数字基带传输系统预习报告
数字基带传输实验实验报告

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2.数字基带系统模型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,通常会引起传输波形的失真并且引入噪声,实验中假设为均值为零的高斯白噪声。
数字通信系统模型信源信 源 编码器信道 编码器数字 调制器数字 解调器 信道 译码器信 源 译码器信宿信道噪声数字信源数字信宿编码信道发送滤波器: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,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。
实验一-数字基带传输实验-实验总结报告

数字基带传输实验总结报告小组成员:所在班级:通信一班指导老师:马丕明目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验内容 (4)(一)因果数字升余弦滚降滤波器设计 (4)1. 窗函数法设计非匹配形式的发送滤波器 (4)2. 频率抽样法设计匹配形式的发送滤波器 (6)(二)设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统 (8)1、子函数模块 (8)2、无码间干扰的数字二进制基带传输系统的模拟 (11)四、实验总结: (145)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、实验原理图1 基带系统传输模型1、信源信源就是消息的源,本实验中指数字基带信号,信源序列al 采用一个0、1等概率分布的二进制伪随机序列。
信源序列al 经在一比特周期中抽样A 点,即是序列al 每两点之前插A-1个零点,进行抽样,形成发送信号SigWave ,即是发送滤波器模块的输入信号。
2、发送滤波器匹配形式下的发送滤波器SF ,通过窗函数法对模拟升余弦滚降滤波器的时域单位冲激响应hd 进行时间抽样、截断、加窗、向右移位而得;非匹配形式下的发生滤波器SF ,通过频率抽样法对模拟升余弦滚降滤波器的频率响应Hd 进行频率抽样、离散时间傅里叶反变换、向右移位而得。
发送滤波器输出SFO 是由发送滤波器SF 和发送信号SigWave 卷积而得。
3、传输信道本实验中传输信道采用理想信道,即传输信道频率响应函数为1;传输信道输出信号Co 是由发送滤波器输出信号SFO 和加性高斯白噪声GN 叠加而成:Co=SFO+GN 。
4、噪声信道噪声当做加性高斯白噪声,给定标准差调用函数randn 生成高斯分布随机数GN 。
5、接收滤波器匹配形式下,接收滤波器与发送滤波器单位冲激响应幅度相同,角度相反,均为平方根信源发送滤波器信道噪声接收滤波器抽样判决位定时提取输出升余弦滚降滤波器。
数字基带传输系统实验报告
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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。
数字基带传输技术实验报告
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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。
传输实验报告范文
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一、实验目的1. 理解并掌握传输系统的基本原理和组成。
2. 学习传输系统中各种信号的传输特性。
3. 掌握传输系统性能指标的测试方法。
4. 分析和评估传输系统的实际应用效果。
二、实验原理传输系统是现代通信技术中不可或缺的部分,它负责将信号从一个地方传输到另一个地方。
本实验主要研究传输系统中的基带传输和频带传输,以及模拟信号和数字信号的传输特性。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 传输线路(如同轴电缆、光纤等)3. 示波器4. 计算机及相应的软件四、实验内容1. 基带传输实验(1)实验步骤1.1 将信号发生器产生的基带信号输入到传输线路中。
1.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
1.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对基带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路的衰减和失真主要受线路长度、介质损耗、线路结构等因素的影响。
2. 频带传输实验(1)实验步骤2.1 将信号发生器产生的频带信号输入到传输线路中。
2.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
2.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对频带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路对频带信号的衰减和失真主要受线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
3. 模拟信号与数字信号传输实验(1)实验步骤3.1 将信号发生器产生的模拟信号输入到传输线路中。
