，并分析两者的区别；

4. 对比PN 码和经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱，并分析两者的差别；

5. 对比信道输入端信号和信号输出端信号的眼图，并分析两者的差别。

五、实验结果和分析 PN 码发生器低通高斯噪声源

加性高斯低通型信道

图2-1-1 简单基带传输系统组成框图＋形成滤波器接收判决

信源的PN码输出波形：

经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形：

信道输出的接收波形

判决比较的输出波形

PN码和波形形成器输出功率谱对比

信道输入端信号眼图：

信道输出端信号眼图：

结果分析：

1、对比输入端PN码波形和输出端恢复的波形，并分析两者的区别：

输出端恢复的波形有延迟

2、对比PN码和经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱，并分析两者的差别：

经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱主要集中在低频端，能量相对集中，而PN 码的功率谱主瓣外的分量较大。

3、对比信道输入端信号和信号输出端信号的眼图：

从图可以看出，由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，信道输入眼图明显比较平滑。

总结：

经高斯滤波器形成处理后的基带信号波形远比PN码信号平滑，信号能量主要集中于10

倍码率以内，经低通型限带信道后信号能量损失相对较小。由于信道的不理想和叠加噪声的

影响，信道输出眼图将比输入的差些，改变信道特性和噪声强度，眼图波形将发生明显畸变，接收端误码率肯定相应增大。

由此可见，基带传输系统中不应直接传送方波码序列信号，应经过波形形成，从而使

能量更为集中，并通过均衡措施达到或接近无码间干扰系统设计要求。另外，眼图观察法的

确是评测基带系统传输质量的简便有效方法。

六、主要部件参数:

编号

图符块属性

（Attribute）

类型

（Type）

参数设置

（Parameters）

0 Source PN Seq Amp=1v,Offset=0v,Rate=100Hz,Levels=2, Phase=0 deg

1 Comn Pulse Shape

Gaussian,Time Offset=0,Pulse Width=0.01sec,Std Dev=0.15V

2 Adder -- --

3 Source Gauss Noise Std Dev=0.3v,Mean=0v.

4 Operator Linear Sys Analog…,Butterworth Lowpass IIR,

5 Poles, low cutoff=200Hz.

5 Operator Sampler Interpolating,Rate=100Hz,Aperture=0 sec, Aperture Jitter=0 sec,

6 Operator Hold Last Value ,Gain=2

7 Operator Compare a>=b,True Output=1V,False Output

=0v,A input=t6 Output0,B input=t8 Output0

8 Source Sinusoid Amp=0v,Freq=0Hz,Phase=0 deg

9,10

,11,

Sink Analysis

七、实验心得体会

通过该次通信软件实验，我学会了systemview软件的使用,对数字基带通信系统原理和分析方法更加的了解；学会了系统时域波形分析、功率谱分析和眼图分析的方法；可以仿真出所需的波形，对于参数设置及运行软件有了一定的掌握，总之，这次实验给了我很大的帮助。

数字基带传输系统的设计与仿真 09250419

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学计算机与通信学院 2012年秋季学期通信系统综合训练题目：数字基带传输系统的仿真实现专业班级：09级通信（4）班姓名：苟新伟学号：09250419 指导教师：陈海燕成绩：

摘要这次通信系统综合训练是以Matlab/Sumulink为工具，实现基带传输系统的仿真与实现。采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。关键词：Matlab/Sumulink；基带传输系统；曼彻斯特码

前言现代通信的发展趋势为数字化，随着现代通信技术的不断开发，数字调制技术已日趋成熟，在各个领域都得到了广泛的应用和认同。因此本文对数字基带传输系统进行了仿真。现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；这就要借助于功能强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。现代计算机科学技术快速发展，已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。这些功能强大的仿真软件，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。本文使用的是功能强大的MATLAB软件。 MATLAB是一种使用简便的、特别适用于科学研究和工程计算的高级语言，与其他计算机语言相比，它的特点是简洁和智能化，具有极高的编程和调试效率。通过使用MATLAB工具箱函数对数字调制进行仿真，更能直观彻底的掌握数字通信，数字调制的原理。有助于我们的学习和研究，加深对知识的理解和运用。MATLAB的便利性还体现在它的仿真结果还可以存放到MATLAB 的工作空间里做事后处理。方便我们修改参数对不同情况下的输出结果进行对比。由于MATLAB和SIMULINK是集成在一起的，因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。

