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通信原理课程设计报告一、引言通信原理课程设计报告旨在总结和分析本次通信原理课程设计的过程和结果。
本报告将详细介绍课程设计的背景、目标、方法和结果，并对所得结果进行评估和讨论。
二、背景通信原理是电子信息类专业中的重要课程之一，旨在培养学生对通信原理的理论和实践应用能力。
本次课程设计以通信原理为基础，通过设计和实现一个通信系统，提高学生对通信原理的理解和应用能力。
三、目标本次课程设计的目标是设计和实现一个基于频分复用（FDM）技术的数字通信系统。
具体目标包括：1. 理解和掌握FDM技术的原理和应用；2. 设计和实现一个完整的通信系统，包括发送端、传输信道和接收端；3. 评估和分析通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等。
四、方法本次课程设计采用以下步骤和方法：1. 确定通信系统的需求和参数，包括信号频率范围、带宽要求等；2. 设计发送端，包括信号源、调制器和功率放大器等模块；3. 设计传输信道，模拟真实通信环境，包括添加噪声、信道衰减等；4. 设计接收端，包括解调器、滤波器和信号恢复等模块；5. 实现通信系统，并进行调试和测试；6. 评估和分析通信系统的性能指标。
五、结果经过设计和实现，我们成功完成了一个基于FDM技术的数字通信系统。
以下是我们的主要结果：1. 发送端：我们设计了一个信号源，产生多个频率不同的信号，并通过调制器将这些信号转换为调制信号。
最后，我们使用功率放大器将调制信号放大到适当的功率水平。
2. 传输信道：我们模拟了真实的传输信道，并添加了噪声和信道衰减。
这样可以更好地评估通信系统在实际环境下的性能。
3. 接收端：我们设计了一个解调器，通过解调器将接收到的信号转换为原始信号。
然后，我们使用滤波器去除噪声，并对信号进行恢复和解码。
4. 性能评估：我们评估了通信系统的性能指标，包括误码率、信噪比等。
通过对这些指标的分析，我们可以判断通信系统的可靠性和稳定性。
六、讨论通过本次课程设计，我们对通信原理的理论知识有了更深入的理解，并且掌握了实际应用的能力。
长沙理工大学《通信原理》课程设计报告学院业通信工程班级号学生姓名课程成绩2016年1月1日课程设计成绩评定指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见课程设计任务书计算机与通信工程学院通信工程专业基于MATLAB/simulink的汉明码编码技术仿真与性能分析学生姓名：孙琦指导老师：胡双红摘要本课程设计主要是仿真通信系统中基带传输信道纠错编码技术中的汉明码编码技术。
利用MATLAB中SIMULINK通信系统仿真模型库进行汉明码的仿真，并调用通信系统功能函数进行编程，绘制时域波形，频谱及误码率。
产生一段随机的二进制非归零码的基带信号，对其进行汉明码编码后再送入二进制对称信道传输，在接收端对其进行汉明解码以恢复原信号，观察还原是否成功，改变二进制对称信道的差错率，计算传输前后的误码率，绘制信道差错率-误码率曲线，并与理论曲线比较进行说明。
在此基础上，对汉明码的性能进行分析，得出本次课程设计的成果。
关键词通信原理；汉明码；SIMULINK1引言MATLAB：MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink 两大部分。
MATLAB通信系统功能函数库由七十多个函数组成，每个函数有多种选择参数、函数功能覆盖了现代通信系统的各个方面。
这些函数包括：信号源产生函数、信源编码／解码函数、纠错控制编码／解码函数、调制／解调函数（基带和通带）、滤波器函数、传输信道模型函数（基带和通带）、TDMA、FDMA、CDMA函数、同步函数、工具函数等。
以纠错控制编解码函数为例：函数库提供了线性分组码、汉明码、循环码、BCH码、里德一索洛蒙码（REED—SOLOMON）、卷积码等6种纠错控制编码，每种编码又有编码、解码、矢量输入输出、序列输入输出等四种形式的函数表达。
通信原理课程设计报告信道一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握通信原理中信道的基本概念、分类及特性；2. 使学生了解信道编码、解码的基本原理，掌握常见的信道编码技术；3. 引导学生掌握信道容量、信道带宽等关键参数的计算方法。
技能目标：1. 培养学生运用通信原理知识分析实际信道问题的能力；2. 提高学生设计简单信道编码、解码方案的能力；3. 培养学生运用计算工具对信道参数进行计算和优化的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信原理学科的兴趣，培养良好的学习态度；2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，形成合作共赢的价值观；3. 引导学生关注通信技术在现实生活中的应用，认识到科技发展对社会的贡献。
课程性质分析：本课程为通信原理课程的实践环节，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：高二年级学生已具备一定的物理和数学基础，具备初步的分析问题和解决问题的能力，但对通信原理的实际应用尚不熟悉。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采用案例分析、小组讨论等教学方法，引导学生主动参与、积极思考；3. 强调课程目标的可衡量性，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 信道概念及分类：介绍信道的定义、分类（如有线信道、无线信道、模拟信道、数字信道等）及特性；2. 信道编码与解码：讲解信道编码的基本原理，如卷积编码、汉明编码等，以及解码方法；3. 信道参数计算：阐述信道容量、信道带宽等关键参数的计算方法；4. 信道模型：介绍常见的信道模型，如AWGN信道、多径信道等；5. 信道仿真：利用相关软件进行信道仿真，分析不同信道特性对通信系统性能的影响；6. 实践环节：设计简单信道编码方案，进行编码、解码实验，观察实验结果，优化方案。
