数字基带传输系统的仿真课程设计(论文)

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通信工程——数字基带传输系统的仿真设计

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。

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。

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

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。

设计报告--003---数字基带传输系统的SIMULINK建模与仿真

设计报告--003---数字基带传输系统的SIMULINK建模与仿真

数字基带传输系统的SIMULINK建模与仿真一.基带传输系统的仿真设计系统仿真采样率为1e4Hz,滤波器采样速率等于系统仿真采样率。

数字信号速率为1000bps,故在进入发送滤波器之前需要10倍升速率,接收解码后再以10倍降速率来恢复信号传输比特率。

仿真模型如图3-1所示,其中系统分为二进制信源、发送滤波器、高斯信道、接收匹配滤波器、接收采样、判决恢复以及信号测量等7部分。

图3-1 高斯信道下的基带传输系统测试模型图3-2 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析:将发送数据延迟22个采样单位的发送信号和经过基带传输系统传输过的接收恢复的信号,才吻合。

观察两个波形,不存在相位差。

即恢复定时脉冲的上升沿对准图的最佳采样时刻,定时系统设置成功完成。

图3-3 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析:①进行码型变换后的信号②进行波形变换后的信号,即发送滤波器的输出信号③信道输出信号,与信道输入信号即进行波形变换后的信号相比,存在衰减、失真和噪声干扰④接收滤波器输出的信号图3-4 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析:经过采样、判决和保持后信号二.接收机定时恢复并系统仿真在上述模型基础上,设计其接收机定时恢复系统并进行仿真。

双极性二进制信号本身不含有定时信息,故需要对其进行非线性处理(如平方或取绝对值),提取时钟的二分频分量,最后通过二分频来恢复接收定时脉冲。

系统仿真模型如图3-5所示,定时恢复子系统的内部结构如图3-6所示,其中采用了锁相环来锁定定时脉冲的二次谐波后,以二分频得出定时脉冲。

示波器用来恢复定时与理想定时之间的相位差,然后通过调整Integer Delay模块的延迟量使恢复定时脉冲的上升沿对准眼图最佳采样时刻。

图3-5 高斯信道下的基带传输系统——定时提取系统的模型图3-6 定时提取子系统的内部结构图3-7 定时提取系统的仿真结果分析:将发送数据延迟22个采样单位的发送信号和经过基带传输系统传输过的接收恢复的信号,才吻合。

数字基带传输系统仿真与设计方案

数字基带传输系统仿真与设计方案

一、课程题目数字基带传输系统:欲传送的01比特流+码型变换(HDB3码)+基带成型网络(采用升余弦滚降系统)+信道+码型反变换+01比特流。

二、设计要求1.完成一个题目。

2.对通信系统有整体的较深入的理解。

3.提出仿真方案。

4.完成仿真软件的编制。

5.仿真软件的演示。

6.提交详细的设计报告。

三、设计目的1.综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念。

2.培养学生系统设计与系统开发的思想。

3.培养学生利用软件进行通信仿真的能力。

4.培养学生独立动手完成课题设计项目的能力。

5.培养学生查找相关资料的能力。

四、实验条件计算机、Matlab软件、相关资料。

五﹑系统设计方案数字基带传输系统:(1)概念: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。

(2)数字基带传输的研究的意义:第一:在利用对称电缆构成的近程数据通信系统中广泛采用这种传输方式。

第二:数字基带传输方式迅速发展,用于低速或高速数据传输。

第三:基带传输系统的许多问题也是带通传输系统必须考虑的问题。

第四:任一个线性调制的带通传输系统,可以等效为一个基带传输系统。

(3)对传输码型的要求:①不含直流分量且低频分量尽量少。

②应含有丰富的定时信息,以便于从接受码流中提取定时信号。

③功率谱的主瓣宽度窄,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具有内在的检错能力,即码型应具有一定的规律性,以便宏观监测。

⑥编译码简单,已降低通信延时和成本。

(4)基带传输常用码型:AMI码(传号交替反转码)、HDB3码(三阶高密度双极性码)、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码(传号反转码)、块编码等。

(5)其中本次设计采用的HDB3码。

a.HDB3码编码规则:①1——交替变换为+1,-1②0——连0小于等于3则用0电平表示,大于3则用特定码组替换B 0 0 V 或 0 0 0 V③任意两个V之间B的个数为奇数。