3.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
3.4 将信号发生器产生的数字信号输入到传输线路中。
3.5 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.6 记录传输线路的衰减和失真情况。
(2)实验结果与分析通过实验,我们观察到传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真情况。
分析结果表明,传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真主要受线路特性、信号调制方式等因素的影响。
五、实验结论1. 传输线路对基带信号和频带信号的衰减和失真情况受线路长度、介质损耗、线路结构、线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
数字基带传输 实验报告
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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。
数字基带传输系统实验
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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。
基带传输系统实验报告
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基带传输系统实验——CMI线路编码通信系统综合实验一、实验原理及电路组成框图为了让学生能比较全面的、牢固的掌握CMI编码的技术,加深了解CMI编码性能和用途,熟悉CMI线路编译码器在一个传输系统中的性能、作用及对相关通信业务的影响,本节实验将音乐和话音信号通过CMI线路编译码模块传输,测量CMI线路编译码器在传输信道有误码的环境下对数据和话音业务的影响。
本实验是在两路PCM时分复的基础上增加了CMI编码和译码模块,实验的系统连接框图如下图一所示。
两路信号在256K时钟控制下完成PCM编码工作,PCM编码统一选择“A律”编码方式。
编码后两路信号在模块8进行复用,模块8的FPGA工作时钟CLK为信号源提供的256K 时钟。
复用后的信号到模块6进行CMI编译码,模块6的拨码开关S1设置为“00100000”CMI编码。
编码之后的结果由DOUT1口输出。
译码时钟由模块7锁相环法位同步提取。
译码后的结果由NRZ-OUT口输出至模块8进行解复用,解复用所需帧同步信号由FPGA内部提供,位同步信号同为模块7锁相环法位同步提取。
解复用输出后到模块2进行PCM译码,译码后的两路信号交换后分别输出至耳机和喇叭。
二、实验前准备工作1、本实验在码型变换实验以及两路PCM时分复用基础上进行,先温习上述实验原理及内容。
2、熟悉本实验的电路原理、开关及各测试点的作用。
三、实验仪器1、L TE-TX-02E通信原理综合实验系统一台2、50MHz双踪示波器一台3、耳麦一副四、实验目的1、熟悉CMI编译码器在基带传输系统中位置及发挥的作用2、了解CMI码对通信系统性能的影响五、实验内容实验前的准备工作:在不加电的情况下,按照原理框图的加粗线连接各模块。
图1准备工作:1、将信号源模块上S4、S5都拨到“0111”,输出时钟信号为256K。
2、2号模块PCM编码方式选择A律。
3、6号模块S1设为“00100000”,进行CMI编译码。
《通信原理》数字基带信号实验报告
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二、实验过程记录:
三、实验结果与讨论:
实验报告成绩(百分制)__________实验指导教师签字:_________
专业:_______班级:________学号:____同组成员_______
一、实验预习部分:
本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
2、FS信号、NRZ-OUT信号之间的相位关系如图1-5所示,图中NRZ-OUT的无定义位为0,帧同步码为1110010,数据1为11110000,数据2为00001111。FS信号的低电平、高电平分别为4位和8位数字信号时间,其上升沿比NRZ-OUT码第一位起始时间超前一个码元。
3、AMI码的编码规律是:信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1,1的符号交替反转;信息代码0的为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码,即脉冲宽度τ与码元宽度(码元周期、码元间隔)4个连0信息码用取代节000V或B00V代替,当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V,有偶数个信息1码(包括0个信息1码)时取代节为B00V,其它的信息0码仍为0码;信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1;HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则,而V的符号破坏这种符号交替反转原则,但相邻V码的符号又是交替反转的;HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
数字基带通信系统实验报告
