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
通信工程——数字基带传输系统的仿真设计
通信原理课程设计说明书目录1、课程设计的目的及意义2、数字基带传输系统理论知识介绍3、设计步骤4、源程序及运行结果5、心得体会6、参考文献1、课程设计的目的及意义随着通信技术的飞速发展，通信系统的结构和功能变得越来越复杂，为了高效地完成各类研发工作，需要借助计算机辅助分析和设计工具。
通过仿真，学生可以更好地理解理论课程中所涉及到的概念、原理与计算方法。
由于在理论课上必须将复杂性限制在较低的程度，以保证能够进行分析。
在仿真过程中，允许我们方便地改变系统参数，而且通过仿真结果进行交互式和可视化的显示，可以迅速评估这些改变的影响，因此可以学习到更复杂和更实际的系统工作特性。
通过课程设计的实践学习，培养学生的设计能力和解决实际问题的能力。
这次课程设计以仿真形式进行，使学生能够掌握一种基本的仿真软件对通信系统进行仿真。
数字基带传输系统是《通信原理》课程中非常重要的一部分基础性内容为了使学生加深列通信系统的理解，其中的一些概念、原理往往需要用实验来澄清，但是该实验的实验板在市场上没有销售，而且该实验几乎无法用硬件实现；一些替代性的实验，其实验结果由于受多种因素影响，也往往不能满足要求．因此，开发一套数字基带传轱系统仿真实验软件是很有必要的。
在仿真软件设计中采用了 Mathworks 公司的 MATLAB 作为仿真工具，其仿真平台SIMUINK 具有可视化建模和动态仿真的功能。
用 SIMULINK 构造仿真系统，方法简单直观，开发的仿真系统使用时间流动态仿真，可以准确描述真实系统的每一细节，并且在仿真进行的同时具有较强的交互功能，易于使用。
另外该软件还具有较好的可扩展性和可维护性。
本次课程设计采用仿真工具 SIMUIINK，设计数字基带传输系统仿真实验软件的系统定义、模型构造的过程．通过对仿真结果分析和误码性能测试表明，该仿真系统完全符合实验要求。
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。
数字基带信号的码型设计
数字基带信号的码型设计一、前言近年来，随着大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度和技术难度降低，数字通信系统的主要缺点逐渐得到解决，因此数字传输方式日益受到欢迎。
数字传输系统中，传输对象通常是二元数字信息，而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。
这些取值离散的波形可以是未经调制的电信号，也可以是调制后的信号。
未经调制的数字信号所占据的频谱是从零域或很低频率开始，称为数字基带信号。
不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。
数字基带传输系统方框图如图一所示。
图一数字基带传输系统方框图目前，虽然数字基带传输的应用不是很广泛，但对于基带传输系统的研究仍然十分有意义，主要是因为：1、在利用对称电缆构成的近程数据通信系统中广泛采用了这种传输方式；2、随着数字通信技术的发展，基带传输方式也有迅速发展的趋势；3、基带传输中包含带通传输的许多基本问题；4、任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统。
二、基带码型的设计原则在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带波形都适合在信道中传输。
比如远距离传输时高频分量衰减随距离的增大而增大等，所以原始消息代码必须编成适合于传输用的码型。
传输码的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件，在选择传输码型时，一般应考虑以下几点原则：1、不含直流，且低频分量尽量少；2、应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号；3、功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；4、不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；5、具有内在检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测；6、编译码简单，以降低通信延时和成本。
三、常用的传输码型1、单极性非归零码：（如图二（a）所示）编码规则：信号脉冲的低电平和高电平分别表示二进制代码“0”和“1”。
优点：电脉冲之间无间隔，极性单一，易于用TTL、CMOS电路产生。
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
基于G U I的数字基带传输码型仿真—采用M i l l e r码C M I码双极性归零码双极性不归零码文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）《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。
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.项目设计项目分析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。
