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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。
实验三 数字基带传输系统的建模与仿真一． 实验目的1. 了解数字基带传输系统的建模过程2. 了解数字基带传输系统的仿真过程二． 实验内容建立一个基带传输模型，发送数据为二进制双极性不归零码，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配，接收机能自行恢复系统同步信号。
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。
三． 实验原理数字基带传输系统框图如图5-1所示，它主要由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决器等部件组成为保证数字基带。
系统正常工作，通常还应有同步系统。
图中各部分原理及作用如下：脉冲形成器：输入的是由电传机、计算机等终端设备发送来的二进制数据序列或是经模/数转换后的二进制脉冲序列，用{}k d 表示，它们一般是脉冲宽度为T 的单极性码。
脉冲形成器的作用是将{}k d 变换成比较适合信道传输的码型，并提供同步定时信息，使信号适合信道传输，保证收发双方同步工作。
发送滤波器：发送滤波器的传输函数为()T G ω，其作用是将输入的矩形脉冲变换成适合信道传输的波形。
这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。
信道：信道传输函数为()C ω。
基带传输的信道通常为有线信道，如市话电缆和架空明线等，信道的传输特性通常是变化的，信道中还会引入噪声。
在通信系统的分析中，常常把噪声等效，集中在信道引入。
这是由于信号经过信道传输，受到很大衰减，在信道的输图5-1 数字基带传输系统出端信噪比最低，噪声的影响最为严重，以它为代表最能反映噪声干扰影响的实际情况。
但如果认为只有信道才引入噪声，其他部件不引入噪声，是不正确的。
G ，它的主要作用是滤除带外噪声，对信道接收滤波器：接收滤波器的传输函数为()R特性进行均衡，使输出信噪比尽可能大并使输出的波形最有利于抽样判决。
抽样判决器：它的作用是在信道特性不理想及有噪声干扰的情况下，正确恢复出原来的基带信号。
-16-实验三 BPSK 传输系统实验一．实验目的1. 熟悉BPSK 调制和解调基本工作原理。
2. 掌握BPSK 数据传输过程，熟悉典型电路。
3. 了解数字基带波形时域形成的原理和方法。
4. 掌握BPSK 眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量。
5. 熟悉BPSK 调制载波包络的变化。
6. 掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的基本方法。
7. 了解BPSK 在噪声下的基本性能。
二．实验原理(一). BPSK 调制在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制相移键控(BPSK)信号。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。
二进制相移键控信号的时域表达式为：e BPSK (t)=[∑n n ag(t-nT s )]cosωc t其中：a n 为双极性，且a n = 1 (发送概率为P)a n = -1 (发送概率为1-P)二进制相移键控信号的调制原理图如图3.1所示。
其中图(a)是采用模拟调制的方法产生BPSK 信号，图(b)是采用数字键控的方法产生BPSK信号。
图3.1 BPSK 信号的调制原理图采用二进制码流直接载波信号进行相位调制，信号占据带宽大，将浪费宝贵的频带-17-资源，并且，会产生邻道干扰，对系统的通信性能产生影响，当该信号经过带宽受限的信道将会产生码间串扰。
因此，通常采用Nyquist 波形成形技术。
其处理过程如图3.2所示。
图3.2 BPSK 基带成形原理示意图成形后的基带信号经D/A 变换后，直接对载波进行调制。
在本实验系统中，BPSK 调制方案如下：首先输入数据进行Nyquist 滤波，滤波后的结果分别送入I、Q 两支路。
因为I、Q 两支路信号一样，本振频率也一样，相位相差180°，所以经调制合路之后仍为BPSK 方式。
采用直接数据调制与成形信号调制的信号波形图如图3.3所示。
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。
数字基带传输系统实验报告数字基带传输系统实验报告引言：数字基带传输系统是现代通信领域中的重要组成部分，它在各个领域中起到了至关重要的作用。
本实验旨在通过搭建一个基带传输系统的模型，来研究数字信号的传输特性和误码率等参数。