数字基带传输系统仿真实验

数字基带传输系统仿真实验一、系统框图一个数字通信系统的模型可由下图表示: 信源信道数字信源编码器调制器编码器数字信源噪声信道信道数字信源信宿译码器解调器译码器数字信宿编码信道数字通信系统模型从消息传输角度看，该系统包括两个重要的变换，即消息与数字基带信号之间的变换;数字基带信号与信道传输信号之间的变换。在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。称为基带传输系统。与之对应，把包括了载波调制和解调过程的传输系统称为频带传输系统。无论是基带传输还是频带传输，基带信号处理是必须的组成部分。因此掌握数字基带传输的基本理论十分重要，它在数字通信系统中具有普遍意义。二、编程原理 1. 带限信道的基带系统模型(连续域分析) X(t) y(t) {}a, 输入符号序列―― l L,1

dtatlT()(),,,T, 发送信号―― ――比特周期，二进制,lbbl,0 码元周期 ,jft2,, 发送滤波器―― G(),或Gf()或gtGfedf()(), TT,TT,, , 发送滤波器输出―― L,1 xtdtgtatlTgt()()*()()*(),,,,,TlbTl,0 L,1 =()agtlT,,lTsl,0 , 信道输出信号或接收滤波器输入信号 (信道特性为1) ytxtnt()()(),， ,jft2,G(),Gf()gtGfedf()(),, 接收滤波器―― 或或 RR,RR,, , 接收滤波器的输出信号 rtytgtdtgtgtntgt()()*()()*()*()()*(),,，RTRR ,1L ()(),,，agtlTnt,lbR,0l ,jft2,gtGfCfGfedf()()()(), 其中 ,TR,, (画出眼图) lTlL,,, 01, 如果位同步理想，则抽样时刻为 b rlTlL() 01,,,, 抽样点数值为 (画出星座图) b ,{}a, 判决为 l 2. 升余弦滚降滤波器 (1),,,Tf,||,s,T2s, ,TT1(1)(1),,，，，,,,,ss Hfff()1cos(||),||,，,,,,,,TTT2222，，,ss,

通信原理实验--数字基带传输仿真实验

数字基带传输实验实验报告

一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习Matlab 的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观测眼图和星座图判断信号的传输质量。二、系统框图及编程原理 1.带限信道的基带系统模型（连续域分析） ?输入符号序列―― ?发送信号―― ――比特周期，二进制码元周期 ?发送滤波器―― 或或 ?发送滤波器输出――

?信道输出信号或接收滤波器输入信号（信道特性为1） ?接收滤波器―― 或或 ?接收滤波器的输出信号其中（画出眼图） ?如果位同步理想，则抽样时刻为 ?抽样点数值为（画出星座图） ?判决为 2.升余弦滚降滤波器式中称为滚降系数，取值为, 是常数。时，带宽为Hz；时，带宽为Hz。此频率特性在内可以叠加成一条直线，故系统无码间干扰传输的最小符号间隔为s，或无码间干扰传输的最大符号速率为Baud。

相应的时域波形为此信号满足在理想信道中，，上述信号波形在抽样时刻上无码间干扰。如果传输码元速率满足，则通过此基带系统后无码间干扰。 3.最佳基带系统将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统，而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能。要求接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。由于最佳基带系统的总特性是确定的，故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。设信道特性理想，则有

（延时为0）有可选择滤波器长度使其具有线性相位。如果基带系统为升余弦特性，则发送和接收滤波器为平方根升余弦特性。由模拟滤波器设计数字滤波器的时域冲激响应升余弦滤波器（或平方根升余弦滤波器）的带宽为，故其时域抽样速率至少为，取，其中为时域抽样间隔，归一化为1。抽样后，系统的频率特性是以为周期的，折叠频率为。故在一个周期内以间隔抽样，N为抽样个数。频率抽样为，。相应的离散系统的冲激响应为将上述信号移位，可得因果系统的冲激响应。 5．基带传输系统（离散域分析） ?输入符号序列―― ?发送信号―― ――比特周期，二进制码元周期 ?发送滤波器――

基于.SIMULINK的基带传输系统的仿真设计

1任务书试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 2.1基带系统传输模型和工作原理 1)信道的传输特性为C(w),接收滤波器的传输特性为设系统总的传输特性为GR(w),则基带传输系统的总的传输特性为:H(w)=GT(w)C(w)GR(w)，n(t)是信道中的噪声。 2)基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。 2．2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰码间串扰和信道噪声是影响基带传输系统性能的两个主要因素: 1)码间干扰及解决方案码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。解决方案： ①要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则：若不能满足奈奎斯特第一准则，在接收端加入时域均衡，减小码间干扰。