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。
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。
实验三 码型变换实验
实验三码型变换实验一、实验目的1．了解几种常见的数字基带信号。
2．掌握常用数字基带传输码型的编码规则。
3．掌握用FPGA实现码型变换的方法。
二、实验内容1．观察NRZ、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。
2．观察全0码或全1码时各码型波形。
3．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。
4．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3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，下载并观察输出波形。
三、实验器材1．信号源模块2．码型变换模块3．20M双踪示波器一台4．频率计（可选）一台5．PC机（可选）一台6．连接线若干四、实验原理1．编码规则①NRZ码(见教材)②RZ码(见教材)③BNRZ码－双极性不归零码1 0 1 0 0 1 1 0＋E-E④BRZ码－双极性归零码1 0 1 0 0 1 1 0＋E-E⑤AMI码(见教材)⑥HDB3码(见教材)⑦BPH码BPH码的全称是数字双相码（Digital Diphase），又叫分相码(Biphase，Split-phase)或曼彻斯特码（Manchester），其编码规则之一是：0 01（零相位的一个周期的方波）；110（π相位的一个周期的方波）。
例如：代码： 1 1 0 0 1 0 1双相码： 10 10 01 01 10 01 10这种码既能提取足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程简单。
但带宽要宽些。
⑧CMI码CMI码的全称是传号反转码，其编码规则如下：信息码中的“1”码交替用“11”和“00”表示，“0”码用“01”表示。
例如：代码： 1 1 0 1 0 0 1 0CMI码： 11 00 01 11 01 01 00 01这种码型有较多的电平跃变，因此，含有丰富的定时信息。
该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型。
在光纤传输系统中有时也用CMI码作线路传输码型。
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。
2024年国家电网招聘之通信类题库附答案(典型题)
2024年国家电网招聘之通信类题库附答案（典型题）单选题（共45题）1、下列哪个描述不符合数字通信的特点？()A.抗干扰能力强B.占用信道带宽窄C.便于构成综合业务网D.可以时分复用【答案】 B2、针对宪法，人们有多种认识。
比如《美国百科全书》认为：“宪法是治理国家的根本法和基本原则的总体。
”日本《世界大百科事典》认为：“所谓宪法，意思是指与国家的组织及活动有关的各种根本法规的总和。
”朱福惠先生认为：“宪法是调整国家机关与公民之间的权利义务关系和国家机关之间相互关系的国家根本法。
”A.从宪法所规定的内容角度定义宪法的B.从宪法的阶级本质角度定义宪法C.从综合的角度定义宪法的D.从宪法的法律特征角度定义宪法【答案】 A3、在数字基带传输系统中,以下不能消除码间干扰系统传输特性为( )A.理想低通特性B.升余弦特性C.升余弦特性D.线性滚降特性【答案】 C4、在TCP/IP体系结构中，( )协议实现IP地址到MAC地址的转化A.ARPB.RARPC.ICIPD.TCP【答案】 A5、目前在保证用户接入带宽和接入稳定性前提下，最经济的PLC接入系统采用()的方式。
A.光纤十五类缆十电力线B.802.11无线局域网接入C.HFC接入及PLCD.ADSL【答案】 A6、以下对EPON系统传输机制描述正确的是( )。
A.下行广播，上行CSIMA/CDB.下行广播，上行TDMAC.上行广播，下行CSMLA/CD.上行广播，下行TDMA【答案】 B7、通信网的核心技术是( )。
A.光纤技术B.络端技术C.传输技术D.交换技术【答案】 D8、目前，国家电网公司已建成“三纵四横”电力主干通信网络，形成了以光纤通信为主，__________等多种通信方式并存的通信网络格局。
（）A.微波、载波B.红外线、微波C.超声波、载波D.电磁波、载波【答案】 A9、局域网体系结构中，IEEE802.2 描述了（）层的功能A.MACB.LLSMA/CDD.Token Bus【答案】 B10、( )标签工作频率是3-30MHz。
天津大学现代通信原理课后习题答案(5-9章)
解；
（1）∵“0”和“1”分别由g（t）和-g（t）组成 而其对应的频谱分别为G（f）和-G（f）故其双边功率谱为
其功率为
（2）因为矩形脉冲的频谱为
∵τ=TS故ωTs/2=Kπ时为零点
即f=Kfs时均为零点，故该序列不存在离散分量fs。
（3）∵τ=TS/2 故 ωTs/4=Kπ时为零点
即f=2Kfs时为零点，而fS的奇数倍时存在离散分量Fs。
(2) 若保持误码率Pe不变，改用非相干解调需要接收信号幅度A是多少?