教学内容安排与进度：1. 第1周：信道概念及分类，信道特性；2. 第2周：信道编码与解码原理；3. 第3周：信道参数计算方法；4. 第4周：信道模型及仿真；5. 第5周：实践环节，设计、实验和优化信道编码方案。
中原工学院课程设计任务书目录1、概述 (3)2、设计要求 (4)2.1、课程设计组织形式 (4)2.2、课程设计具体要求 (4)2.3、分析容要求 (5)3、软件简介 (5)4、设计容原理简介 (8)4.1、2DPSK系统组成原理 (8)4.2、误比特率（BER：Bit Error Rate） (8)4.3、2DPSK系统误比特率测试的结构框图 (9)4.4、相干2DPSK系统误比特率测试的仿真模型的建立 (10)4.5、仿真结果及相干2DPSK系统误比特率曲线绘制 (11)5、仿真模型的建立及结果分析 (11)5.1 2DPSK的高频差分解调 (11)5.2 2DPSK高频相干解调 (12)5.3 2DPSK低频相干解调 (14)5.3.1 2DPSK相干解调仿真图 (14)5.3.2 观察并分析“分析窗口”的波形 (15)5.4低频差分解调 (18)6、总结及心得体会 (22)7、参考文献 (23)1、概述《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一，《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课，其容几乎囊括了所有通信系统的基本框架，但由于在学习中有些容未免抽象，而且不是每部分容都有相应的硬件实验，为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用，验证、消化和巩固其基本理论，增强对通信系统的感性认识，培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能，在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。
Systemview是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化仿真平台。
从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域， Systemview 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。
它作为一种强有力的基于个人计算机的动态通信系统仿真工具，可达到在不具备先进仪器的条件下也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线、无绳、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。
目录1 技术要求 (1)2 基本原理 (1)2.1 2FSK调制原理 (1)2.2 2FSK解调原理 (2)2.3 2FSK信号的表达式和波形图 (2)3 建立模型描述 (3)4 模块功能分析或源程序代码 (4)5 调试过程及结论 (9)6 心得体会 (12)7 参考文献 (12)2FSK通信系统设计1 技术要求设计一个2FSK数字调制系统，要求：（1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；（5）系统的性能评价。
2 基本原理2.1 2FSK调制原理二进制移频键控信号的产生，可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。
两种FSK信号的调制方法的差异在于：由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的（这一类特殊的FSK，称为连续相位FSK（Continous-Phase FSK，CPFSK）），而键控法产生的2FSK信号，是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，故相邻码元之间的相位不一定连续。
图1是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图，图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制，在一个码元Ts期间输出f或f两个载波之一。
2.2 2FSK 解调原理图2 2FSK 相干解调原理框图数字调频信号的解调方法很多，如相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。
下面就相干检测法进行介绍。
相干检测的具体解调电路是同步检波器，原理方框图如图2所示。
图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法，起分路作用。
它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘，再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号，取出含基带数字信息的低频信号，抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值进行比较判决，即可还原出基带数字信号。
2.3 2FSK 信号的表达式和波形图在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f 1和f 2两个频率点间变化，则产生二进制移频键控信号(2FSK 信号)。
课程设计报告设计题目：基于PCM/TMD/2DPSK通信系统仿真专业班级：电子1 班姓名：符敦富学号：0704030203课程设计报告一、课程设计名称基于PCM/TMD/2DPSK技术的单向传输系统仿真。