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数字基带通信系统实验报告摘要本实验旨在通过搭建数字基带通信系统的实际硬件实验平台,理解和掌握数字基带通信系统的基本原理和实现方法。
通过实验,我们验证了数字基带通信系统的性能,并对系统中的关键参数进行了优化和调整。
本文详细介绍了实验平台的搭建过程、系统参数的调整,以及实验结果的分析和讨论。
1. 引言数字基带通信系统是现代通信系统中的关键组成部分,它是将原始信号进行数字化处理后通过传输介质进行传递的系统。
数字基带通信系统在无线通信、光纤通信等领域具有广泛的应用。
本实验通过搭建数字基带通信系统的实际硬件平台,对系统进行调试和优化,以提高系统的性能和可靠性。
2. 实验平台搭建本实验使用了一套数字基带通信系统的实际硬件平台。
平台包括了发送端和接收端两个部分。
发送端包括信号源、调制器和DAC(数字-模拟转换器),接收端包括ADC(模拟-数字转换器)、解调器和信号检测器。
信号源产生了原始信号,经过调制器和DAC转换为模拟信号后送入传输介质。
接收端接收到模拟信号后,经过ADC转换为数字信号,再经过解调器解调和信号检测器进行信号恢复。
实验平台的搭建过程如下:1.将信号源与调制器相连,调制器与DAC相连,形成发送端。
2.将传输介质与DAC相连,传输介质与ADC相连,ADC与解调器相连,解调器与信号检测器相连,形成接收端。
3.通过相关的接口和电缆连接发送端和接收端。
4.系统参数调整在搭建好实验平台后,我们进行了一系列的参数调整和优化,以提高系统的性能。
具体包括以下几个方面的调整:1.信号源的频率和幅度调整:根据实际需求,调整信号源的频率和幅度,以适应不同的通信场景和条件。
2.调制器的调整:根据传输介质和系统要求,选择合适的调制方式,调整调制器的参数,以提高系统的传输效率和可靠性。
3.DAC和ADC的采样率和分辨率调整:根据信号源的频率和系统要求,选择合适的采样率和分辨率,以保证信号的准确传输和恢复。
4.解调器和信号检测器的参数调整:根据传输介质和调制方式,调整解调器和信号检测器的参数,以提高系统的解调和信号恢复能力。
基带传输系统实验报告
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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。
通信原理_数字基带传输实验报告
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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。
数字基带通信系统实验报告

数字基带通信系统实验报告数字基带通信系统实验报告导言:数字基带通信系统是现代通信领域的重要研究方向之一。
它利用数字信号处理技术将模拟信号转换为数字信号,并通过信道传输,实现高效的信息传递。
本实验旨在通过搭建数字基带通信系统的实验平台,深入了解数字基带通信系统的工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建数字基带通信系统的实验平台,实现以下几个方面的目标:1. 掌握数字基带通信系统的基本原理和工作流程;2. 了解数字信号的产生和处理方法;3. 学习调制和解调技术在数字基带通信系统中的应用;4. 理解信道编码和纠错编码在通信系统中的作用;5. 实验验证数字基带通信系统的性能指标。
二、实验原理数字基带通信系统主要包括信号产生、调制、传输、解调和信号恢复等环节。
在信号产生阶段,通过数字信号处理器(DSP)生成模拟信号的数字表示;在调制阶段,将数字信号转换为模拟信号,并通过信道传输;在解调阶段,将接收到的模拟信号转换为数字信号;在信号恢复阶段,通过数字信号处理器对接收到的数字信号进行处理,以恢复原始信号。
三、实验步骤1. 搭建实验平台:将数字信号处理器与模拟信号处理器连接,构建数字基带通信系统实验平台。
2. 信号产生:通过数字信号处理器生成模拟信号的数字表示,包括语音信号、图像信号等。
3. 调制:将数字信号转换为模拟信号,常用的调制方式有幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)等。
4. 传输:将调制后的模拟信号通过信道传输,可以选择有线传输或者无线传输方式。
5. 解调:接收到传输的模拟信号后,将其转换为数字信号,与调制前的数字信号进行比较。
6. 信号恢复:通过数字信号处理器对接收到的数字信号进行处理,以恢复原始信号。
7. 性能指标测量:对实验平台进行性能指标测量,包括误码率、信噪比等。
四、实验结果与分析通过搭建实验平台,我们成功实现了数字基带通信系统的各个环节。
在信号产生阶段,我们通过数字信号处理器生成了不同类型的模拟信号的数字表示,包括语音信号和图像信号。
数字基带传输系统预习报告