解:
B=2RB=2×104HZ
Pe=2.055×10-5
(1)在相干解调时 ASK
(2)在非相干解调时
6-7 传码率为200波特的八进制ASK系统的带宽和信息速率。如果采用二进制ASK系统，其带宽和信息速率又为多少？
解:
(1) N=8时 B=2RB=2×200=400HZ
第六章 数字信号的频带传输
6-1 设数字信息码流为10110111001，画出以下情况的2ASK、2FSK和2PSK的 波形。
(1) 码元宽度与载波周期相同。
(2) 码元宽度是载波周期的两倍。
解:
（1）
（2）
6-2 已知数字信号{an}=1011010，分别以下列两种情况画出2PSK，2DPSK及相对码{bn}的波形(假定起始参考码元为1)。
(2)求匹配传递函数与冲激响应及t0；
(3)该信道噪声谱为n0=10-10W/Hz，信号幅度A=1V，持续时间T=1s，求输出最大信噪比；
(4)求输出信号表达式并画出其波形。
（1）解：
（2）解：
（3）
（4）
6-14若某二进制先验等概率FSK信号的最佳接收机，其输入信号能量与噪声功率密度之比为14分贝，试算其误码率。
实验三数字基带传输系统建模和仿真
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。
现代通信原理考题题解_浙江大学
参考样卷1（一） 填空题 (每空5分)1．根据仙农信道容量公式，信道频带宽度可以和信噪比 互换，无限增加信道带宽，能否增大信道容量？否2．目前我国移动通信中有下列三种多址方式，频分多址FDMA ，时分多址TDMA ，码分多址CDMA 。
模拟移动通信采用FDMA 多址方式，全球通GMS 采用TDMA 多址方式。
3．已知下列两个码组，C1=（10110），C2-（01000）C2 码组的重量W （C2）=1，C1，C2两码组之间的距离（码距）为W （C1，C2）=4。
4．调频信号鉴频解调器输出噪音功率谱的形状是和频率有抛物线形状关系 ，改善调频系统信噪比的简单方法是预加重和去加重 。
5．数字复接中，帧同步码的作用是 接收端识别出帧同步码后，即可建立正确的路序。
；二次群准同步复接中，塞入码的作用是 调整码速 。
6．在语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是降低信息速率，压缩传输频带。
（P129）我国的脉冲编码调制系统，采用哪种对数压缩特性？A 率对数压缩特性。
7，设语音信号的最高频率为3.4khz, 则双边带调幅信号带宽为6.8KHz ，调频指数为10的调频信号的带宽为KHz f m FM 8.74)1(2=+β。
8. 计算机局域网（以太网）中采用的数字基带信号的码型为曼切斯特码（数字双相码），与AMI 码相比，HDB3码的主要优点是便于定时恢复。
9．在数字调制性能评价时，常用到Eb/N0，其含义是比特平均能量噪音单边功率密度比，BPSK 与QPSK 调制在相同Eb/N0时误比特率相同，这是否意味相同信息速率时两者信噪比相同？不同。
10．多进制数字调制中，基带信号常采用格雷码，其目的是减少解调误码率，设QPSK 信号的0相位对应的格雷码为00，分别给出90，180，270 相位对应的格雷码。
01，11，10。
（二）问答题1． （10分）数据通信开放系统互联模型的七层协议是什么内容？调制解调器属于哪一层？ 答：数据通信开放系统互联模型的七层协议是物理层，链路层、网络层、运输层——低层会晤层、表示层、应用层——高层, 调制解调器属于物理层。
基带码型变换设计—CMI码码型变换
设计方案原理图及工作原理
依照设计思想，在MAX+plus II上设计出设计方案二编译码总的电路图如以下图图6所示。
图6CMI码编译器设计方案二电路图
电路原理图说明：图中上半部份电路为CMI编码电路部份，下半部份为CMI译码电路部份。具体原理请看下面分析。
1）、CMI编码电路部份。在此电路中利用T′触发器来实现对上一次输入“1”码的编码状态。那个地址咱们利用一个D触发器来达到T′触发器的功能。
第二咱们来讨论一下“0”编码器的编码原理。“0”编码器是由一个非门和一个与非门组成。其中NRZ码流通过非门后接与非门一端，与非门另一端接入反向的时钟信号。当NRZ码流流出“1”时，通过非门后为“0”，接入与非门后不管另一端输入的高低电平，与非门输出总为“1”。重点为当NRZ码流中流出为“0”时，通过非门后为“1”，现在与非门的输出决定于下端时钟信号BS的输入，也能够说现在与非门相当于非门。同设计方案一，NRZ码的码元宽度为现在钟信号BS的一个周期。那么流出“0”时刻断内，与非门输出端别离为BS信号的前后各半周期的电平值即“0”、“1”。从而在这一周期内实现输出“01”。当NRZ码中下一次显现“0”时，编码输出流程式样的。这确实是“0”编码器的编码原理。
通信原理选择题及答案
通信原理选择题及答案通信原理选择题及答案【篇一：通信原理期末考试试题及答案】xt>一、填空题（总分24，共12小题，每空1分）1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。
2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。
3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。
4、一个均值为零方差为?n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从分布，相位的一维分布服从均匀分布。
5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。
6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：2c?blog2(1?s)。