数字基带传输系统的MATLAB仿真实现

数字基带传输系统的MATLAB仿真实现

通信工程专业综合设计报告(仿真部分)内容:数字基带传输系统的MATLAB仿真实现2PSK的调制、信道模拟、判决及解调班级:通信08-1学号:姓名:指导教师:仿真成绩:同组人姓名:内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称:现代通信网络课程设计学院:信息工程学院班级:通信08-1班学生姓名:贾美玲学号: 200810204020 _ 指导教师:黎玉玲一、题目数字基带/频带通信系统设计二、目的与意义‘“数字基带/频带通信系统设计”是针对通信专业学生的实践教学环节,通过设计,要求学生利用所学专业知识和软件、硬件工具,掌握通信系统的分析、设计、仿真及调试技巧,深入理解通信系统的基本组成,扩张专业背景知识,培养工程技能和实际操作能力。

三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等)1.系统软件仿真:通过MATLAB编程对典型通信系统(如数字基带传输系统和数字频带传输系统)的各组成部分进行建模和仿真分析,实现通信系统仿真。

2.系统硬件设计:基于通信原理实验平台,按照系统设计方案,搭建硬件调试电路,实现通信系统的硬件设计与调试。

3.分析结果,完成报告:分析比较软件仿真结果与硬件调试结果,完成设计报告。

四、工作内容、进度安排1.查阅资料:搜集通信系统相关资料,熟悉通信系统相关内容(1天)2.方案选择与设计:根据要求选择通信系统设计方案,定义各模块仿真函数,确定所使用的硬件电路板,写出硬件设计思想与步骤。

(1天)3.子模块实现:利用MATLAB仿真语言编写模块函数,仿真实现各模块功能,搭建硬件电路调试。

(5天)4.系统实现:将各子模块连接,调试主程序实现系统功能,完成硬件调试。

(2天)5.考试与设计报告撰写:完成课程设计考试,整理设计资料及内容,撰写设计报告。

(1天)五、主要参考文献1、《基于MATLAB的通信系统仿真》,赵静等,北京航空航天大学出版社。

3、《通信原理》,樊昌信等,国防工业出版社。

审核意见系(教研室)主任(签字)指导教师下达时间年月日指导教师签字:_______________一、设计内容:数字频带传输系统的MATLAB仿真实现[1]个人部分:2PSK的调制、信道模拟、抽样判决及解调1、2PSK的调制基本任务:原始PCM脉冲编码信号的2PSK调制1)、主要步骤和要求:对原始的PCM脉冲编码信号进行2PSK调制。

数字基带传输系统设计

数字基带传输系统设计
大 连 大 学
论文题目:数字基带传输系统设计 学 院:信息工程学院
专 业 班 级 : 电 信 092 班 指导老师:张瑾 学生姓名:叶园园 王建峰 陈鑫 吴涛 李文科
完成日期: 2012 年 10 月 5 日
研究报告
1、项目题目
数字基带传输系统设计
2、项目概述
数字通信的基带传输方式是数字通信最基本的传输方式, 随着数字通信技术 的发展, 这种方式也有迅速发展的趋势。由于理论上已经证明任何一个采用线性 调制的频带传输系统, 总可以由一个等效的基带传输系统替代,所以对基带传输 系统的研究也将迁移到频带传输系统的研究中,因而具有普遍意义。 本项目选用 Altera 公司的 EP2C5T144C8N 芯片作为处理器, 来实现的数字基 带传输系统。 使其具有数字基带信号发生、 多种编码输出、 信道传输 (模拟加噪) 及解码恢复等功能。其中基带传输码型的编码与解码以及信道噪声的模拟,用 VHDL 硬件描述语言编程实现。单/双极性变换、噪声叠加与信道传输幅频特性的 模拟, 将分别采用中规模数字集成电路和模拟电路实现。系统将具有工作可靠性 高、可在线修改设计等优点。library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity hdb3_coding is port( data_in :in std_logic; clock :in std_logic; data_out :out std_logic_vector(1 downto 0)); end hdb3_coding; architecture rtl of hdb3_coding is signal reg :std_logic_vector(3 downto 0); signal parity :std_logic; --记录破坏点间 1 码个数的奇偶性 signal judge_v :std_logic; --判断是否有破坏符 signal grant_cnt:std_logic; --允许开始计算破坏点间的 1 码个数 signal last_sign:std_logic; --上一输出的符号 signal v_cnt :std_logic_vector(2 downto 0);--v 点位置跟踪计数器 begin process(clock) -- 移位寄存器 ,插 V begin if rising_edge(clock) then if data_in='0' and reg(3 downto 1)="000" then reg<=('1' & reg(3 downto 1)); judge_v<='1'; grant_cnt<='1'; else reg<=data_in & reg(3 downto 1); judge_v<='0'; grant_cnt<='0'; end if; end if; end process; process(clock) --计数 begin if rising_edge(clock) then if grant_cnt='1' and data_in='0' then parity<='0'; elsif grant_cnt='1' and data_in='1' then parity<='1'; elsif data_in='1' then parity<=not parity; end if; end if; end process; process(clock) --V 点跟踪 begin if rising_edge(clock) then