②基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。如图2所示。这样对应的h(t)拖尾收敛速度快，能够减小抽样时刻对其他信号的影响即减小码间干扰。 2)噪声干扰及解决方案噪声干扰：基带信号没有经过调制就直接在含有加性噪声的信道中传输，加性噪声会叠加在信号上导致信号波形发生畸变。解决方案： ①在接收端进行抽样判决；②匹配滤波，使得系统输出性噪比最大。

答案第六章基带传输系统资料

第六章基带传输系统 1、AMI码的缺点是什么？解：不能限制长连O和长连1，不利于时钟提取。 ,CMI码. 2、设数字信号序号为1000010100001111，将其编成AMI，HDB 3 解: AMI:+10000-10+10-10000+1-1+1-1 HDB3: V+|B-000V-B+0B-B+`00V+B-B+B-B+ CMI: 000010101011101000101010111001100 3、带限传输对数字信号有什么影响？码间干扰是怎样形成的？解：理论上数字信息的频带为无穷大，这样无限带宽的信号通过实际的信道传输时，由于实际信道带宽有限，信号波形必然会产生失真，从而产生码间干扰. 4、怎样用示波器观察眼图，眼图恶化说明什么含义？解：示波器采用外同步，扫描同期必然为TB（码元同期）或TB的整数倍，这样，就在荧光屏上出现一个或几个接收到的均衡波形,由于示波器的余辉作用,使多个波形迭在一起，这样在荧光屏上显示类似人眼的图形。眼图恶化说明信噪比降低，误码率增加. 5、定时抖动同哪些有关定时抖动对PCM通信有什么影响？解：定时抖动的原因： ①谐振回路失谐的影响 ②时钟提取电路限幅门限失调或输入信号电平变化。 ③信通噪声和串话干扰 ④信号码型随机组合抖动的影响：误码率增加 6、某CMI码为11000101110100，将其还原为二进制NRZ码解：按CMJ码编码规则，还原后的NRZ码为1100101 0→01 1→00和11交替 7、为什么数字通信系统要求误码率低于10-6? 解：当Pe=10-6时，误码信噪比（S/Ne）dB=41.6dB，但若信道误码率高于10-6，如Pe=10-5,则(S/Ne)=31.6dB（Pe增加一个数量级，误码信噪比下降10dB），低于A律压缩特性的最大量化信噪化38dB，所以为保证总的信噪比不因误码噪声而显著下降，信道误码率Pe应低于10-6。 8、再生中继系统的特点是什么？解：噪声不积累但误码会积累。 9、为什么要求均衡波形的波峰附近变化要平坦？解：均衡波形幅度大且波峰附近变化平坦，即使由于各种原因引起定时抖动（再

数字基带传输系统仿真及性能分析

通信系统综合训练题目：数字基带传输系统仿真及性能分析 —HDB3及循环码学院：大数据与信息工程学院专业：通信工程班级：通信学号：学生姓名：指导教师： 2014 年7 月 6 日

摘要数字信号的基带传输是通信系统中的一个重要环节，对基带传输研究的意义在于现代通信系统中广义上的任一线性调制的频带传输系统均可等效为基带传输系统，即数字基带传输中本就包含了频带传输的一些基本问题。同时，就数字基带传输自身而言，随着数字通信技术的发展也被越来越多的应用。在基带传输理论学习过程中涉及到的信道编码、传输信道特性、接收滤波、抽样判决等环节存在较为抽象不易理解的问题，如果不经过实践环节，这些抽象的计算和变换难以较快的掌握。MATLAB是一款功能强大的工程技术数值运算跨平台语言，利用它的通信工具箱和可视化仿真模型库Simulink可有效实现通信系统的仿真。Simulink可对动态系统进行建模、仿真并对仿真结果进行分析，其可视化建模的特点尤其适合于通信系统仿真等工作。关键词：数字基带传输系统；HDB3；循环码

