当前位置：文档之家 › 基带信号在数字传输系统中的研究与仿真

基带信号在数字传输系统中的研究与仿真

  • 格式：pdf
  • 大小：175.10 KB
  • 文档页数：2
位置。
２数字基带传输系统
在数字传输系统中所传输 的通常是二元数字信号。 设计数 字传输系统要考虑的基本想法是选择 一组有 限个离散的波 形 来表示数字信息。 些离散波形可 以是载波进行 调制 后的波 这 形， 也可以是不经过调制的不同电平信号。 自 来 数据终端的原始 数据信号， 或者是来 自模拟信号经数字化处理后的Ｐ Ｍ Ｃ 码组， ＡＭ 序列等等都是基带数字信号。 这些 信号往往包含丰富的低 频分量。 有些场合可以不经 过载波调制 和解调 过程而直接 传
示０ 双极性归零波形是正脉冲表示１ 负脉冲表示Ｏ 差分波形 。 ， 。 是相邻码元的电位改变表示１ 而电位不改变表示０ 多电平波 ， 。
形则是好几 电平幅度来表示两位二进制码。 个 在数字传输系统 中， 其传输对象通常是二进制数字信息。 它可能是来自计算机 、 网络或其他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 数字信息一般是 “ ” １ 信号。 ０ ，“ ”
幅度为一 的矩 形脉冲表示为０ 这种脉冲信号被称为数字基 带 Ａ 。 信号， 这是因为它们所占据的频带通常从直流和低频开始 。
的收、 滤波共轭 匹配 的条件。 发 在综合考虑这两 方面因素的基
础上 ， 在设计发送及接受滤波器 时， 要使发送及接收滤波器的 传递函数的模值分别是近似于升余弦的平方根频谱， 其相移是 线性的， 时延是用来确保滤波器的物理可实现性。 在程序 的调试过程中， 应注意调试技巧： （） １ 合理 的清除命令窗口的内容。 最简单 的方法用ｃ ｃ ｌ命 令函数。 （） ２ 每运行一次程序后， 要清除ｗ ｒ ｓ ａ ｅ ｏ ｋ ｐ ｃ 工作站。 （） ３ 在程序有错误时， 观察命令窗 口可方便的找到出错 的
带 最 佳化 。
后， 就送 入信道， 一方面受到信道特性 的影 响， 使信号产生畸 变； 另一方面信号被信道 中的加性噪声所叠加 ， 造成信号的随 即畸变。 因此 ， 在接收端必须有一个接收滤波器， 使噪声尽可能
受到抑 制， 为了提高系统的可靠性 ， 在安排一个有 限整 形器和
抽样判决器组成 的识别电路， 进一步排除噪声干扰和提取有用
信号。 对于抽样判决， 必须有同步信号提取 电路。 在基带传输 中， 主要采用位同步。 同步信号的提取方式采用 自同步方式 （ 直 接 法） 。同步系统性能的好坏将直接影 响通信质量的好坏 ， 甚 至会影响通信能否正常进行。 基带传输包含着数字通信技术的许多问题。 频带传 输是基 带信号调制后再传输的， 因此频带传输 也存在基带问题。 基带 传输 的许多 问 ， 题 频带传输 同 须考虑。 样 如果把调制与解调过 程看作是广义信道 的一部分， 则任何数字传输系统均可等效 为 基带传输系统。 理论上还可证明， 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来代替。