基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真课程设计资料

基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真课程设计资料

通信工程专业《通信仿真综合实践》研究报告基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计学生姓名:***学生学号:20*****指导教师:**所在学院:信息技术学院专业班级:通信工程中国2016 年5月信息技术学院课程设计任务书信息技术院通信工程专业 20** 级,学号 201***** 姓名 ****一、课程设计课题:基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计二、课程设计工作日自 2016 年 5 月 12 日至 2016 年 5 月 24 日三、课程设计进行地点:图书馆四、程设计任务要求:1.课题来源:指导教师指定题目2.目的意义:.1)综合应用《掌握和精通MATLAB》、《通信原理》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念2)培养学生系统设计与系统开发的思想3)培养学生独立动手完成课程设计项目的能力3.基本要求:1) 数字基带信号直接送往信道:2)传输信道中的噪声可以看作加性高斯白噪声3)可用滤波法提取定是信号4)对传输系统要有清楚的理论分析5)把整个系统中的各个子系统自行构造,并对其性能进行测试6)最终给出信号的仿真结果(信号输出图形)课程设计评审表基于MATLAB 的数字基带传输系统的仿真概述 :本课程设计主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB 软件仿真设计数字基带传输系统。

首先介绍了本课题的理论依据及相关的基础知识,包括数字基带信号的概念,数字基带传输系统的组成及各子系统的作用,及数字基带信号的传输过程。

最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB 的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程,对系统进行了分析。

第一部分 原理介绍一、数字基带传输系统 1)数字基带传输系统的介绍未经调制的数字信号所占的频谱是从零频或很低频率开始,称为数字基带信号。

在某些具有低通特性的有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,基带信号可以不经载波调制而直接传输。

数字基带传输系统的仿真设计

数字基带传输系统的仿真设计

摘要在当今信息化社会中,随着通信技术的飞速发展,相关的通信理论、技术也得到了飞速发展。

数字通信已成为信息传输的重要手段,数字通信的新设备不断涌现,全球数字化已成为当今社会发展的主要潮流,人们越来越离不开数字通信,越来越期望了解和掌握数字通信技术。

数字通信是迅速发展的信息技术,目前将科研的发展前沿与基础的通信理论有机结合阐述的著作还很少。

MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件,其强大的计算和图形功能使其在科学计算和工程领域赢得了众多的用户。

经过许多专家、工程师在自己相关领域的扩充,MATLAB成为了一个多领域、多学科、多功能的优秀科技应用软件,从而被广泛地应用于各领域和学科的研究与仿真。

MATL AB是一种编程语言和可视化工具,它能对数据以图形的方式显示出来,使数据间的关系明了MATL AB所包含的应用工具箱的功能非常丰富,提供的SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,支持线性和非线性系统,能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进行建模,其中通信系统工具箱中包含了对通信系统进行分析和仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其他所用的库函数和模块,实验设计中利用 MATLAB 对数字基带传输系统进行了建模和仿真并对结果进行了分析,结果表明所建立的仿真系统达到了较高的精。

关键字:数字通信、matlab仿真AbstractIn today's information society, along with the rapid development of communication technology, the communication theory, technology is also obtained the rapid development. Digital communication has become an important means of information transmission, digital communication new equipment constantly emerging, global digital has become the main trend in today's social development, people more and more without digital communication, more and more expect to understand and grasp digital communication technology. Digital communication is the rapid development of the information technology, at present the development of scientific research frontier and basic communication theory organic combination of paper work is little.MATLAB is MathWorks company launched a set of high performance numerical calculation and visualization software, its powerful calculation and graphics functions in the scientific computing and engineering fields has won numerous users. After many experts, engineers in their respective fields extended, MATLAB become more than a field, multidisciplinary, multi-function of excellent technology application software, which is widely applied in many fields and subject research and simulation. MATL AB is a programming language and visualization tool, it can to data in graphics display mode, the relationship between data and MATL AB contains application kit function is very rich, with the SIMULINK is a used to dynamic system modeling, simulation and analysis software package, support line sex and nonlinear system, can be in continuous time domain, the discrete time domain or a mixture of both in the time domain model, including communication system toolbox contains the communication system analysis and simulation are needed source coding, error correction coding, channel, modem and other used library function and module, the design of experiments using MATLAB to digital baseband transmission system modeling and simulation and the results are analyzed, and the results show that the established simulation system to achieve the high pure. Key word: digital communication 、matlab simulation目录一、设计的目的及意义 41.1、引言 4二、数字基带传输系统 52.1、数字基带传输系统的简介 52.2、数字基带传输系统的组成 52.3、数字基带信号的码型72.3.1:数字基带传输对码型有如下要求 72.3.2:常用的线路传输型码72.4、数字基带传输系统的准则8三、设计步骤9四、设计结果及分析15五、心得体会15 参考文献一、设计目的及意义1.1引言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。