通过实验，我们可以更好地理解数字基带传输系统的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是搭建一个数字基带传输系统的模型，并通过实验研究以下几个方面：1. 了解数字基带传输系统的基本原理和结构；2. 研究数字信号的传输特性，如传输速率、带宽等；3. 分析误码率与信噪比之间的关系；4. 探究不同调制方式对传输性能的影响。
二、实验原理数字基带传输系统由发送端、信道和接收端组成。
发送端将模拟信号转换为数字信号，并通过信道传输到接收端，接收端将数字信号转换为模拟信号。
在传输过程中，信号会受到噪声的干扰，从而引起误码率的增加。
三、实验步骤1. 搭建数字基带传输系统的模型，包括发送端、信道和接收端；2. 设计不同的调制方式，如ASK、FSK和PSK，并设置不同的传输速率和带宽；3. 测试不同调制方式下的误码率，并记录实验数据；4. 分析误码率与信噪比之间的关系，探究不同调制方式对传输性能的影响。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的数据，并进行了分析。
我们发现，随着信噪比的增加，误码率逐渐减小，传输性能逐渐提高。
同时，不同调制方式对传输性能也有一定的影响。
例如，ASK调制方式在低信噪比下误码率较高，而PSK调制方式在高信噪比下误码率较低。
五、实验总结通过本次实验，我们对数字基带传输系统有了更深入的了解。
我们了解了数字基带传输系统的基本原理和结构，研究了数字信号的传输特性和误码率与信噪比之间的关系。
同时，我们也探究了不同调制方式对传输性能的影响。
通过实验，我们对数字基带传输系统的应用和优化提供了一定的参考。
六、实验存在的问题与改进方向在本次实验中，我们发现了一些问题，如实验数据的采集和分析方法可以进一步改进，实验中的噪声模型也可以更加精确。
实验报告课程名称通信原理实验名称实验一：数字基带传输技术班级学号姓名指导教师实验完成时间： 2014年 10 月 28 日一、熟悉实验平台二、数字基带传输系统实验1. 实验目的1.了解几种常用的数字基带信号。
2.掌握常用的数字基带出书码型的编码规则。
3.掌握CPLD实现码型变换的方法。
2.实验内容1.观察NRZ码,RZ码，AMI码，HDB3码，CMI码，BPH码的波形。
2.观察全0码或全1码时各码型的波形。
3.观察HDB3，AMI码的正负极性波形。
4.观察AMI码，HDB3码，CMI码，BPH码经过码型反变换后的输出波形。
5.自行设计码型变换电路，下载并观察波形。
3.实验仪器各功能模块（实验箱）20M双踪示波器一台频率计（可选）一台连接线若干2.实验原理二进制码元的数字基带传输系统参考使用模块：信号源模块、码型变换模块、信道模拟模块、终端模块。
该通信系统的框图如图1所示。
图1 二进制码元的数字基带传输系统该结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。
这里信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质（例如能够通过从直流至高频的有线线路等）；接收滤波器用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。
基带信号是代码的一种电表示形式。
在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。
例如，含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。
单极性基带波形就是一个典型例子。
再例如，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取定时信号，而收定时信号又依赖于代码的码型，如果代码出现长时间的连“0”符号，则基带信号可能会长时间出现0电位，而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。
归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：（1）对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（2）对所选码型的电波形要求，期望电波形适宜于在信道中传输。
数字基带传输实验报告数字基带传输实验报告1. 引言数字基带传输是现代通信系统中的重要组成部分，它负责将数字信号转换为模拟信号，以便在传输过程中进行传输。
本实验旨在通过搭建数字基带传输系统的实验平台，探索数字信号的传输特性和相关参数的测量方法。
2. 实验设备和方法实验所使用的设备包括信号发生器、示波器、传输线等。
首先，我们将信号发生器的输出连接到传输线的输入端，然后将传输线的输出端连接到示波器，以便观察信号的传输效果。
在实验过程中，我们会改变信号发生器的输出频率和幅度，以研究其对传输信号的影响。
3. 实验结果与分析通过实验观察和数据记录，我们发现信号发生器的输出频率对传输信号的带宽有着直接的影响。