前言随着通信系统的规模和复杂度不断增加，传统的设计方法已经不能适应发展传的需要，通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验2种，但耗时长方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述2种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真]2[。数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。不使用调制和解调而直接传输数字基带信号的系统称为数字基带传输系统。虽然在实际使用的数字通信系统中基带传输不如频带传输那样广泛，但是，对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。1) 在频带传输制式里同样存在基带传输的问题(如码间干扰等)，因为信道的含义是相对的，若把调制解调器包括在信道中(如广义信道)，则频带传输就变成了基带传输。可以说基带传输是频带传输的基础。2) 随着数字通信技术的发展，基带传输这种方式也有迅速发展的趋势。目前,它不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输。3)理论上也可以证明，任何一个采用线性调制的频带传输系统，总是可以由一个等效的基带传输系统所替代。对数字基带传输系统的仿真而言。仿真工具是MATLAB中的simulink模块对其仿真。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多学科提供了一种高效率的华仿真工具。运用MATLAB中的simulink可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。

通信原理第四章(数字基带传输系统)习题及其答案

第四章（数字基带传输系统）习题及其答案【题4－1】设二进制符号序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形。【答案4－1】【题4－2】设随机二机制序列中的0和1分别由()g t 和()g t -组成，其出现概率分别为p 和(1)p -： 1）求其功率谱密度及功率； 2）若()g t 为图（a ）所示的波形，s T 为码元宽度，问该序列存在离散分量 1 s f T =否？ 3）若()g t 改为图（b ）所示的波形，问该序列存在离散分量 1 s f T =否？

【答案4－2】 1）随机二进制序列的双边功率谱密度为 2 2 1212()(1)()()[()(1)()]() s s s s s s m P f P P G f G f f PG mf P G mf f mf ωδ∞ -∞=--++--∑ 由于 12()()()g t g t g t =-= 可得： 2 2 22 ()4(1)()(12) ()() s s s s s m P f P P G f f P G mf f mf ωδ∞ =-∞ =-+--∑ 式中：()G f 是()g t 的频谱函数。在功率谱密度()s P ω中，第一部分是其连续谱成分，第二部分是其离散谱成分。随机二进制序列的功率为 2 2 2 2 2 2 22 1()2 [4(1)()(12)()()] 4(1)()(12)() () 4(1)()(12) () s s s s s m s s s s m s s s m S P d f P P G f f P G mf f mf df f P P G f df f P G mf f mf df f P P G f df f P G mf ωω π δδ∞ ∞ ∞ ∞∞ =-∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞ =-∞ ∞ ∞ ∞ =-∞ = =-+--=-+ --=-+-? ∑ ?∑ ?? ∑ ? －－－－－ 2）当基带脉冲波形()g t 为 1 (){2 0 else s T t g t t ≤= ()g t 的付式变换()G f 为

通信原理数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习matlab 的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。基带传输系统方框图如下：基带脉冲输入噪声基带传输系统模型如下：信道信号形成器信道接收滤波器抽样判决器同步提取基带脉冲

各方框的功能如下：（1）信道信号形成器（发送滤波器）：产生适合于信道传输的基带信号波形。因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。发送滤波器用于压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。（2）信道：是基带信号传输的媒介，通常为有限信道，如双绞线、同轴电缆等。信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另外信道还会引入噪声n（t），一般认为它是均值为零的高斯白噪声。（3）接收滤波器：接受信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。（4）抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。（5）定时脉冲和同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。三、实验内容 1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序) 设滤波器长度为N=31，时域抽样频率错误!未找到引用源。o为4 /Ts，滚降系数分别取为0.1、0.5、1，（1）如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。（2）如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。（1）非匹配滤波器窗函数法：子函数程序： function[Hf,hn,Hw,w]=umfw(N,Ts,a)