数字基带传输系统仿真(matlab)

数字基带传输系统仿真(matlab)

第29卷 第3期2005年6月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Jou rnal of W uhan U n iversity of T echno logy(T ran spo rtati on Science &Engineering )V o l .29 N o.3June 2005基于M A TLAB 的数字基带传输系统的仿真3 收稿日期:20050322 许建霞:女,29,助教,主要研究领域为通信与信息系统的教学与研究 3湖北省自然科学基金项目资助(批准号:2002AB 017)许建霞 聂明新(武汉理工大学信息工程学院 武汉 430063)摘要:以数字基带传输系统为例,在数字基带通信系统数学模型分析基础上,设计了总体仿真框图.利用M A TLAB 对各个子系统进行了建模和封装,建立了数字基带通信系统仿真模型,并对仿真模型进行了测试.结果表明,仿真结果与理论值基本一致.关键词:M A TLAB ;基带传输系统;仿真中图法分类号:TN 914.3 M A TLAB 是一种编程语言和可视化工具,它能对数据以图形的方式显示出来,使数据间的关系明了[1~3].M A TLAB 所包含的应用工具箱的功能非常丰富,提供的S I M U L I N K 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,支持线性和非线性系统,能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进行建模,其中通信系统工具箱中包含了对通信系统进行分析和仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其他所用的库函数和模块[4,5].文中利用M A T 2LAB 对数字基带传输系统进行了建模和仿真并对结果进行了分析,结果表明所建立的仿真系统达到了较高的精度.1 数字基带传输系统模型基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器组成.如图1所示.a n 为发送滤波器的输入符号系列.在二进制的情况下,符号a n取值为0,1,接收滤波器的输出信号r (t )可表示为r (t )=∑∞n =-∞a ngR(t -nT s )+n (t )式中:g R (t )=12Π∫∞-∞G T (Ξ)C (Ξ)G R (Ξ)e j Ξtd Ξ. g R (t )仅取决于发送滤波器至接收滤波器的传输特性H (Ξ)H (Ξ)=G T (Ξ)C (Ξ)G R (Ξ)图1 基带系统模型 对于无码间干扰来说,传输特性H (Ξ)必须满足奈奎斯特第一准则,但从实际的滤波器的实现和对定时的要求等方面考虑,采用升余弦频谱特性的H (Ξ),在最佳系统下,C (Ξ)取1,G T (Ξ),G R (Ξ)均为升余弦频谱特性,它的传输函数H (Ξ)[5]为H (Ξ)= T 0≤ Ξ <(1-Α)ΠTT 2[1+sin T 2Α(ΠT -Ξ)](1-Α)ΠT ≤ Ξ <(1+Α)ΠT0 Ξ ≥(1+Α)ΠT2 仿真软件的设计2.1 总体设计本系统的仿真软件设计采用了M A TLAB 中的提供的通信系统工具箱采用“自底向上”的设计方式,先完成每个部分的底层设计,封装成子系统后,再用其搭建仿真的一个总体框图.其仿真设计的总体框图如图2所示.图2 仿真设计的总体框图2.2 仿真软件各子系统的设计1)信号生成模块 本系统采用R d W k sp B lock 模块,该模块利用M A TLAB 中的randin t函数生成一组0~1之间随机取值的工作空间变量,并直接调用变量作为发送端的原始信号.2)编码器 传输码的结构取决于实际信道特性和系统工作条件,传输码型种类多,本系统采用C M I码,这种码对信道的带宽要求不高,而且具有离散谱,定时提取特性好,编译码电路简单,其编码规则:对于N R Z 的“0”码,无论哪种模式都编成“01”;对于N R Z 码的“1”码,在模式1时编为“01”,在模式2时编为“11”.编码器的仿真模型由以下子模块封装而成,如图3所示.图3 编码器 3)发送滤波器 接收滤波器 发送滤波器 接收滤波器均采用升余弦滤波器,升余弦滤波器是非因果滤波器,在实际设计当中是无法实现的,因为非因果滤波器要依赖将来的信息.为了解决这个问题,加一个时间延迟来实现.延迟时间为T 的整数倍.滤波器的抽样时间为0.001s ,滚降因子为0.5.4)信道采用高斯白噪声信道 首先用一个随机数发生器生成服从标准正态分布的二进制随机数,均值为0,方差为1.在用一个增益模块和一个常数模块对其进行修正,增益模块参数为K ,常数模块的参数为m ,这样经过处理后输出的二进制随机数服从均值为m ,方差为K 的正态分布,作为噪声与送进来的信号相加.它由以下子模块封装而成.如图4所示. 5)抽样判决器 由抽样保持器和一个常数发生器以及一个比较器构成,它将码元的值与门限比较,若大于门限,则将该码元判为“1”,其余的码元判为“0”.其实现方案如图5所示.图4 信道噪声生产模块图5 抽样判决器 6)位定时提取电路 本系统采用滤波法提取位同步信号.