当信号发生器的输出频率增加时，传输信号的带宽也随之增加。
这是因为高频信号具有更多的频率成分，需要更大的带宽来进行传输。
此外，我们还观察到信号发生器的输出幅度对传输信号的幅度衰减有着重要的影响。
当信号发生器的输出幅度增加时，传输信号的幅度衰减也随之增加。
这是因为高幅度信号在传输过程中容易受到噪声和衰减的影响。
4. 数字信号的传输特性数字信号的传输特性是指信号在传输过程中的失真情况。
在实验中，我们观察到信号的失真主要表现为幅度衰减和相位偏移。
幅度衰减是指信号在传输过程中幅度减小的现象，而相位偏移是指信号在传输过程中相位发生变化的现象。
这些失真现象会导致信号的质量下降，从而影响通信系统的性能。
5. 数字信号的传输参数测量在实验中，我们还对数字信号的传输参数进行了测量。
其中，最重要的参数是信号的带宽和信号的衰减。
带宽的测量可以通过观察传输信号在示波器上的频谱来进行，而衰减的测量可以通过比较信号发生器的输出幅度和传输信号的接收幅度来进行。
通过测量这些参数，我们可以评估数字基带传输系统的性能，并进行相应的优化。
6. 结论通过本实验，我们深入了解了数字基带传输的原理和特性。
我们发现信号的频率和幅度对传输信号的带宽和幅度衰减有着直接的影响。
通信原理实验数字基带传输系统matlab-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述在现代通信领域中，数字基带传输系统是一种重要的通信技术，用于在信号传输中将模拟信号转换为数字信号，并进行传输和接收。
本文将介绍关于通信原理实验中数字基带传输系统的实验内容以及利用MATLAB 进行实验的应用。
数字基带传输系统是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，它通过将连续时间信号进行采样和量化处理，并使用调制技术将数字信号转换为模拟信号。
这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用，例如无线通信、有线通信、数据传输等。
本文主要介绍了通信原理实验中数字基带传输系统的相关内容。
在实验中，我们将学习数字基带传输系统的基本原理和工作流程，了解信号的采样、量化和调制技术等关键概念。
同时，我们将探索MATLAB在通信原理实验中的应用，利用MATLAB软件进行数字信号处理、调制解调器设计和性能评估等实验内容。
在深入了解数字基带传输系统的基本原理和工作流程之后，我们将通过实验结果总结，分析实验中各个环节的性能指标和优劣。
同时，我们还将对数字基带传输系统的未来发展进行展望，探讨其在通信领域的应用前景和发展方向。
通过本文的学习，读者将能够更好地理解数字基带传输系统在通信原理实验中的应用，了解MATLAB在数字信号处理和调制解调器设计方面的功能和优势。
这将有助于读者更好地掌握数字基带传输系统的原理和实现，为通信技术的发展和应用提供有力支持。
文章结构是指文章整体的组织框架，它决定了文章的逻辑顺序和内容安排。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
具体的文章结构如下：引言部分（Chapter 1）：概述、文章结构和目的1.1 概述在本章中，我们将介绍通信原理实验中的数字基带传输系统，并重点介绍MATLAB在通信原理实验中的应用。
数字基带传输系统是现代通信领域中的重要课题之一，它在各种无线通信系统中起着关键作用。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。
实验三数字基带传输系统实验一．实验目的：1．了解数字基带传输系统的组成和实时工作过程；2．加深理解时域均衡系统的工作原理，基本特点及均衡器的主要作用；3．学会按给定的均衡准则调整，观测均衡器的方法。
二．实验内容：1．在数字基带信号为单脉冲波形—“测试信号”时, 按“迫零调整准则”，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果；2．在数字基带信号为伪随机序列—“信码”时，按“眼图最大准则”，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果；3．改变信道特性后，重复1，2两内容。
三．实验仪器：1．COS5020型双踪示波器一台；2．双路稳压电源一部；3．数字基带传输实验系统一套。
四．实验组成框图和电路原理图：图1 数字基带传输系统的组成框图数字基带传输系统的组成框图如图1所示，它是一个较完整的数字基带传输系统。
信号源产生19.2 KHz 的基带信号时钟，经过乘4之后，提供均衡器所需的两个互补驱动时钟76.8 KHz 。
显然本实验系统的基带速率为19.2 Kbit/s。
测试信号和信码发生器按19.2KHz的时钟节拍，分别产生测试单脉冲波形及63位M序列，两种码分别作为均衡的对象，通过开关K予以选择。