数字基带传输系统预习报告一实验原理1 学习matlab 的使用,学会使用matlab 进行系统仿真2 熟悉基带传输系统的结构,了解各部分模块的功能3掌握带限基带系统的仿真和性能分析4通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量二 实验原理1数字基带系统模型假设{}n a 为发送滤波器的输入符号序列 则发送滤波器输入 发送滤波器输出 发送滤波器传输特性为GT (ω)接收滤波器输出信号发送滤波器传输信道 接收滤波器 抽样判决噪声源 位定时提取)1()()(∑-=∞-∞=n s n nT t a t d δ)2()()(∑-=∞-∞=n s T n nT t g a t s ⎰=∞∞-ωωπωd e G t g t j T T )(21)()()()(t n nT t g a t r R n s R n +∑-=∞-∞=⎰=∞∞-ωωωωπωd e G C G t g t j R T R )()()(21)(如果位同步理想,则抽样时刻为nT ,若序列为有限,长为N ,则抽样点数值 n=0—N-1星座图判决为{}’n a2无码间干扰的基带传输特性奈奎斯特第一准则按余弦滚降的传输特性表示为3 最佳基带传输系统发送滤波器的传输函数为GT(ω) ,信道的传输函数为C(ω) ,接收滤波器的传输函数为GR(ω) ,其基带传输系统的总传输特性表示为 21)()()()(*)()()()(w H w G w G w G w G w G w G w H R T T R R T ====则配与发送信号频谱共轭匹接收滤波器的频率特性由于最佳基带系统要求三实验预习问题1什么是调制?调制在通信系统中的作用是什么?调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
调制的作用1)使已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配,以提高传输的性能2)把多个基带信号搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。
3)扩展信号带宽,提高系统抗干扰能力还可以实现传输带宽和信噪比的互换2对正弦波载波,有几种调制方式?写出常用的调制名称和英文缩写。
数字基带传输实验预习报告

{a n} 2、升余弦滚降滤波器其频率响应为:C T ,1|f|2cT α-≤()d H f =1-[1cos (||)]22c T T f Tπαα+-,c 11||22c f T T αα-+≤ 0, 1+|f|2CT α在实验中,时间抽样间隔和抽样频率都归一化为1,得到升余弦滤波器的频率响应常数c T =4。
无码间干扰传输的最小符号间隔为c T 秒,或无码间干扰传输的最大符号速率为1/c T 。
相应的时域单位冲激响应信号h ()d t ,满足()d c h nT = 1,n=0 。
在理想信道中, 0,n ≠0h ()d t 信号波形在抽样时刻上无码间干扰。
3、最佳基带传输系统:将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统,而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能,并且,接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。
实验时,具体采用两种方式,一是采用匹配滤波器,发送滤波器和接受滤波器对称的系统,发送滤波器和接受滤波器都是升余弦平方根特性;二是不采用匹配滤波器方式,升余弦滚降基带特性完全由发送滤波器实现,接受滤波器为直通。
4、用模拟升余弦滚降滤波器设计数字升余弦滚降滤波器这种方式主要采用窗函数法和频率抽样法。
(1)窗函数法是从模拟升余弦滚降滤波器的单位冲激响应h ()d t ,先进行时间抽样,然后进行截短、加窗,最后向右移位,得到实际的因果的数字升余弦滚降滤波器的单位冲击响应。
(2)频率抽样法是从模拟升余弦滚降滤波器的频率响应d ()H f ,频率抽样后,进行离散时间傅里叶反变换后,最后向右移位,得到实际的因果的数字升余弦滚降滤波器的单位冲激响应。
三、实验内容:1.根据给定的升余弦滤波器的频率响应函数表达式和时域单位冲激函数表达式,分别采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的基带传输系统;2.通过匹配滤波和非匹配滤波方式,得到不同的滚降系数下发送滤波器的时域波形和频率特性。
根据离散基带系统模型设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统,编写程序,要求系统的R、信噪比SNR、滚降系数α可以变化;二进制比特个数、比特速率b3.输入信号叠加噪声,通过匹配和非匹配滤波两种方式,再经过抽样判决得到输出序列。
实验报告-数字信号基带传输系统的实现

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。
数字基带传输系统--通信原理实验报告
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实验3 数字基带传输系统一、实验目的1、掌握数字基带传输系统的误码率计算;2、熟悉升余弦传输特性的时域响应特征,观察不同信噪比下的眼图。
二、实验内容1、误码率的计算:画出A/σ和误码率之间的性能曲线;2、眼图的生成①基带信号采用矩形脉冲波形(选做)②基带信号采用滚降频谱特性的波形(必做)3、仿真码间干扰对误码率的影响(选做)三、实验步骤及结果1、误码率的计算10个二进制信息数据,采用双极性码,映射为±A。
随机产生高斯噪声(要求A/σ为0~随机产生612dB),叠加在发送信号上,直接按判决规则进行判决,然后与原始数据进行比较,统计出错的数据量,与发送数据量相除得到误码率。
画出A/σ和误码率之间的性能曲线,并与理论误码率曲线相比较。
(保存为图3-1)注意:信噪比单位为dB,计算噪声功率时需要换算。