它由放大限幅器、微分全波整流器、窄带滤波器、移相器、脉冲形成器构成,其内部由以下子模块封装而成,如图6所示. 7)译码器 C M I 码译码电路如图7所示,延时和相位调整采用信号延迟模块.图6 位定时提取电路图7 C M I 码译码电路8)误码仪 误码率的统计过程由误码仪(E rro r 2rate M eter )来完成.它将发送端的信息码元经过一定迟延后与接收端恢复的码元进行比较,若两者不同则认为码元错误传输,最后将误码的个数除以总的传输码元的个数,即得到误码率,这里要注意的是,接收端恢复的信号经过各种处理,存在一个延迟,在仿真之前设置参数delay .3 仿真结果分析1)根据以上仿真模型,借助示波器和功率谱密度仪可分别观测到系统中各点的波形和信号的功率谱密度波形.图8,图9分别为信号源的时域波形和功率谱密度波形,图10,图11分别为相应C M I 码的时域波形和功率谱密度波形. 从功率谱密度波形图可以看出,大部分能量集中在低频部分,仿真结果与理论波形图一致.2)误码率分析 在估计通信系统的设计质・154・ 第3期许建霞等:基于M A TLAB 的数字基带传输系统的仿真图8 信号源时域波形图9 信号源功率谱密度波形图10 C M I 码时域波形图11 C M I 码功率谱密度波形量和技术、算法的性能时,通常使用误码率进行分析,在发送“0”和“1”等概率且在最佳判决时,理想系统误码率P e =12erf c (r2),在大信噪比条件下,P e =12Πre -r2,对本系统进行测试可得到不同信噪比条件下的误码率P e .其测试参数为:传送码元的个数为6000个,信噪比r =13时,E rro r 2rate M eter 模块显示的误码数为1,误码率为0.00016666.理论值为P e =0.00016597.测试结果与理论值基本一致.参考文献1 李 燕.用M A TLAB 实现平动从动件凸轮机构的设计和运动仿真.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2003,27(4):572~5742 吴 镇,孙国正.用M atL ab 实现门座起重机稳定性优化计算.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2000,24(5):570~5723 汤中明,傅新平.用M A TLAB 实现对周期趋向性物流需求的快速预测.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2003,27(5):728~7304 李建新,刘乃安,刘继平.现代通信系统分析与仿真.西安:西安电子科技大学出版社,2000.100~1125 曹志刚,钱亚生.现代通信原理.北京:清华大学出版社,1992.214~222Si m u lati on of D igital Based 2bandT ran s m issi on System Based on M A TLABXu J i anx i a N ie M i ngx i n(S chool of Inf or m a tion E ng ineering ,W U T ,W uhan 430063)AbstractT ak ing digital based 2band tran s m issi on system as an exam p le ,the co llectivity si m u lati on fram e are designed based on analysis of digital based 2band tran s m issi on system m athem atic m odel.B y m ean s of M A TLAB ,si m u lati on m odel of digital based 2band tran s m issi on system is bu ilt and every sub sys 2tem is designed and encap su lated .T he si m u lati on m odel is tested and the si m u lati on resu lts are agreed w ith theo retical value .T he si m u lati on of th is system can help u s to m o re vividly and concretely under 2stand the tran s m issi on p rocess of digital based 2band signal .T he si m u lati on m ethod u sed in th is p ap er also p rovided reference and a new m ethod fo r o ther comm un icati on system s study .Key words :M A TLAB ;based 2band tran s m issi on system ;si m u lati on・254・武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2005年 第29卷。