可变信道滤波器是在实验室条件下用来模拟传输信道特性的，改变电位器即可改变滤波器的传输函数特性，进而模拟信道特性的变化。
均衡器是借助横向滤波器实现时域均衡的，它由延迟单元，可变系数电路和相加器三部分组成，如图2所示。
图2 横向滤波器图2中，横向排列的延迟单元是由电荷转移器件完成的。
本实验所采用的是国产斗链器件BBD（Bucret Brrgades Device）,它有32个延迟抽头输出端，因为我们抽样频率为76.8KHz是基带信号19.2 Kbit/s的4倍，故取6，10，14，18，22，26，30等七个抽头输出端。
理论上讲，抽头数目越多就越能消除码间串扰的影响，但势必会增加调整的难度。
且若变系数电路的准确度得不到保证，增加抽头数所获得的效益也不会显示出来。
数字基带传输系统实验名称:数字基带传输系统systemview 仿真 实验条件:systemview 仿真软件破解版,电脑实验原则:力求条理清晰,结构分明,层次紧致,尽量将应有的模块打包放入子系统,方便以后的模块修改,每个模块对其余模块全部是透明的,定义每个模块的需要设置的参数,根据其余模块或者整个系统对参数进行修改,任何一个子系统的控制用时钟信号都必须从外面引入,方便系统的参数设计!对每一个关键的部位加上应有的注释!实验模块:信源子系统,CMI 编码,CMI 译码,位同步子系统,帧同步子系统,帧复用解调模块!实验模块简介:① 信源子系统 : 将多路信号按帧的大小进行复用并加入控制帧,控制帧采用巴克码,方便在解调时对巴克码的识别.本实验中采用的是三路信号的复用,其中一路为巴克码!② CMI 编码: 用可变分频器的实现方法：一般分频器是通过计数器完成，计数器的范围为0~（N －1），这里N 为分频数。
当计数器达到（N －1）是地，对计数器进行复位，进入下一轮计数。
通过改变N 的大小，从而达到可变分频计数的目的。
对于可变计数器的输出，输出占空比为50%的方波信号。
这是通过判决电路实现的：当计数器计数小于N/2时输出为1，其它为0。
③ CMI 译码:根据CMI 码的特点,11与00表示1,用10表示0,这样可以用相邻的两位进行异或就可以得到原编码的的反码,然后取反就是!设计思路就是让相邻的两位异或就可以得到原来的数据!④位同步子系统:位同步子系统是根据相位加减设计的,当同步信息和码元不同步时,可以根据码元与同步信息是否超前或者滞后来决定是采取打开扣除门还是附加门来增加或者减少相位,来达到同步!⑤帧同步子系统:本模块可分为巴克码识别器及同步保护两部分。
巴克码识别器包括移位寄存器、相加器和判决器组成,而其余部分为同步电路保护部分.基带信号里的帧同步码无错误时（七位全对），把位同步信号和数字基带信号输入给移位寄存器，识别器就会有帧同步识别信号输出!⑥时分复用解调子系统:通过帧同步提取同步信息,并通过电路去除同步帧巴克码,然后再位同步信息作为时钟信号的前提下将两路数据信号分离开来,然后通过串并转换将信号转换为并行信号并输出!实验模块详细设计介绍信源子系统电路设计思路帧信息设计详细图时钟信号通过4分频和8分频以及16分频以后形成控制信号，用信号来控制三个8位选择器的选择输出！三个波形如下图所示：可以看出反相之后就可以形成000 001 010 011 100 101 110 111的八个信号选择八位选择器选择输出，八路信号选通输出的周期为8*e-6HZ从而达到了串并转换的目的！选择时钟有时钟信号1的八位组成！所以八位选择器的时钟频率为1/32*e+6HZ！三路信号的输出，从输入的时钟信号是八路选择器选通八路信号的时钟，这样可以保证三选一电路每次选通到下一次选通都可以使八路选择器进入一个新的循环！如上图产生的信号为10,11,00用来选通三路信号，时间刚好是上面加在八选一上面的八倍！当三路信号生成之后再经过一个八路选择器按相关方式选择输出三个信号中的一个，所需要的时钟频率必须为前面所产生的数据信号的长度，及控制时钟频率应该为1/32*e+6HZ！巴克码序列作为帧同步信号加到数据帧的最前面，用来做帧同步信号，本信源子系统中使用的巴克码是111001再在巴克码前面加一位保护码元0一起构成帧同步码元！在上述系统中使用的数据是自定义数据。
数字信号基带传输系统————用根升余弦滤波器实现一、实验目的1.熟悉使用System View软件，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受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
二、实验内容用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，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通信的根本任务是远距离传递信息，因而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。