n7、设调制信号为f（t）载波为cos?ct，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为1f(t)cos?ct，频域表达式为[f(c)?f(c)]。
28、对最高频率为fh的调制信号m（t）分别进行am、dsb、ssb 调制，相应已调信号的带宽分别为 2fh 、 2fh、 fh。
9、设系统带宽为w，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2w 波特。
10、psk是用码元载波的相位来传输信息，dsp是用前后码元载波的相位差来传输信息，它可克服psk的相位模糊缺点。
11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。
12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，a律对数压缩特性采用 13 折线近似，?律对数压缩特性采用15 折线近似。
二、填空题1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（fm），有效性最好的是（ssb）。
2、在fm通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。
3、时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。
4、在2ask、2fsk、2psk、2dpsk通信系统中，可靠性最好的是（2psk），有效性最好的是（2ask、2psk）5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6db），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。
基于MATLABSimulink的基带传输系统的仿真-通信工程专业《通信原理》课程设计.doc
通信工程专业《通信原理》课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真学生姓名学号所在院(系)专业班级通信工程专业xx 班指导教师xx 合作者 xx xx完成地点xx 理工学院物理与电信工程学院实验室2014年 3 月 12 日《通信原理》课程设计通信原理课程设计任务书院(系) 物电学院专业班级通信1104 学生姓名 xxx一、通信原理课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真二、通信原理课程设计工作自2014年2月24日起至2014年3月14日止三、通信原理课程设计进行地点: 物电学院实验室四、通信原理课程设计的内容要求：1建立一个基带传输系统模型，选用合适基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。
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。
另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计，假设接收定时恢复是理想的。
2.设计题目的详细建模仿真过程分析和说明，仿真的结果可以以时域波形，频谱图，星座图，误码率与信噪比曲线的形式给出。
课程设计说明书中应附仿真结果图及仿真所用到的程序代码（MATLAB）或仿真模型图（Simulink/SystemView）。
如提交仿真模型图，需提交相应模块的参数设置情况。
3.每人提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或仿仿真文件。
参考文献：[1]邓华.MATLAB通信仿真及其应用实例详解[M].人民邮电出版社.2003年[2]郑智琴.Simulink电子通信仿真与应用[M].国防工业出版社.2002年[3]赵鸿图.通信原理MATLAB仿真教程[M].人民邮电出版社.2010年[4]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].电子工业出版社.2011年[5]达新宇.通信原理实验与课程设计[M].北京邮电大学出版社.2005年[6]邵玉斌.MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].清华大学出版社.2008年指导教师xx 系(教研室)通信工程系接受论文 (设计)任务开始执行日期2014年2月24日学生签名基于MATLAB/Simulin的基带传输系统的仿真xxx（x理工学院物理与电信工程学院通信1104班，xx xx xxxx3）指导教师：xx[摘要]未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号,不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。
中南大学《数字通信原理》课程作业(在线作业)二及参考答案
(D)包络提取、带通滤波器、低通滤波器、抽样判决器
参考答案：
(B)
12.
不利于定时钟提取的基带传输的码型是（）。
(A) AMI码
(B) CMI码
(C) HDB3码
参考答案：
(A)
13.
下列传输码型中，无检测误码能力的传输码型为（）。
(A) AMI码
(B) CMI码
参考答案：
(C)
19.
一个频带限制在0到fx以内的低通信号x(t)，用fs速率进行理想抽样，若要不失真的恢复x(t)，要求fs与fx关系满足（）。
(A) fs>=2fx
(B) fs>=fx
(C) fs<=2fx
(D) fs<=fx
参考答案：
(A)
20.