数字基带传输系统的仿真实现 设计报告

数字基带传输系统的仿真实现 设计报告

通信系统课程设计报告数字基带传输系统的仿真实现摘要数字信号的基带传输是通信系统中的一个重要环节,对基带传输研究的意义在于现代通信系统中广义上的任一线性调制的频带传输系统均可等效为基带传输系统,即数字基带传输中本就包含了频带传输的一些基本问题。

同时,就数字基带传输自身而言,随着数字通信技术的发展也被越来越多的应用。

在基带传输理论学习过程中涉及到的信道编码、传输信道特性、接收滤波、抽样判决等环节存在较为抽象不易理解的问题,如果不经过实践环节,这些抽象的计算和变换难以较快的掌握。

MATLAB是一款功能强大的工程技术数值运算跨平台语言,利用它的通信工具箱和可视化仿真模型库Simulink可有效实现通信系统的仿真。

Simulink可对动态系统进行建模、仿真并对仿真结果进行分析,其可视化建模的特点尤其适合于通信系统仿真等工作。

关键词:Simulink;眼图;数字基带传输系统前言随着通信系统的规模和复杂度不断增加,统的设计方法已经不能适应发展传的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。

传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验2种,但耗时长方法比较繁杂,而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述2种方法的一种系统设计方法,它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型,并对其进行模拟仿真]2[。

数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。

不使用调制和解调而直接传输数字基带信号的系统称为数字基带传输系统。

虽然在实际使用的数字通信系统中基带传输不如频带传输那样广泛,但是,对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。

1) 在频带传输制式里同样存在基带传输的问题(如码间干扰等),因为信道的含义是相对的,若把调制解调器包括在信道中(如广义信道),则频带传输就变成了基带传输。

可以说基带传输是频带传输的基础。

2) 随着数字通信技术的发展,基带传输这种方式也有迅速发展的趋势。

目前,它不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输。

基于Matlab的数字基带传输系统的仿真

基于Matlab的数字基带传输系统的仿真

基于Matlab的数字基带传输系统的仿真课程设计(论文)说明书题目:基于Matlab的数字基带通信系统仿真院(系):信息与通信学院专业:通信工程学生姓名:***AbstractThis paper mainly studies the baseband transmission of digital signal and the basic concept of baseband transmission of digital signal in the transmission process and how to use MATLAB software to design and Simulation of digital baseband transmission system. This paper first introduces MATLAB simulation software. Then introduces the theoretical basis, including digital communication, digital baseband transmission system and digital baseband signal transmission process. Then it introduces the characteristics of digital baseband transmission system includes the digital PAM signal power spectrum density and commonly used line code, and through the comparison of the final choice of bipolar nrz. After introducing the digital baseband signal received by the best conditions and how the baseband signal waveform oscilloscope observation. Finally, in accordance with the basic steps of simulation process using MATLAB simulation tool to achieve the digital baseband transmission system simulation process, has carried on the system analysis.Key words:Digital Base Band Transmission System Computer simulation目录引言 (1)1 MATLAB软件简介 (2)1.1 MATLAB的基本知识 (2)1.2 Matlab 语言的特点 (3)1.2.1编程效率高 (3)1.2.2用户使用方便 (3)1.2.3扩充能力强 (3)1.2.4语句简单、内涵丰富 (4)1.2.5高效方便的矩阵和数组运算 (4)1.2.6方便的绘图功能 (4)2 数字基带传输系统仿真 (4)2.1 数字基带传输系统的介绍 (4)2.2 软件的主要功能 (5)2.3 数字基带信号 (6)2.3.1数字基带信号的要求 (6)2.3.2数字基带信号 (7)2.3.3常用的基带传输码型 (8)2.4 实验原理 (10)2.4.1数字通信系统模型 (10)2.4.2数字基带传输系统模型 (11)3 实验内容 (11)3.1 余弦滚降基带传输系统 (11)3.1.1余弦滚降系统仿真源程序及结果 (12)3.2 眼图的仿真实现 (13)3.2.1眼图的介绍 (13)3.2.2升余弦滚降系统眼图仿真程序 (14)3.2.3升余弦滚降系统眼图的仿真结果 (15)4 总结 (16)4.1 存在的问题 (16)4.2 心得体会 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)桂林电子科技大学课程设计(论文)报告用纸第 1 页共18页引言随着通信系统的规模和复杂度不断增加,通信系统的设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。