实验一数字基带传输实验一、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. 数字通信系统模型数字通信系统模型2 •数字基带系统模型发送滤波器口 f 前俞信道心接受滤56器*'图中各方框功能简述如下： 信道：是允许基带信号通过的媒质, 为均值为零的高斯白噪声。
发送滤波器：用于产生适合信道传输的基带信号波形，若采用匹配滤波器， 则它与接收滤波信源信源编码器信道 编码器数字 调制器数字信源噪声信道信道 译码器数字- 解调器编码信道通常会引起传输波形的失真并且引入噪声， 实验中假设器共同决定传输系统的特性。
接收滤波器：用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，使输出波形有利于抽样判决。
若采用非匹配滤波器，则接收滤波器为直通，不影响系统特性。
抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻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。
位定时提取：用来位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取，其准确与否直接影响判决结果。
传输物理过程简述如下：假设输入符号序列为畑紆，在二进制的情况下，符号.■:的取值为0,1或-1，+1。
为方便分析，我们把这个序列对应的基带信号表示成这个信号是由时间间隔为Tb的单位冲激响应燉:「构成的序列，其每一个懿厂强度则由二决离散域发送信号一一I：.，比特周期，二进制码元周期d〔叹〕=戈曾®哄咲一丛7訂设发送滤波器的传输特性絲敝蠅或伉廳口贝U的何"二爲09評时谢当曲・；•激励发送滤波器时，发送滤波器产生的输出信号为x(0 = d(t) x=略饰逾「課:冷力総=总叫岛欲场強离散域发送滤波器输出：癌礙戦和加綽溢=_ 「- - •- = z. 一 --信道输出信号史匸亠•忒;:}(信道特性为1)离散域信道输出信号或接收滤波器输入信号一一呼;』一心•:＞斗疥氏：J険純或喙灣或.血-『」泌门以处加则接收滤波器的输出信号说对「肿"匸心、=:魚-一. .-- --其中.①一匚忌㈡弋门®⑺洱W 离散域接收滤波器的输出信号r (7iT 0) = y(nT D ) * 弘(nT 0)=的蠶:魅树補-曲畤:沁隸吓:辭緒:=：-. ------其中g( 一)=臥心二〕n 船垃J如果位同步理想，则抽样时刻为".■=抽样点数值为_ .=〕一-：判决为 ｛「一匕J 比较即可得到误码率，分析传输质量。
实验名称：数字基带传输一．实验目的：1.进一步掌握数字基带传输的基本原理及构成2.利用SystemView实现对数字基带传输系统的仿真，对各个元件的参数进行合理的设置3.通过调整高斯白噪声，观察输出的变化。
理解各个模块的功能。
二．实验原理：(1)数字基带传输系统的基本结构:图中各方框功能简述如下：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。
传输物理过程简述如下：假设输入符号序列为，在二进制的情况下，符号的取值为0,1或-1，+1。
为方便分析，我们把这个序列对应的基带信号表示成这个信号是由时间间隔为Tb的单位冲激响应构成的序列，其每一个强度则由决定。
离散域发送信号——A，比特周期，二进制码元周期设发送滤波器的传输特性或则当激励发送滤波器时，发送滤波器产生的输出信号为==离散域发送滤波器输出：==信道输出信号（信道特性为1）离散域信道输出信号或接收滤波器输入信号——或或则接收滤波器的输出信号==其中离散域接收滤波器的输出信号==其中g()=如果位同步理想，则抽样时刻为抽样点数值为判决为比较即可得到误码率，分析传输质量。
(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。
2010年小学期电路综合实验——数字基带传输系统学院：信息与通信工程学院班级：学号：序号：姓名：复杂：采样判决一、实验目的（1）理解数字语音传输系统的原理和构成，以及各个功能模块的功能和实现原理。
（2）掌握FPGA的设计流程和设计方法，熟练掌握应用软件Quartus II和Modelsim的使用。
（3）学习并掌握FPGA的自顶向下的设计思想，并熟练使用VHDL语言编程设计芯片。
（4）学会借助Matlab仿真系统进行系统各项性能的验证。
（5）锻炼自身调试硬件电路板的能力，培养独立解决问题的能力。
二、实验内容与实验原理主要完成对接收到的信号进行采样，并对采样值进行判决。
在这次仿真设计中，噪声是当输入信号过来之后才加上的，故采样时刻取第一个非零值到来的时刻，此后每隔一定时间进行一次抽样。
抽样后就进行判决，发送信号是采用双极性码，最佳的判决准则是；如果采样值大于零，则判为＋1，对应单极性码的0，如果采样值小于零，则判为－1，对应1。
由图2-17所示的接收信号的眼图也可以看出，判决的最佳门限为零，和理论值相同。