数字基带传输系统作业题及答案

数字基带传输系统作业题填空题 1数字基带系统产生误码的原因是抽样时刻的和的影响。 2．数字基带系统中常采用均衡器和系统来改善系统的性能。 3．为了衡量基带传输系统码间干扰的程度，最直观的方法是______________。 4.双极性数字基带信号，等概时码速率fs的离散分量，不等概时fs的离散分量。 5.有限长横向滤波器的作用是码间串扰。 6.码间串扰是在对某码元识别时，其它码元在该的值。判断题： 1.利用显示均衡波形的眼图可以改善传输性能。 2.对于频带限制在（0，4fm）Hz的时间连续信号m(t)，要想无失真的从抽样信号中恢复出m(t)，抽样频率至少要为4fmHz。简答题 1．第一类部分响应系统输入数字码an为11001，试写出预编码后的所有可能bn码以及相关编码后的分别是什么？ 2.无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于哪些参数？怎样才能降低系统的误码率？3．（15分）已知信息代码为100000110000011; （1）试确定相应的AMI码及HDB3码; （2）并分别画出他们的单极性不归零波形图；（3）设数字基带传输系统的频带宽度为9KHZ，若采用α=0.5的滚降系统特性，请确定无码间串扰的最高传码率及频带利用率。 4. ( 12分)若传送的数据为11000001100110000101，则相应的HDB3码为何？如果数据等概且独立地取1或0，相应的HDB3码通过某数字基带系统传送，其系统响应h(t)= cos((t/4Ts) 0( t (3Ts Ts为码宽， 0 其它t 简要说明该系统是否存在码间串扰？ 5.二进制数字基带信号1011000101，通过第I类部分响应系统进行传输。 1.试画出第I类部分响应系统原理方框图; 2.由上述基带码通过第I类部分响应系统的变换过程验证信号传输的正确性。 6. 数字基带传输系统的传输特性H（ω）如下图，当传输速率分别为fb=2w、fb=3w时，画图分析在抽样点上是否有码间串扰？ 1.码间串扰；加性噪声； 2.时域；部分响应； 3.眼图； 4..不存在.存在 5..减小 6.抽样时刻（╳）（╳） 1．an： 1 0 1 0 1 预编码后bn码：0 1 1 0 0 1 相关编码后码： 1 2 1 0 1 2.无码间干扰时基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。

通信原理实验报告systemview-数字信号的基带传输

通信原理实验报告实验名称：数字信号的基带传输一．实验目的（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输；（2）掌握升余弦滚降滤波器的特性；

（3）通过时域、频域波形分析系统性能。二、仿真环境 SystemView 仿真软件三、实验原理（1）数字基带传输系统的基本结构它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。 1.信道信号形成器把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的。 2.信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。 3.接收滤波器滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 4.抽样判决器在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取。 (2) 奈奎斯特第一准则奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个传送过程传递函数满足：令k′=j -k ，并考虑到k′也为整数，可用k 表示：在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用的滤波器。升余弦滤波器满足的传递函数为： ???=+-0)(1])[(0或其它常数t T k j h b k j k j ≠=???=+0 1)(0t kT h b 00≠=k k

数字基带传输系统的仿真与分析报告

通信工程专业课程设计Ⅲ任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业081班学生姓名赵琪一、课程设计Ⅲ题目数字基带传输系统的仿真与分析二、课程设计Ⅲ工作自 2011 年 12 月 26 日起至 2012 年 1 月 13 日止三、课程设计Ⅲ进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计Ⅲ的内容要求： 1．分析并理解数字基带传输系统的实现方法。 2. 了解Matlab的使用方法，并利用Maltab建模，分析系统与高斯噪声，码间干扰之间的关系。 3.研究数字基带传输系统的特性。指导教师李翠华系(教研室)通信工程教研室接受任务开始执行日期2011年12月26日学生签名

数字基带传输系统的仿真与分析赵琪（陕西理工学院电信工程系通信081班，陕西汉中 723003）指导教师：李翠华 [摘要] MA TLAB 是美国 Mat hworks 公司开发的适合于工程各领域分析设计与复杂计算的软件。SIMUL IN K 仿真工具包是 MA TLAB 的一个附加组件 , 是实现动态系统建摸、仿真和分析的一个集成环境。数字基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器、抽样判决器和同步系统等部件组成。文中应用 SIMUL IN K 实现了数字信号基带传输系统仿真。 [关键词]数字通信系统; 计算机辅助实验; 计算机仿真

Digital baseband transmission system simulation and analysis Zhao Qi (Grade08,Class1,Major of Communication Engineering，Dept. of E.I.of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China) Tutor: Li Cuihua [Abstract] MA TLAB is Mat hworks developed for all areas of engineering analysis and design software and complex calculations. SIMUL IN K MA TLAB Simulation Toolkit is an add-on, touch is to build dynamic systems, simulation and analysis of an integrated environment. Digital baseband transmission system is mainly formed by the channel signal device, channel, receiver filter, sampling device and decision synchronization system and other components. Paper application SIMUL IN K to achieve a baseband digital signal transmission system simulation. [Key words] Digital communication systems; computer-aided experiments; computer simulation