使用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态的数据编码方式一般称为（）。
(A)相位幅度调制
(B)移幅键控法
(C)移相键控法
(D)移频键控法
参考答案：
(B)
21.
以下哪项不会引起码元干扰（）。
(A)传输信道不理想
(B)脉冲信号通过低通产生不可避免的拖尾
(C)码元传输响应的失真
(D)信道话路太多
参考答案：
(D)
22.
一个频带限制在0到fx以内的低通信号x(t)，用fs速率进行理想抽样，若要不失真的恢复x(t)，要求fs与fx关系满足（）。
(一)单选题
1.
在“0”、“1”等概率出现情况下，包含直流成分的码是：（）。
(A) AMI码
(B)双极性归零码
(C)单极性归零码
(D) HDB3码
通信原理_数字基带传输系统仿真实验
一、基本原理： （1）数字基带信号传输系统的组成：
基带脉冲 信道信号
输入Biblioteka 形成器信道接收 滤波器
抽 样 基带脉冲 判决器 输出
噪声 （2）余弦特性滚降的传输函数：
同步 提取
TS ,
H () T2S
[1 sin
TS
2
( TS
)],
相应的冲激响应
h(t)为：0,
0 (1 )
统的总特性是确定的，故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。
二、仿真代码和图形： （1）绘制α= 0，0.75，1 时的升余弦滚降系统的时域和频谱图；
（2）随机产生周期 Ts=1s 的单位幅度单极性 RZ 和双极性 NRZ 信号，绘制信号的时域波形和 功率谱；
①单极性 RZ:
②双极性 NRZ 信号:
（3）（2）中产生的双极性 NRZ 信号通过 α=1 的系统后，绘制输出信号在示波器上显示的 眼图；
（4）绘制（3）输出的信号加入高斯白噪声信号后的输出眼图；
输入 n0=0.2，仿真图形如下：
（5） 若考虑最佳接收，接收端采用匹配滤波器，绘出基带信号，及相应匹配滤波器的冲激 响应波形，信号通过加性高斯白噪声信道 SNR 任选，绘制信号波形及匹配滤波器输出波形。
直流分量，不受信道特性变化的影响，抗噪声性能好。 （5）眼图：
指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。在 传输二进制信号波形时,由于示波器的余晖作用，使扫描所得的每一个码元波形重叠在一起， 示波器显示的图形很像人的眼睛，故名“眼图”。 眼图模型如下所示：
抽样失真
过零点失真
判决门限电平
对定时误差的灵敏度
智慧树知到《通信原理》章节测试答案
第一章1、通信双方可同时进行收发消息的工作方式称为A:单工通信B:半双工通信C:全双工通信D:并行通信答案: 全双工通信2、对八进制信源，若每个符号出现的概率相同，则每个符号的信息量是A:8bit/符号B:4bit/符号C:2bit/符号D:3bit/符号答案: 3bit/符号3、如果四进制独立等概信号的码元宽度为0.5ms，则其传信率为A:2000b/sB:4000b/sC:4000BD:2000B答案: 4000b/s4、对于M进制的离散消息源，其平均信息量最大时的概率分布为A:均匀分布B:正态分布C:瑞利分布D:指数分布答案: 均匀分布5、频带利用率的单位是A:BaudB:b/sC:B/HzD:b/(s·Hz)答案: B/Hz,b/(s·Hz)6、以下属于常用信号复用方式的是A:FDMB:TDMC:CDMD:PDM答案: FDM,TDM,CDM7、某四进制离散信源，0、1、2和3发生概率分别为1/4、1/2、1/8、1/8，该信源的平均信息量为（）。
A:1.25（b/符号）B:1.5（b/符号）C:1.75（b/符号）D:2（b/符号）答案:1.75（b/符号）第二章1、周期信号是A:模拟信号B:数字信号C:能量信号D:功率信号答案: 功率信号2、关于功率信号的频谱，下面说法中正确的是A:振幅谱是奇对称的B:振幅谱是偶对称的C:相位谱是偶对称的D:相位谱是镜像对称的答案: 振幅谱是偶对称的3、周期性方波的脉冲的宽度是τ，周期为T0，若取其频谱的第一零点作为信号带宽，则信号带宽等于A:1/T0B:T0C:1/τD:τ答案: 1/τ4、下面关于信号自相关函数的描述正确的是A:自相关函数是奇函数B:自相关运算与卷积运算相同C:能量信号的自相关函数与能量谱密度没有直接关系D:自相关反映了信号在不同时刻取值的相关程度答案: 自相关反映了信号在不同时刻取值的相关程度5、能量信号其能量等于一个有限正值，但平均功率为零。
基于SIMULINK的基带传输系统的仿真
一．任务书试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。
发送数据率为1000bps，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。
另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。
假设接收定时恢复是理想的。
二．基带系统的理论分析1.基带系统传输模型和工作原理；它主要由码波形变换器、发送滤波器、基带传输波形信道、接收滤波器和取样判决器等5个功能电路组成。
模型如下（图1）图1发送滤波器对接收滤波器的传输特性为：)wwCH，)(n twG()G()(w)(RT为信道噪声工作原理：基带传输系统的输入信号是随机脉冲序列，为了使脉冲序列适合信道的传输，先经过码型变换器，将二进制脉冲序列变为适合信道传输的双极性码(AMI码或HDB3码），还要进行波形变换，使信号在基带传输系统内减小码间干扰。