二、课程设计的目标和基本任务2.1 课程设计的目标通过课程设计实践，来培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更在于培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能用设计报告表达设计思想和结果的能力。
培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。
通过设计过程，要求学生熟悉和掌握通信原理的基本原理和方法，使学生得到通信系统开发应用方面的初步训练。
让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。
通过本次课程设计使学生熟练掌握Matlab仿真分析通信系统性能的方法，应用Matlab语言编写应用程序、应用simulink仿真分析系统性能。
2.1 课程设计的基本任务及要求1、用SIMULINK仿真，设计并实现一个基于PCM/TMD/2DPSK技术的单向传输系统，要求实现两路语音信号同时传输。
2、要求：（1）熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台，熟悉2ASK/2DPSK系统的调制解调原理，构建调制解调电路图.（2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。
并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。
（3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后波形，分析噪声对系统造成的影响。
三、课程设计任务分析及设计 3.1通信系统各部分组成及原理图3-1 通信系统一般模型发送设备：低通滤波器，PCM 编码器，复接器，调制器等。
接收设备：带通滤波器，PCM 解码器，分接器，解调器等。
通信原理实验报告（优秀范文5篇）第一篇：通信原理实验报告通信原理实验报告1、实验名称：2、实验目的：3、实验步骤：（详细记录你的实验过程）例如：（1）安装MATLAB6.5软件；（2）学习简单编程，画图plot（x,y）函数等（3）进行抽样定理验证：首先确定余弦波形，设置其幅度？、频率？和相位？等参数，然后画出该波形；进一步，设置采样频率？。
画出抽样后序列；再改变余弦波形的参数和抽样频率的值，改为。
，当抽样频率？>=余弦波形频率2倍时，怎么样？否则的话，怎么样。
具体程序及图形见附录1（或者直接放在这里，写如下。
）（4）通过DSP软件验证抽样定理该软件主要有什么功能，首先点“抽样”，选取各种参数：a, 矩形波，具体参数，出现图形B，余弦波，具体参数，出现图形然后点击“示例”中的。
具体参数，图形。
4、思考题5、实验心得6、附录1有附录1的话有这项，否则无。
第二篇：通信原理实验报告1，必做题目1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的1)了解无线信道各种衰落特性；2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义；3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
1.1.2 实验内容1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。
仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0-3-6-9]dB，最大多普勒频移为200Hz。
例如信道设置如下图所示：移动通信系统1.1.3 实验作业1)根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间。
fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sq rt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察并分析瑞利信道输出的信道特征图（观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列的通信原理实验，使学生深入理解并掌握通信系统的基本概念、原理和关键技术。
通过实验操作，培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力，同时增强对通信理论知识的实际应用能力。
二、实验内容1. 信号与系统基础实验- 信号波形观察与分析- 信号的时域与频域分析- 系统的时域与频域响应2. 模拟通信原理实验- 模拟调制与解调实验（如AM、FM、PM）- 信道特性分析- 噪声对通信系统的影响3. 数字通信原理实验- 数字调制与解调实验（如2ASK、2FSK、2PSK、QAM）- 数字基带传输与复用- 数字信号处理技术4. 现代通信技术实验- TCP/IP协议栈原理与实现- 无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙）- 物联网通信技术（如ZigBee）5. 通信系统设计实验- 基于MATLAB的通信系统仿真- 通信系统性能分析与优化三、实验步骤1. 实验准备- 熟悉实验原理和实验设备- 编写实验报告提纲- 准备实验数据和分析工具2. 实验操作- 按照实验步骤进行操作，记录实验数据 - 分析实验现象，总结实验规律- 对实验结果进行误差分析3. 实验报告撰写- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会四、实验报告格式1. 封面- 实验报告题目- 学生姓名、学号、班级- 指导教师姓名、职称- 实验日期2. 目录- 实验报告各部分标题及页码3. 正文- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会4. 参考文献- 列出实验过程中参考的书籍、论文、网络资源等五、实验报告撰写要求1. 实验报告内容完整、结构清晰、逻辑严谨2. 实验原理阐述准确，实验步骤描述详细3. 实验数据真实可靠，分析结论具有说服力4. 实验报告格式规范，语言表达流畅六、实验报告评价标准1. 实验原理掌握程度2. 实验操作熟练程度3. 实验数据分析能力4. 实验报告撰写质量5. 实验心得体会通过本次通信原理实验，学生将能够全面了解通信系统的基本原理和关键技术，提高实际应用能力，为今后从事通信领域的工作打下坚实基础。