通信原理------数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习matlab的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。基带传输系统方框图如下：基带传输系统模型如下：

基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真-课程设计报告书

通信工程专业《通信仿真综合实践》研究报告基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计学生：*** 学生学号：20***** 指导教师：** 所在学院：信息技术学院专业班级：通信工程中国 2016 年 5月

信息技术学院课程设计任务书信息技术院通信工程专业 20** 级，学号 201***** **** 一、课程设计课题：基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计二、课程设计工作日自 2016 年 5 月 12 日至 2016 年 5 月 24 日三、课程设计进行地点：图书馆四、程设计任务要求： 1.课题来源: 指导教师指定题目 2.目的意义:. 1）综合应用《掌握和精通MATLAB》、《通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念 2）培养学生系统设计与系统开发的思想 3）培养学生独立动手完成课程设计项目的能力 3.基本要求: 1) 数字基带信号直接送往信道： 2）传输信道中的噪声可以看作加性高斯白噪声 3）可用滤波法提取定是信号 4）对传输系统要有清楚的理论分析 5）把整个系统中的各个子系统自行构造，并对其性能进行测试 6）最终给出信号的仿真结果（信号输出图形）课程设计评审表

基于MATLAB 的数字基带传输系统的仿真概述：本课程设计主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB 软件仿真设计数字基带传输系统。首先介绍了本课题的理论依据及相关的基础知识，包括数字基带信号的概念，数字基带传输系统的组成及各子系统的作用，及数字基带信号的传输过程。最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB 的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。第一部分原理介绍一、数字基带传输系统 1）数字基带传输系统的介绍未经调制的数字信号所占的频谱是从零频或很低频率开始,称为数字基带信号。在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下,基带信号可以不经载波调制而直接传输。这种不经载波调制直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。数字基带系统的基本结构可以由图1 的模型表示.其中包括发送滤波器、传输信道、接收滤波器、抽样判决等效为传输函数为H (w) 基带形成网络,对于无码间干扰的基带传输系统来说, H (w) 应满足奈奎斯特第一准则, 在实验中一般取H (w) 为升余弦滚降特性.在最佳系统下, 取C(w) = 1,GT (w) 和GR(w) 均为升余弦平方根特性.传输信道中的噪声可看作加性高斯白噪声, 用产生高斯随机信号的噪声源表示. 位定时提取电路,在定时精度要求不高的场合, 可以用滤波法提取定时信号,滤波法提取位定时的原理可用图2表示。图1 基带传输系统模型设发送滤波器的传输特性 , 则 ω ωπ d e H t g jwt R ? ∞ ∞ -= )(21 )()(ωT G

通信原理PCM和基带传输系统的实验报告

通信原理实验报告题目：PAM 编译码器系统及数字基带传输眼图观察学院：信息工程班级：信工131（通信）姓名：郑浩学号：20131524109 指导老师：张志霞时间：2016-06-29

PAM 编译码器系统一、实验目的： 1.验证抽样定理 2.观察了解PAM信号形成的过程 3.了解混迭效应形成的原因二、实验内容： 1.近似自然抽样脉冲序列测量 2.平顶抽样脉冲序列测量 3.信号混迭观测三、实验器材试验箱一台、示波器一台、导线若干、示波器连接线两条。三、实验步骤 1.近似自然抽样脉冲序列测量（1）首先将输入信号选择开关 K701 设置在 T（测试状态）位置，将低通滤波器选择开关 K702 设置在 F（滤波位置），为便于观测（2）用示波器同时观测正弦波输入信号（J005）和抽样脉冲序列信号（TP703），观测时以 TP703 做同步。（3）交换模块内,KQ01设置在2-3位置KQ02设置在NH位置(右端). 根据以上步骤操作，对实验箱和导线一一连接，以及对开关的不同调试，最终得到得到以下包络的波形（图1）。

2. 平顶抽样脉冲序列测量（图2）图 2 分析：自然抽样的顶端是跟模拟波形一样的而平顶抽样的顶端是平的 3. 信号混迭观测重建信号将出现混迭效应。观测时调整函数信号发生器正弦波输出频率为6KHz～7KHz 左右、电平为 2Vp-p 的测试信号送入信号测试端口 J005 和 J006 （地）。

