基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码

《通信原理》

CDIO项目设计总结报告

项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用

Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归

零码

班级：班

学号：

姓名：

年月日

目录

目录

1.项目目的与要求 (3)

1.1项目目的3

1.2项目要求3

2.项目设计 (3)

2.1项目分析3

2.1.1 数字基带传输系统3

2.1.2 miller码4

2.1.3 CMI码4

2.1.4 双极性归零码4

2.1.5 双极性不归零码5

2.2 设计实现过程5

2.2.1 数字基带系统的实现5

2.2.2 miller码的实现5

2.2.3 CMI码的实现6

2.2.4 双极性归零码的实现6

2.2.5 双极性不归零码的实现7

2.3 实验结果及分析7

2.3.1 数字基带信号和miller码的对比：8

2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比8

2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比9

2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比10

3. 项目总结 (11)

4. 参考文献 (11)

1.项目目的与要求 1.1项目目的

1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller 码、CMI

码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。

1.2项目要求

1.建立数字基带传输系统数学模型。

2.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。

3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。

4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。

2.项目设计 2.1项目分析

2.1.1 数字基带传输系统

基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。

G T (ω)

C (ω)G R (ω)y (t )〔d 〕

其中各部分的作用如下：

脉冲形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，脉冲形成器的作用就是形成适合信道传输的基带信号，主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。

信道：它是允许基带信号通过的煤质。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，另外信道还会进入噪声。

接受滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

抽样判决器：它是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）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。

2.1.2 miller码

密勒码又称为延迟调制码，是双相码的一种变形。编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现越变来表示，即用10或01表示。“0”码有两种情况：对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理，单个“0”时，在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变，即“00”与“11”交替。

2.1.3 CMI码

CMI（Coded Mark Inversion）码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平码。其编码规则是“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。

CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可以用来宏观检错。该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型，有时也用在速率低于8.44Mb/s的光缆传输系统中。

2.1.4 双极性归零码

双极性归零码是二进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间

都有间隙产生．这种码既具有双极性特性，又具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 比特的信息已接收完毕，然后准备下一比特信息的接收，因此发送端不必按一定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用，后沿起了终止信号的作用．因此可以经常保持正确的比特同步．即收发之间元需特别的定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫做自同步方式．由于这一特性，双极性归零码的应用十分广泛

2.1.5 双极性不归零码

在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0，如图5—3（b）所示，由于它是幅度相等极性相反波形，故当0、1符号等可能出现时无直流分量。这样，恢复信号的判决电平为0，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。故双极性波形有利于在信道中传输。

2.2 设计实现过程

在设计实现数字基带传输传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码的过程中，我充分利用了课堂上所学到的编码的知识，在熟悉掌握matlab的前提下，通过查阅相关资料和网络搜索，我充分了解了利用matlab的GUI仿真所需的函数，通过不断地试验和完善，将数字基带传输信号和它的四种编码的码型显示在了GUI界面上，对这四种编码的特性有了一个清晰的认知。以下是我的具体的设计实现过程：

2.2.1 数字基带系统的实现

在设计数字基带系统的过程中，我使用了rand函数，随机产生以N为时间间隔的N=20个数字基带信号（N为时间间隔，在这里，为了使图形效果更佳，我设定为1000），

x=ceil(rand(1,N)-0.8);

x_t=zeros(1,N*fs);

for i=1:N*fs

x_t(i)=x(ceil(i/fs));

使用这四段代码实现基带信号的产生。再通过plot函数将该序列显示在GUI界面上。

2.2.2 miller码的实现

在利用matlab的语言编写miller码的过程中，我使用了一个function模块专门用来处