1 引言通信的目的是传递消息中所包含的信息。
通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。
对于电通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备，将信号转入信道，在接受端利用接收设备对接受信号做相应的处理后，送给新宿再转换为原来的消息。
故通信系统的模型如图1-1所示。
图1-1通信系统的模型信息在传输的过程中需要调制解调是信息能够在信道中无失真的传输。
而通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
所以通信系统的调制方式可分为模拟调制和数字调制。
模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制；数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制[2]。
随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂。
因此，在通信系统的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。
SystemView 动态系统仿真软件，是一个比较流行的，优秀的仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。
本次课程设计就是基于SystemView的通信系统的仿真，也就是在SystemView软件[4]环境下进行模拟调制设计，即AM调制系统设计、DSB调制系统设计、SSB调制系统设计；数字调制设计，即2ASK调制系统设计、2FSK调制系统设计、2PSK调制系统设计；抽样定理系统设计与增量调制系统设计[1]。
2 SystemView软件介绍SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具。
它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。
SystemView由两个窗口组成，分别是系统设计窗口的分析窗口。
系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。
《通信原理》课程设计任务书课设题目数字调制系统误比特率（BER）测试的仿真设计与分析设计内容：1 设计低频条件下相干、差分相干接收2DPSK调制传输系统，做出仿真波形2以相干、差分相干接收2DPSK调制传输系统为误比特率分析对象，被调载频为2000Hz，以PN码作为二进制信源，信道为加性高斯白噪声信道，对该系统的误比特率（BER）进行SystemView仿真分析。
分析要求1、学习通信系统动态仿真软件SystemView，并学会用该软件建立具体的通信系统仿真模型进行通信仿真；2、建立相干、非相干接收2DPSK调制传输系统误比特率测试仿真模型，仿真过程中原始基带信号波形、差分码波形、2DPSK信号波形、本地载波、解调端相乘器输出、低通滤波器输出、抽样判决输出波形以及码反变换后的输出波形。
观测输入和输出波形的时序关系。
3、在2DPSK系统中，“差分编码／译码”环节的引入可以有效地克服接收提取的载波存在180°相位模糊度，即使接收端同步载波与发送端调制载波间出现倒相180°的现象，差分译码输出的码序列不会全部倒相。
重新设置接收载波源的参数，将其中的相位设为180°，运行观察体会2DPSK系统时如何克服同步载波与调制载波间180°相位模糊度的。
4、利用建立的SystemView DPSK系统相干、非相干接收的仿真模型进行BER 测试，产生该系统的BER曲线以此评估通信系统的性能，并和理论曲线相比较，验证仿真的正确性；信道模型为加性高斯白噪声信道。
详细原理及具体内容见指导书。
目录第一章概述 (4)第二章 SystemView动态系统仿真软件简介 (5)2.1 SystemView系统特点 (5)2.2 SystemView仿真步骤 (5)第三章课程设计内容 (6)3.1 设计要求 (6)3.2 2DPSK系统组成及原理简介 (7)3.3误比特率简介 (9)第四章仿真模型的建立及结果分析 (10)4.1低频2DPSK相干解调系统 (10)4.2低频2DPSK差分解调系统 (13)4.3高频2DPSK相干解调系统误码率 (14)4.4高频2DPSK差分解调系统误码率 (17)4.5曲线分析 (20)4.6误码率调试过程中需注意的问题 (20)第五章心得体会 (23)第六章教材与参考文献 (24)第一章概述《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课，其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架，但由于在学习中有些内容未免抽象，而且不是每部分内容都有相应的硬件实验，为了使我们学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用，验证、消化和巩固其基本理论，增强对通信系统的感性认识，培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能，在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。