图 3 4.总结通过这次实验PAM编译码器系统，自己根据实验指导书，独立的完成实验，对于通信原理课本中的知识有了极大的认知，不再局限于课本知识，自己在动手过程中遇到相当多的问题，也是感谢张老师和各位同学的帮助。 1.试验箱损坏或者示波器连接线接触不良亦或者直接波形显示不对，这是硬件设备的问题。 2自己对于实验指导书的理解不够强烈，有许多自己看不懂的地方，自己的理解能力和学习能力不匹配，上课中能够听懂的知识点，但是在动手过程中反而达不到做出来的效果。总的来说实验是非常有必要的，对于自己的动手能力有了很大的提升，还有和老师的交流学习，同学之间的沟通也是实验中的一大乐趣。在最后老师的检查中这个实验自己没能做出满意的效果。

基于SIMULINK的基带传输系统的仿真

通信系统建模与仿真课程设计2009 级通信工程专业0913071班级题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号指导教师闫利超胡娟 2012年5月21日

1 任务书试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps ，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2 基带系统的理论分析 2.1基带传输系统的模型及原理（1）系统模型基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。码间干扰及噪声干扰将造成基带传输误码率的提升，影响基带系统工作性能。（1）产生码间干扰的原因：由于基带信号受传输时延的影响，信号波形将被延迟进而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。解决方案：要求基带传输系统满足奈奎斯特准则： (/)s k H f k T +∞ =-∞-=∑常数（2）产生噪声干扰的原因：基带信号没有经过调制就直接在含有加性噪声的信道中传输，加性噪声会叠加在信号上导致信号波形发生畸变。解决方案：①在接收端进行抽样判决；②匹配滤波，使得系统输出性噪比

3.基带系统设计方案（1）信源信息传播过程简单地描述为：信源→信道→信宿。其中，“信源”是信息的发布者，即上载者；“信宿”是信息的接收者，即最终用户。在传统的信息传播过程中，对信源的资格有严格的限制，通常是广播电台、电视台等机构，采用的是有中心的结构。而在计算机网络中，对信源的资格并无特殊限制，任何一个上网者都可以成为信源 1）常见的基带信号波形有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”，故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，且在接收端恢复信号的判决电平为零，抗干扰能力较强。而单极性波形的极性单一，虽然易于用TTL ，CMOS 电路产生，但直流分量大，要求传输线路具有直流传输能力，不利于信道传输。 2）归零信号的占空比小于1，即：电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，这样的波形有利于同步脉冲的提取。 3）基于以上考虑采用双极性归零码——曼彻斯特码作为基带信号。（2）发送滤波器和接收滤波器滤波器（fil ter ），是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。基带系统设计的核心问题是滤波器的选取，为了使系统冲激响应h （t ）拖尾收敛速度加快，减小抽样时刻偏差造成的码间干扰问题，要求发送滤波器应具有升余弦滚降特性；要得到最大输出信噪比，就要使接收滤波器特性与其输入信号的频谱共扼匹配*()()R T G f G f =,同时系统函数满足：()()()T R H f G f G f =考虑在t0时刻取样，上述方程改写*()()R T G f G f =，*()()()T T H f G f G f =，因此，在构造最佳基带传输系统时要使用平方根升余弦滤波器作为发送端和接收端的滤

通信原理实验一数字基带传输

通信原理实验一数字基带传输一、实验目的 1、提高独立学习的能力； 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、学习Matlab 的使用； 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、熟悉基带传输系统的基本结构； 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、通过观测眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理 1.匹配滤波器和非匹配滤波器：升余弦滚降滤波器频域特性：

将频域转化为时域 2. 最佳基带系统将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统，而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能。要求接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。由于最佳基带系统的总特性是确定的，故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。设信道特性理想，则有（延时为0）有可选择滤波器长度使其具有线性相位。如果基带系统为升余弦特性，则发送和接收滤波器为平方根升余弦特性。 3.基带传输系统（离散域分析） ?输入符号序列―― ?发送信号―― ――比特周期，二进制码元周期 ?发送滤波器―― 或 ?发送滤波器输出――