当信号经过信道时，由于信道特性不理想以及信道噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。
在接收端为了减小噪声的影响，首先使信号进入接收滤波器，然后再经过均衡器，校正波形失真或码间串扰。
最后进行抽样，判决恢复出基带数字信号。
2．基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案（1）根据奈奎斯特准则：数字基带传输系统无码间干扰的充要条件的频域表达形式为 s s i s T w T T i w H ππ≤=+∑,)2（ ，若不能满足奈奎斯特第一准则，在接收端加入时域均衡，减小码间干扰。
（2）基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。
如图2所示。
这样对应的h(t)拖尾收敛速度快，能够减小抽样时刻对其他信号的影响即减小码间干扰。
（3)噪声干扰及解决方案噪声干扰：基带信号没有经过调制就直接在含有加性噪声的信道中传输，加性噪声会叠加在信号上导致信号波形发生畸变。
解决方案： ①在接收端进行抽样判决；②匹配滤波，使得系统输出性噪比最大。
基于Matlab GUI的通信原理演示系统设计
论文题目：基于Matlab GUI的通信原理演示系统设计专业：通信工程学生：签名：指导教师：签名：摘要通信原理是通信工程、电子信息类专业的重要专业基础课程，也是许多学校通信、信息专业研究生入学考试的必考科目。
在传统的教学和设计中，主要采用的方法是手工分析与电路板试验，而该课程大部分是较为繁琐的理论和推导，因此容易使学生感到乏味和难以接受。
利用Matlab/GUI为平台设计开发的通信原理演示系统，克服了传统方法的局限性。
该系统具有可视化、交互性良好、操作便捷等优点，是未来教学和设计运用的趋势。
本文在介绍模拟线性调制解调、模拟信号数字化、二进制数字调制解调、和信道编码理论的基础上，利用Matlab语言进行GUI编程，实现交互式实时动态演示系统的设计，并对该平台进行测试及结果分析。
设计出的演示系统参数可变，测试结果正确，各模块间逻辑结构清晰，整体运行稳定，更有利于教师的授课讲解和学生的学习理解。
【关键词】通信原理演示系统Matlab 图形用户界面（GUI）【论文类型】设计型Title：The Research and Implement of Demonstration System About Communication Theory Based on Matlab GUIMajor：Communication EngineeringName：Duan Yi Signature：Supervisor：Zhang Ming Signature：ABSTRACTCommunication Theory is a communication engineering, electronic information professional foundation courses, many schools in communication and information professionals compulsory subjects of the Graduate Record Examination. In the traditional method of teaching and design, manual analysis and circuit board test are currently used, and more than that, a lot of theoretical knowledge and complicated reasoning often make the students feel confused. In order to solve these problems, we introduce a GUI system which is based on Matlab platform. It can provide more demo content and help students understand the theory more easily and intuitive. In addition, it is simple to operate, interact well and can return accurate result quickly. We all think it is the trend of development and will be widely used.This paper we introduce some theoretical knowledge first, which include analog linear modulation and demodulation，Digitization of analog signals, Binary digital modulation and demodulation and channel coding theory ,and then we implement a simulation system based on Matlab GUI. We can provide the test parameters and system will return the result correctly. What is more the logical structure of each module is clear and the system running stable. All of that are conductive to either the teaching of teacher or studying of students.【Key words】Communication Theory Demonstration system Matlab Graphical User Interface（GUI）【Type of Thesis】Design前言随着我国高等教育逐步实现了大众化以及产业结构进一步调整，社会对人才的需求也出现了多样化和层次化的改变，这样反应到高等学校的教学要求与定位中，必然会带来教学内容上的差异和教学方式上的多样化。
