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实验五数字信号的基带传输、眼图、奈奎斯特准则一、实验目的1.熟悉使用simulink模块库，了解各功能模块的操作和使用方法。
2.通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.观察数字基带传输系统接收端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
二、实验内容用simulink建立一个数字基带传输系统仿真系统，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。
三、实验原理（一）数字信号基带传输系统原理基带信号传输系统的典型模型，如图所示。
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”。
数字通信原理（电子教案）制作：沈其聪梁春艳机械工业出版社电子教案内容简介本电子教案与机械工业出版社出版的《数字通信原理》教材配套使用，教案系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法，内容包括数字通信系统概述、信源编码技术、数字基带传输技术、数字调制与解调技术、数字信号的最佳接收、同步技术、信道编码技术等。
各章节在内容的安排和叙述上，根据数字通信的发展和实际教学的需要，力求做到物理概念清晰，理论推导简明，体系结构完整；重点介绍了数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。
第五章数字信号的最佳接收数字信号的接收就是从噪声中判断出有用信号。
由于数字信源具有随机性，而噪声也是不确定的，因此从统计的观点看，数字信号的接收实质上是一个统计判决的过程。
本章在给出基本判决准则的基础上，着重分析了确知信号的最佳接收、随相信号的最佳接收和匹配滤波器。
主要内容•第一节最佳接收的概念与准则•第二节确知信号的最佳接收•第三节随相信号的最佳接收•第四节匹配滤波器•第五节实际接收机与最佳接收机的比较•第六节基带系统的最佳化第一节最佳接收的概念与准则一、最佳接收的含义在一个通信系统中，由于存在很多影响信息可靠传输的不利因素,比如信道特性和发送信号不匹配、信道中存在干扰等，当这些因素作用于接收端时，就会对信号接收产生影响，所以接收系统的性能在很大程度上决定了该系统的质量优劣，其重要性不亚于发送系统。
那么在各种通信系统中，其接收系统是否是最好的、还存在哪些问题？回答这个问题就必须涉及通信理论中的最佳接收理论。
最佳接收理论重点研究从噪声和干扰中如何最好地提取有用信号。
“最好”或“最佳”并非是惟一的，它是在某个判决准则意义下说的一个相对概念。
即在某个判决准则下是最佳的接收机，在另一判决准则下不一定是最佳的。
这也为我们在不同的通信条件下选择适当的接收机打下了基础。
二、最佳接收的常用准则1.似然比准设接收机收到的信号为，则，1、2、…、。
《通信原理》第一章 绪 论1-1设英文字母C 出现的概率为0.023，E 出现的概率为0.105,试求C 与E 的信息量。
解：1-2 设某地方的天气预报晴占4/8，阴占2/8，小雨占1/8，大雨占1/8，试求各每个消息的信息量。
解：晴： 阴：2bit 小雨：3bit 大雨：3bit 。
1-3 设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4，1/8，1/8和1/2传递，每一消息的出现的是相互独立的。
试计算其平均信息量。
解：1-4 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为0.4，0.3，0.2，0.1。
求该信号源的平均信息量与信息传输速率。
解：1-5 设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现概率为1/224，信息源每秒钟发1000个符号，且每个符号彼此独立，试计算该信息源的平均信息速率。
解:1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为1200B ，试求该系统的信息传bit X p I C 44.5023.01log )(1log 22===bit I E 25.3105.01log 2==bit 148log 2=符号/75.1)21(1log 21)81(1log 81)81(1log 81)41(1log 41)(1log )()(1log )()(1log )()(1log )()(22222222bit D P D P C P C P B P B P A P A P X H =+++=+++=符号/84.12.01log 2.02.01log 2.03.01log 3.04.01log 4.0)(2222bit X H =+++=sbit R /18401084.16==-符号/405.6)224/1(1log )224/1(112)32/1(1log )32/1(16)(22bit X H =⨯+⨯=sbit R b /64051000405.6=⨯=s b N R R B b /3600312008log 1200log 22=⨯=⨯==[])ωsin ω(exp )ω(0T b t j K H d --=]0ωsin sin 10T b j e T jb ω+≈[]dt j e T a K H ω0ωcos 1)ω(-+=[][]dt j d e T b K T b t j K H ω-+≈--=)ωsin 1()ωsin ω(exp )ω(00[])()()2/()()(00d d d t T t S t T t S k t t KS t S ----+--=输速率，若该系统改为8进制码元传递，传码率仍为1200B ，此时信息传输速率又 为多少？解: R b =R B =1200b/s1-7 已知二进制数字信号的传输速率为2400b/s 。