采样判决模块的Modelsim仿真的参考结果如图2-17：图2-17 采样判决模块的Modelsim仿真结果其中din是输入的34bit的信号，dout是判决输出的信号，clk是总时钟，clk_5是采样时钟，这个时钟在第一个采样点确定后才开始产生，并且频率是总时钟的五分之一，从仿真图中看出红线消失的地方就是开始采样的时刻，并且以后每五个时钟采一次样。
三、实验设计以下为一个模5的加法计数器。
因为滤波器要插零，所以需要一个加法器来实现对应的采样周期。
其中clear为复位清零。
b为输出端。
architecture count of cypj issignal b_temp:std_logic_vector(2 downto 0):="000";signal c:std_logic:='0';beginp1:process(clk)beginif(c='1')thenif(clk'event and clk='1')thenif clear='0'thenb_temp<="000";elsif b_temp="100"thenb_temp<="000";elseb_temp<=b_temp+1;end if;b<=b_temp;end if;end if;end process p1;为使程序在遇到第一个非零值时才执行后续操作所以还应设计p2如下：p2:process(clk)beginif(c='0')thenif(a="00000000000000000000000000000000")thenc<='0';elsec<='1';end if;end if;end process p2;判决：当前面条件满足后，如输入a为正，则使输出赋为1，如a为负，则输出赋为0p3:process(b)beginif(c='1')thenif(b="100")thenif(a(31)='1')thenx<="0001";elsif(a(31)='0')thenx<="0000";end if;end if;end if;end process p3;end count;四、仿真结果五、实验中的问题及解决本次实验遇到了很多的问题，首先是对实验目的的不明确。
基带传输系统实验报告基带传输系统实验报告引言在现代通信领域，基带传输系统扮演着至关重要的角色。
它是将数字信号转换为模拟信号并进行传输的关键技术。
本实验旨在通过设计和实现一个基带传输系统，深入了解其原理和性能。
一、实验背景基带传输系统是一种数字通信系统，它将数字信号直接传输到信道中，而不需要进行调制。
这种传输方式可以减少传输过程中的信号失真，提高系统的可靠性和性能。
在本实验中，我们将使用MATLAB软件来模拟和分析基带传输系统。
二、系统设计1. 信号生成首先，我们需要生成一个数字信号作为输入。
可以选择不同的信号源，如正弦信号、方波信号或随机信号。
在本实验中，我们选择了正弦信号作为输入信号。
2. 信号调制接下来，我们需要将生成的数字信号调制为模拟信号。
调制的方式有很多种，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在本实验中，我们选择了幅度调制。
3. 信号传输经过调制后的信号需要通过信道进行传输。
信道可以是有线传输介质，如电缆或光纤，也可以是无线传输介质，如无线电波。
在本实验中，我们使用MATLAB提供的信道模型进行模拟传输。
4. 信号解调接收端需要对传输过来的信号进行解调，将模拟信号转换为数字信号。
解调的方式与调制方式相对应。
在本实验中，我们使用幅度解调器对信号进行解调。
5. 信号恢复最后，我们需要对解调后的信号进行恢复，使其与原始输入信号尽可能接近。
这个过程通常包括滤波和采样。
在本实验中，我们使用低通滤波器对信号进行滤波，然后进行采样。
三、实验结果与分析通过实验，我们得到了基带传输系统的模拟结果。
通过对系统性能的分析，我们可以评估系统的可靠性和性能指标，如信噪比、误码率等。
1. 信号波形通过绘制输入信号、调制后的信号、传输后的信号和解调后的信号的波形图，我们可以直观地了解信号在各个环节中的变化情况。
波形图可以帮助我们判断系统是否存在信号失真或噪声干扰。
2. 信号频谱通过绘制输入信号、调制后的信号、传输后的信号和解调后的信号的频谱图，我们可以了解信号在频域上的特征。
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：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。
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（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。
实验三数字基带传输系统一、设计目的1．利用MATLAB画出数字基带信号的波形图。
2．利用MATLAB画眼图。
3．利用MATLAB分析无码间干扰基带系统的抗噪性能。
4．掌握无码间干扰系统的频谱特性。