?信道输出信号或接收滤波器输入信号（信道特性为1） ?接收滤波器―― 或 ?接收滤波器的输出信号（画出眼图） ?如果位同步理想，则抽样时刻为 ?抽样点数值为（画出星座图） ?判决为其中若为最佳基带传输系统，则发送滤波器和接收滤波器都为根升余弦滤波器，当采用非匹配滤波器时，发送滤波器由升余弦滤波器基带特性实现，接收滤波器为直通。三、实验内容 1.通过匹配滤波和非匹配滤波方式，得到不同的滚降系数下发送滤波器的时域波形和频率特性。实验程序：（1）非匹配情况下：升余弦滚降滤波器的模块函数（频域到时域的转换） function [Hf,ht]=f_unmatch(alpha,Ts,N,F0) k=[-(N-1)/2:(N-1)/2]; f=F0/N*k; for i=1:N; if (abs(f(i))<=(1-alpha)/(2*Ts)) Hf(i)=Ts; elseif(abs(f(i))<=(1+alpha)/(2*Ts)) Hf(i)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Ts)))); else Hf(i)=0; end; end; 主函数 alpha=input('alpha=');%输入不同的滚降系数值 N=31;%序列长度 Ts=4; F0=1;%抽样频率

通信原理实验报告,简单基带传输系统分析,二进制键控系统2ASK与2FSK分析

实验一简单基带传输系统分析实验目的通过本次实验，旨在达到以下目的： 1．结合实践，加强对数字基带通信系统原理和分析方法的掌握； 2．掌握系统时域波形分析、功率谱分析和眼图分析的方法； 3．进一步熟悉systemview 软件的使用，掌握主要操作步骤。实验内容构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN 码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s ，低通型信道中的噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v ）。要求： 1．观测接收输入和低通滤波器输出的时域波形； 2．观测接收滤波器输出的眼图； 3．观测接收输入和滤波输出的功率谱； 4．比较原基带信号波形和判决恢复的基带信号波形。实验原理简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。实验结果及分析 1. 数字基带传输系统仿真电路图；说明：Token0是PN 信号源，Rate=100Hz ；Token1为高斯脉冲形成滤波器， PN 码发生器低通高斯噪声源加性高斯低通型信道图2-1-1 简单基带传输系统组成框图＋形成滤波器接收判决

其作用是压缩输入信号频带，使信号有利于传输；Token3是信道加性高斯噪声源Std Dev=0.3，；Token4是低通滤波器，带宽为200Hz；Token5是抽样器，频率为100Hz，为PN信号带宽的两倍，已满足抽样定理；Token7是判决器。 2.获得信源的PN码输出波形、经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形、滤波器输入端信号波形、抽样判决器输出端恢复的基带信号波形； PN码输出波形：Amp=1v，Offset=0v，Rate=100Hz，Levels=2，Phase=0deg。经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形：此滤波器的作用是压缩输入信号频带，从图中可以观察到，下降沿（上升沿）变得相对缓慢，这是由于滤波器滤除了部分高频分量。滤波器输入端信号波形：由于在信道中存在噪声，从而使得此处输入波形产生波纹。

数字基带传输系统仿真与设计方案

一、课程题目数字基带传输系统：欲传送的01比特流+码型变换（HDB3码）+基带成型网络（采用升余弦滚降系统）+信道+码型反变换+01比特流。二、设计要求 1.完成一个题目。 2.对通信系统有整体的较深入的理解。 3.提出仿真方案。 4.完成仿真软件的编制。 5.仿真软件的演示。 6.提交详细的设计报告。三、设计目的 1.综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念。 2.培养学生系统设计与系统开发的思想。 3.培养学生利用软件进行通信仿真的能力。 4.培养学生独立动手完成课题设计项目的能力。 5.培养学生查找相关资料的能力。四、实验条件计算机、Matlab软件、相关资料。五﹑系统设计方案数字基带传输系统：（1）概念：未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号,不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。（2）数字基带传输的研究的意义：第一：在利用对称电缆构成的近程数据通信系统中广泛采用这种传输方式。第二：数字基带传输方式迅速发展，用于低速或高速数据传输。第三：基带传输系统的许多问题也是带通传输系统必须考虑的问题。第四：任一个线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统。（3）对传输码型的要求： ①不含直流分量且低频分量尽量少。 ②应含有丰富的定时信息，以便于从接受码流中提取定时信号。 ③功率谱的主瓣宽度窄，以节省传输频带。 ④不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化。 ⑤具有内在的检错能力，即码型应具有一定的规律性，以便宏观监测。 ⑥编译码简单，已降低通信延时和成本。（4）基带传输常用码型： AMI码（传号交替反转码）、HDB3码（三阶高密度双极性码）、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码（传号反转码）、块编码等。（5）其中本次设计采用的HDB3码。 a.HDB3码编码规则： ①1——交替变换为+1，-1