湖南科技大学潇湘学院信息与电气工程系课程设计报告课程：题目：专业：班级：姓名：学号：任务书题目数字信号的基带传输时间安排18周目的：1.此课程设计对我们所学的通信原理的知识进行巩固。
2.通过实验了解和进一步掌握数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.通过本实验学习使用System View软件，并逐渐深入了解各功能模块的操作和使用方法。
4. 对数字基带传输系统接受端的眼图进行观察，掌握眼图的主要性能指标。
5.为我们大四的实习和就业打下专业知识理论基础。
要求：1、对系统中各个模块的输出波形进行观察，并说出其相关原理。
2、通过低通滤波器的输出波形的眼图进行观察，调节信道中噪声的大小，看眼图怎么变化。
3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。
4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。
总体方案实现：指导教师评语：评分等级：【】指导教师签名：（题目）一、课程设计的目的二、系统原理（推导其原理，包括数学模型、总体框图、各模块作用）三、仿真实现（包括各模块介绍、参数设置、总体仿真原理图、仿真波形及结果分析）四、总结（总结所做课程设计收获、不足之处等）(排版用宋体小四，1.25倍行距，数字、字母用“Times New Roman”字体，用A4纸打印；仿真的结果（波形，误码率等），原理图通过位图拷至报告中（不要使用屏幕拷贝，而且背景一般选白色；其它所有图（除SystemView仿真平台所输出的原理图和波形图外）需要在Word或Viso等画图工具中完成，所有的公式应用公式编辑器输入)摘要本课程设计主要是为了进一步理解数字基带传输系统的构成及其工作原理，并能通过System View软件来实现对数字基带传输系统的仿真，且通过对各个元件的参数进行不同的设置，来观察系统中各个模块的输出波形（尤其是眼图的观察）。
在课程设计中，我们将用到System View仿真平台，并构建基带信号传输模块，观察各个模块的输出波形。
关键词：System View仿真平台；数字基带传输系统；参数设置；眼图；误码率。
一．设计目的1.此课程设计对我们所学的通信原理的知识进行巩固。
2.通过实验了解和进一步掌握数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.通过本实验学习使用System View软件，并逐渐深入了解各功能模块的操作和使用方法。
4. 对数字基带传输系统接受端的眼图进行观察，掌握眼图的主要性能指标。
5.为我们大四的实习和就业打下专业知识理论基础。
二．设计内容通过使用System View这个软件来建立数字基带传输系统仿真电路，在信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），再分析理解系统各个模块的功能，并对眼图进行观察，判断系统信道中的噪声情况。
三．设计原理（一）数字信号基带传输系统原理远距离传递信息是通信系统的根本任务，所以如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。
在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。
也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传送，我们称之为数字信号的基带传输。
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，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
我们把这种传输称为数字信号的调制传输（或载波传输）。
如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分，则任何数传输系统均可等效为基带传输系统。
因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的。
通过SystemView 提供的仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析，能帮助我们进一步加深对这些抽象概念的理解，并加深感性认识。
二进制数字基带波形都是矩形波，在画频谱时通常只画出了其中能量最集中的频率范围，但这些基带信号在频域内实际上是无穷延伸的。
如果直接采用矩形脉冲的基带信号作为传输码型，由于实际信道的频带都是有限的，则传输系统接收端所得的信号频谱必定与发送端不同，这就会使接收端数字基带信号的波形失真。
大多数有线传输情况下，信号频带不是陡然截止的，而且基带频谱也是逐渐衰减的，采用一些相对来说比较简单的补偿措施（如简单的频域或时域均衡）可以将失真控制在比较小的范围内。
较小的波形失真对于二进制基带信号影响不大，只是使其抗噪声性能稍有下降，但对于多元信号，则可能造成严重的传输错误。
当信道频带严格受限时（如数字基带信号经调制通过频分多路通信信道传输），波形失真问题就变得比较严重，尤其在传输多元信号时更为突出。
基带信号传输系统的典型模型，如图1图1在发送端，数字基带信号X(t)经发送滤波器输入到信道，发送滤波器的作用是限制发送频带，阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。
传输信道在这里是广义的，它可以是传输介质（电缆、双绞线等等），也可以是带调制解调器的调制信道。
基带信号在信道中传输时常混入噪声n(t)，同时由于信道一般不满足不失真传输条件，因此要引起传输波形的失真。
所以在接收端输入的波形与原始的基带信号X(t)差别较大，若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。
因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器，它一方面滤除带外噪声，另一方面对失真波形进行均衡。