二、设计原理1．数字基带信号数字基带信号就是消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。
数字基带信号的波形和码型很多，最常用的由矩形脉冲组成的基带信号有：单极性归零及不归零波形，双极性归零及不归零波形，差分波形和多电平波形等。
2．无码间干扰系统满足无码间干扰时、频域条件的基带系统有3类，分别是理想LPF系统、滚降系统和部分响应系统。
前两个系统的理论基础是奈奎斯特第一准则，第三个系统的理论基础是奈奎斯特第二准则。
理想LPF系统可达到理论最大频带利用率，但是难以实现，且对位定时精度要求高。
滚降系统可实现，且对位定时精度要求降低，但频带利用率降低。
部分响应系统兼具了前两个系统的优点，即频带利用率高和低位定时精度，但其可靠性降低。
3．基带信号的眼图眼图是指利用实验的方法估计和改善基带系统性能时，在示波器上所观察到的像人的眼睛一样的图形。
①MATLAB函数在MATLAB中，eyediagram函数用来绘制眼图，其调用格式如下：eyediagram(x,n,period,offset,plotstring)其中x是信号；n是每个轨迹包括的采样点数；period是指水平轴的坐标范围，即[-period/2,period/2]；offset是偏置因子，信号的第（offset+1）个采样点之后每n个值为一周期，且该周期为period的整数倍，offset必须是非负整数，其范围是[0,n-1]；plotstring 是绘制眼图时采用的符号、线形和颜色，其格式与plot函数相同，如不设置，采用系统缺省值。
②Simulink模块在Simulink模块库中，显示眼图的模块为“Discrete-Time Eye Diagram Scope”，图形及参数设置界面如图3.3所示。
图3.3 眼图模块及其参数设置4．无码间干扰基带系统的抗噪性能在0、1等概的条件下，双极性信号和单极性信号的误码率计算公式分别如下：12e P erfc =双12e P erfc =单 可以看出，在相同条件下，双极性误码率比单极性低，抗噪性能好。
三、设计内容1．当输入二元信息序列为101001110001时，画出单极性不归零码和双极性不归零码的波形示意图，当占空比分别为1/2、1/3时，画出单极性归零码和双极性归零码的波形示意图。
主程序:clear all;t=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];srzb(t);子程序:function y=srzb(x)% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的单极性不归零码输出% 输入x 为二进制码，输出y 为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/2y(grid/2*(2*i -2)+j)=1; % 定义前半时间值为1y(grid/2*(2*i -1)+j)=1; % 定义后半时间值为1endelsefor j=1:grid/2 % 反之，输入信息为0y((i -1)*grid+j)=0; % 定义所有时间值为0endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('单极性不归零');axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);运行结果如图：单极性不归零就是将1编码为高电平。
主程序：clear all;x=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的双极性不归零码输出% 输入x为二进制码，输出y为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:gridy((i-1)*grid+j)=1;endelsefor j=1:grid % 反之，输入信息为0y((i-1)*grid+j)=-1; % 定义所有时间值为-1endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('双极性不归零')axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);如图：双极性不归零就是将1编码成1，0编码成-1。
主程序：clear all;x=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的单极性归零码输出% 输入x为二进制码，输出y为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/2y(grid/2*(2*i-2)+j)=1; % 定义前半时间值为1y(grid/2*(2*i-1)+j)=0; % 定义后半时间值为0endelsefor j=1:grid/2 % 反之，输入信息为0y((i-1)*grid+j)=0; % 定义所有时间值为0endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('1/2单极性归零')axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);程序运行如下：1/2单极性归零就是将1编码成10，将0编码成00。