miller补偿的原理
miller补偿的原理Miller补偿的原理简介：Miller补偿是一种用于数字通信中的信号调制技术，它通过改变信号的脉冲宽度来传输信息。
在这篇文章中，我们将深入探讨Miller 补偿的原理，并解释为什么它在数字通信中被广泛应用。
第一部分：Miller编码的介绍Miller编码是一种基于波形的编码方式，它使用两个不同的脉冲宽度来表示数字信号的1和0。
在Miller编码中，每个数据位的转换都取决于前一个数据位的状态，这使得Miller编码具有自同步的特性。
第二部分：Miller编码的优势1. 容错性：Miller编码在传输过程中对噪声和干扰有较强的抵抗力。
由于每个数据位的转换都依赖于前一个数据位的状态，即使出现一定的噪声，也不会导致数据丢失或错误。
2. 高带宽效率：Miller编码采用不同脉冲宽度来表示1和0，相比其他编码方式，它可以在单位时间内传输更多的信息，从而提高带宽利用率。
3. 简化设计：Miller编码的自同步特性使得接收端的设计变得简化，不需要单独的时钟信号来同步数据位。
这降低了系统的复杂性和成本。
第三部分：Miller补偿的原理Miller补偿是为了解决Miller编码中的一个问题而引入的。
在传输过程中，Miller编码的波形中有一个脉冲宽度为0的部分，这会导致传输信号的直流分量变化，从而影响系统的性能。
为了解决这个问题，Miller补偿技术被引入。
Miller补偿的原理是在发送端和接收端增加一个特殊的编码规则，使得信号的直流分量保持恒定。
具体而言，Miller补偿将Miller编码中的0转换为一个特殊的01序列，这样可以消除直流分量的变化。
在接收端，通过检测特殊的01序列，就可以正确解码出原始的数据位。
第四部分：Miller补偿的优势1. 保持直流分量恒定：Miller补偿技术通过特殊的编码规则，消除了Miller编码中的直流分量变化，从而提高了系统的性能和稳定性。
2. 降低误码率：由于Miller补偿能够消除直流分量的变化，传输信号的稳定性得到提高，从而降低了误码率，提高了系统的可靠性。
通信原理期末复习
通信原理题库：填空：#1就消息的传输而言，衡量数字通信系统性能好坏的两项主要指标是_________性和_________性。
与二进制系统相比，多进制系统的_________性好，_________性差。
1．就消息的传输而言，衡量数字通信系统性能好坏的两项主要指标是_________和_________。
*1．就数字通信系统的性能指标而言，_______指标可用传输速率来衡量，具体可用________来表述；________指标可用差错率来衡量，具体可用________来表述。
2. 消息中的信息量与消息发生的概率有关，不可能发生事件的信息量为___________；必然事件的信息量为___________。
3．四进制信源的四个符号出现的概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8，信源的平均信息量为_____；理论上，四进制信源的最大平均信息量为________，条件是______________。
4．信道容量是指单位时间信道中无差错传输的_______________，连续信道的香农信道容量公式为__________________。
*4.根据香农公式，若想增加信道容量，可以_____信号功率，_____噪声功率，________信道带宽。
5.高斯白噪声是指它的____________函数满足正态分布，同时它的____________函数是常数的一类噪声。
6.当无输入信号时，加性噪声是否存在？_________；乘性噪声是否存在？_________。
7. 设基带信号是最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为_____，SSB 信号带宽为_____，DSB信号带宽为_____。
8.对于SSB,DSB,VSB,AM,FM,WBFM,频带利用率最高的是________，频带利用率最低的是________，抗噪声性能最差的是________。
9. 理想基带传输系统在________________、________________和________________等三个方面都能达到理想要求。