[精品论文]数字基带传输系统设计与仿真

[精品论文]数字基带传输系统设计与仿真

学生姓名:王杰指导教师:谢芳娟起讫日期:2017年11月26日—2018年5月26日目录NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OF .............................. 错误!未定义书签。

SCIENCE AND TECHNOLOGY ................................................... 错误!未定义书签。

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数字基带传输系统设计与仿真 (6)摘要 (6)Abstract (7)第一章绪论 (8)1.1 数字基带传输系统简介 (8)1.2 数字基带传输系统结构 (10)第二章数字基带信号 (13)2.1 基本的基带信号波形 (13)2.2 基带传输的常用码型 (15)第三章码间串扰 (20)3.1 码间串扰的产生 (20)3.2 码间串扰的解决方法 (20)3.3 滚降因子 (21)3.4 无码间串扰 (21)3.4.1 无码间串扰时域条件 (21)3.4.2 无码间串扰传输特性 (22)3.5 理想低通 (22)第四章实验仿真 (24)4.1 仿真设计 (24)4.2 余弦滚降系统基于MATLAB的仿真 (24)4.3接收滤波器的实现 (25)总结 (27)参考文献(References) (28)致谢 (30)附录 (32)数字基带传输系统设计与仿真专业:电子信息工程学号:7020914062 学生姓名:王杰指导教师:谢芳娟摘要:模拟信号有很多的优点,但数字信号相较与模拟信号而言,它具有更多的好的特性,同时它也有一些缺点,比如对设备的要求比较高,对带宽的需求也比较大。

在最近的几年里,大规模集成电路制作技术的发展速度大大加快,数字信号系统的技术与设备要求的困难程度,都有很大幅度的降低。

数字基带传输系统课程设计终稿子

数字基带传输系统课程设计终稿子

课程设计(论文)题目数字信号基带传输系统设计学院名称电气工程学院指导教师职称班级学号学生姓名2016年 9 月 14 日目录任务书 (I)中文摘要 (IV)英文摘要 (V)1. 绪论 (1)2. MATLAB软件介绍 (1)3. 数字基带传输系统 (2)3.1概述 (2)3.2数字基带系统的简介 (3)3.3数字基带传输的要求及常用码型 (5)4. 基带传输系统特性的研究 (5)4.1基带传输的功率谱研究 (5)4.2基带系统的基带传输特性 (8)5. 基带传输系统的设计及仿真 (9)5.1AMI码功率谱计算 (9)5.2HDB3码功率谱计算 (10)5.3CMI码功率谱计算 (12)5.4SIMULINK下数字基带系统的设计 (13)5.5数字基带系统仿真结果与分析 (16)6. 收获与体会 (19)7. 参考文献 (20)8. 附录:源程序清单 (21)《通信原理》课程设计任务书学院:电气工程学院题目:数字信号基带传输系统设计起止时间: 2016年9月1日至2016年9月14日学生姓名:专业班级:指导教师:教研室主任:院长:2016年9月1日摘要:数字通信系统主要有两种通信模式:数字频带传输通信系统,数字基带传输通信系统。

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,称为数字信号基带传输系统。

基带传输常用码型:AMI码(传号交替反转码)、HDB3码(三阶高密度双极性码)、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码(传号反转码)、块编码等。

论文主要内容是设计数字基带传输系统,采用MATLAB软件仿真,编写各种码型产生代码,得到各种码型功率谱曲线,编程计算数字信号基带传输系统的误码率,编程实现基带信号传输的扰码和解扰。

关键词:数字基带传输系统;基带传输码型;MATLAB软件仿真Abstract:Digital communication system mainly has two modes of communication: the digital band transmission communication systems, digital baseband transmission communication system.Spectrum digital signal unmodulated occupied from zero frequency or low frequency start, called digital baseband signal; without a carrier modulation transmission systems and direct digital baseband signal, called a digital baseband signal transmission system.Baseband transmission common pattern: AMI code (mark bipolar encoding), HDB3 code (third-order high-density bipolar code), bipolar code, differential duplex code, Miller code, CMI code (Mark Inversion code), block coding.The main contents are designed digital baseband transmission system using MATLAB software simulation, the preparation of various patterns generated code to get the error rate of various patterns of power spectrum curve, programmed to calculate baseband digital signal transmission system, programming the baseband signal transmission scrambling and descrambling.Key words:Digital baseband transmission system ; Baseband transmission code ; MATLAB simulation1 绪论数字通信技术的应用越来越广泛,例如数字移动通信、数字卫星通信、数字电视广播、数字光纤通信、数字微波通信、数字视频通信、多媒体通信等等。