一
摘要： 分析数字基带信号传输 的 从 特性 出 ￣ ｍ ｔ ｂ 发， ａｌ 软件对数字基带传输系统进行了 真 ， 传输基带信号受 ａ 仿 得出 到约束
的主要 因素是 系统的频率特性的结论。
关键 词： 基带信号； 数字基带传输 系统； ｔ ｂ 仿真 ｍａ ａ ； ｌ
中图分类号 ： Ｍ９５ 文献标识码 ： 文章编号 ：６３１ １２１ ０ ．０７ ２ Ｔ ３ Ａ １ ．１ （ １ ６０２． ７ ３ ０） ０
由于码元只有有限个可能取值， 所以通常用不同幅度 的脉 冲表示码元 的不 同取值 ， 例如用 幅度为Ａ 的矩形脉冲表示ｌ 用 ，
差很小。 分析仿真的可行性 ， 为了 并比较与理论上的研 究值 的差 别， 仿真 时我们在绘出实测 曲 的同时还考虑理论曲线以作以 线
比较。
数字基带信号通 过限带信道， 并受到加性噪声干扰 的情况 下， 在限带信道是理想低通条件下的最佳基 带传输 的发送及接 收滤波器的设计是： 总的收发系统 的传递函数要符 合无码间干 扰基带传输的升余弦特性； 且又要考虑在抽样时刻信 噪比最大
１数字基带信号
数字基 带信号是低频 信号， 适合近距离传输。 数字基带信 号有单极性波 形、 双差分波形和多电平波形六种形式 。 极性波形是根据 电 单 压的有无来表示数字信号的。 双极性波形是根据正负电压来表
示的。 极性 归零波形是有脉冲的时候表示ｌ 无脉冲的时候表 单 ，
输， 称为基带传输 。 系统基带波形被脉冲变换器变换成适应信道传输的码 型
（） ４ 合理利用ｈ ｌ功能函数。 ｅｐ
（） ｏ ｋ ｐ ｃ 中可 以观察每次程序运行后的各个参数 ５ 在ｗ ｒ ｓ ａ ｅ 的值， 这样可减少调试时间。 考虑到实际中有噪声的存在 ， 以及 对滤波器性能的要求， 我们对基带传 输函数选择 升余弦滚 降函数。 并且实 际中， 我们 对系统 有较低的误码 率， 并且系统在设计过程中易于完成 ， 且 成本低， 我们采取匹配滤波器， 在最大信噪比接收条件下对基
通信系统仿真原理： Ａ Ｌ Ｂ Ｍ ＴＡ ￣编程的方式在软件上对基带 系统进行仿真。 考虑到实际中有 噪声的存在 ， 以及对滤波器性
能的要求， 我们对基带传输 函数选择升余弦滚降函数 。 并且实
际中， 我们对系统有较低 的误码率， 并且系统在设计 过程中易
于完 成， 成本低 ， 且 我们采取匹配滤波器， 在最大信噪比接收 条件下对基带最佳化 。 并假设信道特性理想即我们忽 略匹配器 的时延， 大大地减 少了编程 的复杂程度 ， 但系统的误码率却相
２１ ０ １年第 ６ 期
（ 总第 １６期） １
信 息 通 信
Ｉ ０ＲＭ ＡＴＩ ＮＦ ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
２ １ ０１
（ｕ Ｓ ｍ． Ｎ １６ ｏ １）
基带信号在数字传输系统中的研究与仿真
魏 。 李长伟
（． １ 江西生物科技职业学院， 江西 南昌 ３ ０ ０ ；． ３２ ０２南昌教育学院， 江西 南昌 ３ ０ ０ ） ３ ０ ６