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《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31.2项目要求32.项目设计 (3)2.1项目分析32.1.1 数字基带传输系统32.1.2 miller码42.1.3 CMI码42.1.4 双极性归零码42.1.5 双极性不归零码52.2 设计实现过程52.2.1 数字基带系统的实现52.2.2 miller码的实现52.2.3 CMI码的实现62.2.4 双极性归零码的实现62.2.5 双极性不归零码的实现72.3 实验结果及分析72.3.1 数字基带信号和miller码的对比：82.3.2 数字基带信号和CMI码的对比82.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比92.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比103. 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*fsx_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模块专门用来处理基带信号，使之变为miller码，再通过函数的调用，调用该模块产生miller码，该模块的核心代码如下所示：if x(i)==1 %若原码为1，则交替为10或01Miller(2*i-1)=f;Miller(2*i)=not(f);f=not(f);d=1;else %若原码为0if d==1 %前一个码为1Miller(2*i-1)=f;Miller(2*i)=f;d=0;else %前一个码为0f=not(f);Miller(2*i-1)=f;Miller(2*i)=f;d=0;endend2.2.3 CMI码的实现CMI码的设计，与miller码的设计基本一致，只是CMI码的编码规则是是“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。
核心代码变为了：if x(i)==0 %若原码为0，则为01，CMI(2*i-1)=0;CMI(2*i)=1;else %若原码为1.则交替为11和00CMI(2*i-1)=f;CMI(2*i)=f;f=not(f);end2.2.4 双极性归零码的实现双极性归零码的特殊性质在于其在每一个码型显示之后都会跳变为0，利用E和-E分别表示1和0，因此我在这里设计了一个判断函数，通过判断产生的数字基带信号是否为大于0.5来判断0、1信号，并给y（i）赋1或-1值，而且为了实现跳变为0的功能，另加了一个判断，使得输出函数y（i）在0<i<100之间才判断上述条件，其余情况下y（i）则为0。
其核心代码如下：for i=1:N*fsif(mod(i-1,fs)<=100 & mod(i-1,fs)>=0)if x(ceil(i/fs))<0.5y(i)=-1;elsey(i)=1;end;elsey(i)=0;endend2.2.5 双极性不归零码的实现双极性不归零码，与基带信号基本相似，它们的差别仅仅是下限为-1还是0，因此，我在数字基带信号的下加了一个判定条件，使得凡是基带信号小于0.5，则输出信号为-1。
核心代码如下：if x_t(i)<0.5x_t(i)=-1;elsex_t(i)=1;end;2.3 实验结果及分析在调试后的结果如下：2.3.1 数字基带信号和miller码的对比：结果分析：由两个信号图像的对比不难看出，1码由01或10表示，0码在单个时不变，多个时由00或11间隔表示，符合miller码的规则。
2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比结果分析：由两个信号图像的对比不难看出，“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。
符合CMI码的规则。
2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比结果分析：由两个信号图像的对比不难看出，每一个码型显示之后都会跳变为0，利用1和-1分别表示1和0，符合双极性归零码的规则。
2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比结果分析：由两个信号图像的对比不难看出，与基带信号基本相似，它们的差别仅仅是下限为-1还是0，符合双极性不归零码的规则。
3. 项目总结该项目从前期的预习、了解相关知识，到中间的思路的设计，再到最后的编写matlab 程序，分析结果，让我对数字基带传输系统有了更深刻的了解，通过亲自动手编写程序，使用matlab程序的GUI功能将数字基带信号及其变化的miller码、CMI码、双极性归零码以及双极性不归零码直白地显示成为图像，不仅让我对这些编码的特性了解得更加清晰深刻，更是让我对现代通信原理这门课程中各类信号的传输实现有了更直观的了解，令我意识到通信原理这门课程并不仅仅是停留在理论的计算上的学科，更是能够实际应用在我们日常生活中的信号传播中。
这个项目最终实现了预先设想的目的与要求，能够利用matlab的GUI功能将数字基带传输系统的各类编码完美的展示了出来，然而，由于时间与精力有限，我并未能在题目要求的基础上作出更多的拓展与创新，不能不说是一件遗憾的事情，今后我将利用我的课余时间完善这个项目，在现有的基础上实现更多功能。
之后能够陆续拓展的功能包括：1、将各类编码的功率谱亦显示出来，以便对数字基带传输系统的研究。
2、实现基带信号、miller码、CMI码和双极性归零码以及双极性不归零码的相互转换的功能。
3、实现将文字信号通过数字基带系统的转换、传输、以及恢复的功能。
4. 参考文献1.《现代通信原理与技术》2.《matlab图像处理宝典》3.《现代通信原理》4.《现代通信技术》注：此表必须在同一页面。