Snr_A_sigma = 10.^(Snr_A_sigma_dB/20);1代码:clear all; clc;close all;A = 1;%定义信号幅度N = 10 ^ 6;%数据点数;a=A*sign(randn(1,N));Snr_A_sigma_dB = 0:12;Snr_A_sigma = 10 .^ (Snr_A_sigma_dB/20);sigma = A./Snr_A_sigma;ber = zeros(size(sigma));for n = 1 : length(sigma)rk = a + sigma(n) * randn(1, N);dec_a = sign(rk);ber(n) = length(find(dec_a~=a)) / N;endber_Theory = 1/2* erfc(sqrt(Snr_A_sigma.^2/2));semilogy(Snr_A_sigma_dB, ber, 'b-', Snr_A_sigma_dB, ber_Theory, 'k-*'); grid on;xlabel('A/\sigma'); ylabel('ber');legend('ber', 'ber\_Theory');title(' A/σ和误码率之间的性能曲线');2.绘制的图2、绘制眼图①设二进制数字基带信号{}1,1n a ∈-,波形()1,00,s t T g t ≤<⎧=⎨⎩其他,分别通过带宽为()15/4s B T =和()11/2s B T =两个低通滤波器,画出输出信号的眼图(保存为图3-2),并画出两个滤波器的频率响应。
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数字基带传输系统预习报告
一实验原理
1 学习matlab 的使用,学会使用matlab 进行系统仿真
2 熟悉基带传输系统的结构,了解各部分模块的功能
3掌握带限基带系统的仿真和性能分析
4通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量
二 实验原理
1数字基带系统模型
假设{}n a 为发送滤波器的输入符号序列 则发送滤波器输入 发送滤波器输出 发送滤波器传输特性为GT (ω)
接收滤波器输出信号
发送滤波器
传输信道 接收滤波器 抽样判决
噪声源 位定时提取
)1()()(∑-=∞-∞=n s n nT t a t d δ)2()()(∑-=∞-∞=n s T n nT t g a t s ⎰=∞∞-ωωπωd e G t g t j T T )(21)()()()(t n nT t g a t r R n s R n +∑-=∞-∞=⎰=∞∞-ωωωωπ
ωd e G C G t g t j R T R )()()(21)(
如果位同步理想,则抽样时刻为nT ,若序列为有限,长为N ,则抽样点数值 n=0—N-1
星座图
判决为
{}’n a
2无码间干扰的基带传输特性
奈奎斯特第一准则
按余弦滚降的传输特性表示为
3 最佳基带传输系统
发送滤波器的传输函数为GT(ω) ,信道的传输函数为C(ω) ,接收滤波器的传输函数为
GR(ω) ,其基带传输系统的总传输特性表示为 21
)()()()
(*)()
()()(w H w G w G w G w G w G w G w H R T T R R T ====则
配
与发送信号频谱共轭匹接收滤波器的频率特性
由于最佳基带系统要求
三实验预习问题
1什么是调制?调制在通信系统中的作用是什么?
调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
调制的作用
1)使已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配,以提高传输的性能
2)把多个基带信号搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。
3)扩展信号带宽,提高系统抗干扰能力还可以实现传输带宽和信噪比的互换
2对正弦波载波,有几种调制方式?写出常用的调制名称和英文缩写。
振幅键控 Amplitude Shfit Keying 频移键控Frequency Shfit Keying 相移键控 Phase Shfit
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤∑=+=s s i s s eq T T T T i H H πωπωπωω0)2()(⎪⎩⎪⎨⎧-+=0)](2sin 1[2)(ωπαωs s s s T T T T H s T παω)1(0-<≤s s T T παωπα)1()1(+<≤-s T π
αω)1(+≥222/41/cos //sin )(s s s s T t T t T t T t t h ααπππ-⋅=
Keying 3 画出基带系统的框图,说明各个模块的作用。
1)信号形成器 产生适合于信道传输的基带信号波形
2)信道 允许基带信号通过的媒介
3)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,对信道特性进行均衡,使
输出的基带信号有利于判决 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)对将接
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,位定
时的准确性将直接影响判决效果
4画出完整BPSK 通信系统的组成框图
BPSK (Binary Phase Shift Keying) 二进制移相键控 。
BPSK 传输系统可以在加入噪声环境
下进行各项指标测量,通过对BPSK 调制信号眼图观测(不匹配/匹配)、调制信号包络观察;相
干载波相位模糊度观测、相干载波相位模糊度对解调数据的影响测量
组成框图
5什么是码间干扰?什么是噪声干扰?如何克服这两种干扰?