合集下载

基于matlab的数字基带传输系统仿真实验设计

基于matlab的数字基带传输系统仿真实验设计

基于matlab的数字基带传输系统仿真实验设
计
数字基带传输系统仿真实验设计
一、实验目的
1.了解数字基带传输系统的基本结构和原理；
2.通过Matlab仿真来研究数字基带传输系统的性能特点；
3.实际操作，掌握Matlab对数字信号处理的基本方法。

二、实验内容
1.设计数字基带传输系统的仿真模型，包括信源、调制器、信道、解调器、接收端等模块；
2.模拟实现数字信号的采样、量化、编码等过程；
3.采用常用的调制方式，如BPSK、QPSK、16QAM等，进行调制处理，并观察不同调制方式下的信噪比和误码率的关系；
4.在传输过程中引入噪声，观察噪声对信号传输质量的影响；
5.实现误码率的计算和信噪比的测量；
6.结合实际情况，设计合适的信号处理算法，提高数字基带传输系统的性能。

三、实验步骤
1.根据实验要求，设计数字基带传输系统的仿真模型，包括信源、调制器、信道、解调器、接收端等模块；
2.实现数字信号的采样、量化、编码等处理过程；
3.采用常用的调制方式（如BPSK、QPSK、16QAM等），进行信号调制处理；
4.在传输过程中引入噪声，并观察噪声对信号传输质量的影响；
5.实现误码率的计算和信噪比的测量；
6.根据实验结果，设计合适的信号处理算法，提高数字基带传输系统的性能。

四、实验结果
1.实验结果应包括调制方式、误码率、信噪比等参数；
2.根据实验结果，评估数字基带传输系统的性能，提出改善方法。

五、实验总结
1.总结数字基带传输系统的基本结构和原理；
2.分析数字基带传输系统的性能特点，包括误码率、信噪比等；
3.掌握Matlab对数字信号处理的基本方法。

毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真

毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真

基于matlab的数字基带通信系统仿真1.课程设计的目的(1)增加对仿真软件的认识，学会对各种软件的操作和使用方法(2)加深理解数字基带通信系统的概念(3)初步掌握系统的设计方法，培养独立工作能力2.设计方案论证2.1数字基带传输系统在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，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m f ，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。

图1 数字基带传输系统模型1.2 数字基带信号1.2.1数字基带信号波形对不同的数字基带传输系统，应根据不同的信道特性及系统指标要求，选择不同的数字脉冲波形。

原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形，如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。

但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲，这是由于矩形脉冲纤数字传输系统中的线路传输码型。

此外，CMI 码和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示，因此称其为1B2B 码。

（5）4B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型它把4 个二进制码元变换为3个三进制码元。

显然，在相同信息速率的条件下，4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低，因而提高了系统的传输效率。

通信原理实验2数字频带传输系统实验

通信原理实验2数字频带传输系统实验

实验2 数字频带传输系统实验一、实验目的掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程 掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法二、实验原理数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带通型信道中传输。

数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输的一种信号处理方式，正如模拟通信一样，可以通过对基带信号的频谱搬移来适应信道特性，也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。

1.调制过程 1）2ASK如果将二进制码元“0”对应信号0，“1”对应信号tf A c π2cos ，则2ASK 信号可以写成如下表达式：()()cos2T n s c n s t a g t nT A f tπ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭∑{}1,0∈n a ，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 01s t g 。

可以看到，上式是数字基带信号()()∑-=ns n nT t g a t m 经过DSB 调制后形成的信号。

其调制框图如图1所示：图1 2ASK 信号调制框图2ASK 信号的功率谱密度为：()()()][42c m c m s f f P f f P A f P ++-=2）2FSK将二进制码元“0”对应载波t f A 12cos π，“1”对应载波t f A 22cos π，则形成2FSK 信号，可以写成如下表达式：()()()()()12cos 2cos 2T n s n n s n nns t a g t nT A f t a g t nT A f t πϕπθ=-++-+∑∑当=n a 时，对应的传输信号频率为1f ；当1=n a 时，对应的传输信号频率为2f 。

上式中，n ϕ、n θ是两个频率波的初相。

2FSK 也可以写成另外的形式如下：()()cos 22T c n s n s t A f t h a g t nT ππ∞=-∞⎛⎫=+- ⎪⎝⎭∑其中，{}1,1-+∈n a ，()2/21f f f c +=，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 01s t g ，12f f h -=为频偏。

数字基带传输系统仿真实验

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―― lL,1dtatlT()(),,,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,1xtdtgtatlTgt()()*()()*(),,,,,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 brlTlL() 01,,,, 抽样点数值为 (画出星座图) b,{}a, 判决为 l2. 升余弦滚降滤波器(1),,,Tf,||,s,T2s,,TT1(1)(1),,，，，,,,,ss Hfff()1cos(||),||,，,,,,,,TTT2222，，,ss,,(1)，,f0,||,,T2s,1式中,称为滚降系数，取值为, 是常数。