数字基带传输系统的设计与仿真_09250419

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1、*******************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：21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

2、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21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

3、。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

4、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。21目录第1章．基带传输系统原理31.1数字基带传输系统的介绍31.2数字基带信号41.3数字通信系统模型61.3.1数字通信系统的模型71.3.2数字基带传输系统模型8第2章．基带传输系统的设计方案92.1信源的设计92.2发送滤波器和接收滤波器的设计92.3信道的设计102.4抽样判决器的设计102.5码间干扰及解决方案11第3章．基带传输系统的总体设计113.1信源的建模及相关参数设置123.2

5、发送滤波器、信道、接收匹配滤波器的建模及参数设置123.3抽样与判决器的建模及参数设置133.4基带传输系统的总模型13第4章．SIMULINK下的仿真结果分析144.1曼彻斯特编码前与编码后波形154.2发送数据波形与接收数据波形154.3经过滤波器、信道的各点时域波形154.4曼彻斯特码元与解码后的波形比较164.5接收眼图波形与分析164.6发送信号与接收信号功率谱估计与分析174.7误码率统计与分析18总结19参考文献20致谢2121第1章基带传输系统原理1.1数字基带传输系统的介绍在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，

6、它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率mf，我们称这种信号为数字基带信号。在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能

7、恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。数字基带传输系统的模型如图1-1所示，它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分[1]。图1.1数字基带传输系统模型数字基带传输系统的输入信号是由终端设备或编码设备产生的二进制脉冲序列，通常是单极性的矩形脉冲信号（NRZ码）。为了使这种信号适合于信道的传输，一般要经过码形变换器，把单极性的二进制脉冲变成双极性脉冲（如AMI码或3HDB码）。发送滤波器对码脉冲进行波形变换，以减小信号在基带传输系统中传输时产生的码间串扰。信号在传输过

8、程中，由于信道特性不理想及加性噪声的影响，会使接收到的信号波形产生失真，为了减小失真对信号的影响，接收信号首先进入接收滤波器滤波，然后再经均衡器对失真信号进行校正，