抽样和判决电路使数字信号得到再生，并改善输出信号的质量。
根据频谱分析的基本原理，任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。
因此基带信号要满足在频域上的无失真传输，信号其波形在时域上必定是无限延伸的，这就带来了各码元间相互串扰问题。
造成判决错误的主要原因是噪声和由于传输特性（包括发、收滤波器和信道特性）不良引起的码间串扰。
基带脉冲序列通过系统时，系统的滤波作用使脉冲拖宽，在时间上，它们重叠到邻近时隙中去。
接收端在按约定的时隙对各点进行抽样，并以抽样时刻测定的信号幅度为依据进行判决，来导出原脉冲的消息。
若重叠到邻接时隙内的信号太强，就可能发生错误判决。
若相邻脉冲的拖尾相加超过判决门限，则会使发送的“0”判为“1”。
实际中可能出现好几个邻近脉冲的拖尾叠加，这种脉冲重叠，并在接收端造成判决困难的现象叫做码间串扰。
因此可以看出，传输基带信号受到约束的主要因素是系统的频率特性。
当然可以有意地加宽传输频带使这种干扰减小到任意程度。
然而这会导致不必要地浪费带宽。
如果展宽得太多还会将过大的噪声引入系统。
因此应该探索另外的代替途径，即通过设计信号波形，或采用合适的传输滤波器，以便在最小传输带宽的条件下大大减小或消除这种干扰。
奈奎斯特第一准则解决了消除这种码间干扰的问题，并指出信道带宽与码速率的基本关系。
即式中Rb为传码率，单位为比特/每秒（bps）。
fN和BN分别为理想信道的低通截止频率和奈奎斯特带宽。
上式说明了理想信道的频带利用率为实际上，具有理想低通特性的信道是难以实现的，而实际应用的是具有滚降特性的信道。
其带宽较奈奎斯特带宽增加的程度——滚降系数α可以表示为其中B表示滚降信道的带宽。
由于升余弦滚降滤波特性可使传输信号具有较大的功率，且收敛快而减小码间干扰，故已得到了广泛的应用。
（二）眼图原理图21.眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。
显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。
2.眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜边越陡，系统对定时抖动越敏感。
3.眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。
4.在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。
5.在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；6.横轴对应判决门限电平。
四．系统框图及仿真分析1．观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。
2．观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。
3．比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。
4．调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。
(一)系统框图图3Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率10HZ，电平数2，偏移0V，产生单极性不归零码，随机产生）Token3：在专业库中选择Comm——Processors——P shape（Select pulse Shape＝Rectangular，Time offset＝0，Width＝0.01s，产生矩形脉冲基带信号）Token2：Source――Noise/PN――Gauss Noise（均值为0，均方差为0.1的高斯白噪声）Token14：Operator――Filters/systems――Liner Sys Filters（comm--Raised cosine，design,Symbol Rate=10.e-3;Decimate By1,Quant Bit=None;Roll-off Factor=0.5,Tap=512）Sink1：产生原始码元；Sink11：加入高斯白噪声后的波形；Sink12：经过根升余弦滤波器后的输出波形；Sink13：经过抽样判决后的输出码元。
参数设置：Token3：在专业库中选择Comm——Processors——P shape（Select pulse Shape＝Rectangular，Time offset＝0，Width＝0.01s，产生矩形脉冲基带信号）Token2：Source――Noise/PN――Gauss Noise（均值为0，均方差为0.1的高斯白噪声）Token14：Operator――Filters/systems――Liner Sys Filters（comm--Raised cosine，design,Symbol Rate=10.e-3;DecimatBy1,Quant Bit=None;Roll-off Factor=0.5,Tap=512）Token6：Operator――Sample/Hold――Sample（Sample rate=10HZ，用于对滤波后的波形进行抽样，抽样速率等于码元速率）Token7：Operator――Sample/Hold――Hold（Hold Value=Last Sample，Gain＝1，对抽样后的值延时一段时间，得到恢复后的数字基带信号）Token8：Operator——Logic——Compare（Select comparison：a>=b True Output=1V，False Output＝-1V，对抽样值进行判决比较，得到输出码元波形）Token9：产生正弦信号，作为比较器的另一个比较输入（振幅＝0V，频率＝0Hz）（二）结果记录图4图5图6图7（三）结果说明（1）信道中加入的干扰噪声越大，眼图越不清晰，越紊乱。