主程序：clear all;x=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的单极性归零码输出% 输入x为二进制码，输出y为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/3y(grid/3*(3*i-3)+j)=1; % 定义前1/3时间值为1y(grid/3*(3*i-2)+j)=0;y(grid/3*(3*i-1)+j)=0;% 定义后2/3时间值为0endelsefor j=1:grid/3 % 反之，输入信息为0y((i-1)*grid+j)=0; % 定义所有时间值为0endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('1/3单极性归零')axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);程序运行如下：1/3单极性归零就是将1编码成100，将0编码成000。
主程序：clear all;x=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的单极性归零码输出% 输入x为二进制码，输出y为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/3y(grid/3*(3*i-3)+j)=1; % 定义前半时间值为1 y(grid/3*(3*i-2)+j)=0;y(grid/3*(3*i-1)+j)=0;% 定义后半时间值为0endelsefor j=1:grid/3 % 反之，输入信息为0y(grid/3*(3*i-3)+j)=-1; % 定义前半时间值为-1 y(grid/3*(3*i-2)+j)=0;y(grid/3*(3*i-1)+j)=0;% 定义后半时间值为0endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('1/3双极性归零')axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);程序运行如下：1/3双极性归零就是将1编码成100，将0编码成-100。
主程序：clear all;x=[1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1];% 本函数实现将输入的一段二进制代码变为相应的单极性归零码输出% 输入x为二进制码，输出y为编好的码grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/2y(grid/2*(2*i-2)+j)=1; % 定义前半时间值为1y(grid/2*(2*i-1)+j)=0; % 定义后半时间值为0endelsefor j=1:grid/2 % 反之，输入信息为0y((i-1)*grid+j)=-1;endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);title('1/2双极性归零')axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);程序运行如下：1/2单极性归零就是将1编码成10，将0编码成-10。
3．当输入的二元信息序列为100110000101时，画出数字双相码的波形示意图。
主程序：clear all;close all;x=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1];grid=300;t=0:1/grid:length(x); % 定义对应的时间序列for i=1:length(x) % 进行码型变换if(x(i)==1) % 如果输入信息为1for j=1:grid/2y(grid/2*(2*i-2)+j)=1; % 定义前半时间值为1y(grid/2*(2*i-1)+j)=0; % 定义后半时间值为0endelsefor j=1:grid/2y(grid/2*(2*i-2)+j)=0; % 定义前半时间值为0y(grid/2*(2*i-1)+j)=1; % 定义后半时间值为1endendendy=[y,x(i)]; % 给序列y加上最后一位M=max(y);m=min(y);plot(t,y);axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);程序运行如下：双相码就是将1编码成10，将0编码成01。