其他码元的波形在抽样时刻的总和,对当前码元的判决起着干扰的作用,称为码间串扰
噪声通过接收滤波器后同样会对码元产生干扰,称为噪声干扰
克服码间串扰,需要采用无码间串扰的基带传输特性,克服噪声干扰,需要采用匹配滤波器
接收信号。
6什么是匹配滤波?作用是什么?
调整滤波器的特性,使抽样时刻线性滤波器的输出噪声比最大,则称为匹配滤波,作用是消
除噪声的干扰。
7什么是最佳基带系统?其发送和接收滤波器有何关系?
最佳基带系统值消除了码间串扰并且误码率最小的基带传输系统。
,发送滤波器的频谱特性
和接收滤波器的共轭匹配。
8实验系统中“匹配滤波器”和“非匹配滤波器”有什么区别?两种情况下发送滤波器输出
信号和接收滤波器输出信号有什么相同和不同之处? 信源基带信号形成器信道噪声源图1-4 数字基带传输系统模型
接收滤波器抽样判决信宿cp
~k 载波π0π×载波双极性不归零)(t s )(2t s PSK )(2t s PSK )(t s (a) (b)
匹配滤波器的发送滤波器和接受滤波器均为平方根升余弦滤波器,非匹配滤波器的发送滤波
器为升余弦滤波器,接收滤波器为直通。
输出信号均消除了码间串扰,不同之处是匹配滤波器使输出信号在抽样时刻有最大的输出信
噪比,非匹配滤波器输出信号在抽样时刻信噪比不是最大
9什么是无码间串扰的基带传输系统?其传输函数和单位冲击响应有何特点?
基带传输系统的冲激响应波形h(t)建在本码元的抽样时刻上有最大值,并在其他码元的抽样
时刻均为零,则该系统为无码间串扰的基带传输系统。
10 对基带传输系统,Nyquist 带宽和Nyquist 速率的定义是什么?基带系统的最大频带利
用率是多少?对BPSK 调制系统,最大频带利用率是多少? 理想低通传输特性的带宽)21(S T 称为奈奎斯特带宽,将该系统无码间串扰的最高传输速率
)1(S T 称为奈奎斯特速率。
系统的最大频带利用率为2
z H B ,对BPSK 调制系统,最大频
带利用率是1z H B . 11 对具有滚降特性的基带系统,滚降因子的作用是什么?频带利用率是多少?
随着滚降系数α的增加,两个零点之间的波形振荡起伏变小,其波形的衰减与1/t +3成正
比。
但随着α的增大,所占频带增加。
频带利用率η=2/(1+α)(bit/(s.Hz))
12什么是伪随机序列?伪随机序列的特点是什么?在通信系统中的作用是什么?
如果一个序列,一方面它是可以预先确定的,并且是可以重复地生产和复制的;一方面它又
具有某种随机序列的随机特性(即统计特性),我们便称这种序列为伪随机序列。
伪随机序
列具有良好的相关性和伪随机性。
在通信系统中,伪随机序列作为一种信号形式,具有良好
的相关特性,可作为雷达测距、同步和线性系统测量的信号。
它还具有伪随机性,因而可用
于加密系统和伪随机跳频等场合。
它还可用以产生伪随机数适于计算机的系统模拟和在数
字系统中作为误码测试信号等。
伪随机序列还可用于扩频,在多址系统中作为地址信号等。
⎪⎩⎪⎨⎧-+=0)](2sin 1[2)(ωπαωs s s s T T T T H s T παω)1(0-<≤s s T T παωπα)1()1(+<≤-s T π
αω)1(+≥。