数字基带信号传输系统仿真方案

数字基带信号传输系统仿真方案

1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。

2基带系统的理论分析2.1 基带系统传输模型及工作原理基带系统传输模型如图1所示。

1)系统总的传输特性为H(ω)=GT(ω)C(ω)GR(ω),n(t)是信道中的噪声。

2)基带系统的工作原理:信源是不经过调制解调的数字基带信号,信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型,经过含有加性噪声的有线信道后,在接收端通过接收滤波器的滤波去噪,由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号,从而完成基带信号的传输。

2.2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升,影响基带系统工作性能。

1)码间干扰及解决方案码间干扰:由于基带信号受信道传输时延的影响,信号波形将被延迟从而扩展到下一码元,形成码间干扰,造成系统误码。

解决方案:①要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则: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。

2)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,使得系统输出信噪比最大。

3基带系统设计方案3.1 信源1)常见的基带信号波形有:单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。

双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”,故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量,有利于在信道中传输,且在接收端恢复信号的判决电平为零,抗干扰能力较强。

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课程设计(论文)题目名称数字基带传输系统的仿真毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

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作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。

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作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘要与模拟通信相比,数字通信具有许多优良的特性,它的主要缺点就是设备复杂并且需要较大的传输带宽。

近年来,随着大规模的集成电路的出现,数字系统的设备复杂程度和技术难度大大降低,同时高效的传输压缩技术以及光纤等大容量传输介质的使用正逐步使带宽问题得到了解决。

因此,数字传输方式日益受到欢迎。

通信原理计算机仿真实验,是对数字基带传输系统的仿真。

仿真工具选用MATLAB程序设计语言。

MATLAB是一种先进的高技术程序设计语言,主要用于数值计算及可视化图形处理。

运用MATLAB,可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。

关键字:数字通信;MATLAB仿真;余弦滚降等目录摘要 (1)第1章数字基带传输系统 (5)1.1数字基带传输系统 (5)第2章数字基带信号 (7)2.1基本的基带信号波形 (7)2.2基带传输的常用码型 (8)第3章实验原理 (12)3.1数字通信系统模型 (12)3.2数字基带传输系统模型 (12)第4章 MATLAB软件简介 (15)4.1软件介绍 (15)4.2 Matlab 语言的特点 (16)第5章实验内容 (17)5.1理想低通特性 (17)5.2余弦滚降特性 (17)5.3 余弦滚降系基于matlab的程序及仿真结果 (19)5.4 实验仿真与分析 (20)5.5 实验总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (30)第1章数字基带传输系统1.1数字基带传输系统数字处理的灵活性使得数字传输系统中的传输的数字信息既可以来自计算机,电传机等数据终端的各种数字代码,也可以来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码(PCM)信号等。

在原理上,数字信息可以直接用数字代码序列表示和传输,但在实际传输中,视系统的要求和信道情况,一般需要进行不同方式的编码,并且选用一组取值优先的离散波形来表示。

这些取值离散的波形可以使未经调制的电信号,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频或很低频率开始,称为数字基带信号。

在某些具有低通特性的有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。

例如,在计算机局域网中直接传输基带脉冲。

这种不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,成为数字基带传输系统。

而把包括调制和调解过程的传输系统称为数字带通(或频带)传输系统。

目前,虽然数字基带传输系统不如带通传输那样应用广泛,但对于基带传输系统的研究仍是十分有意义的。

这是因为,第一,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;第二,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,目前,他不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输;第三,基带传输中包含带通传输的许多基本问题,也就是说,基带传输系统的许多问题也是带通传输系统必须考虑的问题;第四,理论上也可以证明,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来研究。

数字基带传输的模型乳图1-1所示,它主要包括码型变化器、发送滤波器、信道、接受滤波器、均衡器和取样判决器等部分。

干扰输入 输出G T (ω) G C (ω) G R (ω)图1-1 数字基带传输系统模型数字基带传输系统的输入信号是由终端设备或编码设备产生的二进制脉冲序列,通常是单极性的矩形脉冲信号(NRZ 码)。

为了使这种信号适合于信道的传输,一般要经过码形变换器,把单极性的二进制脉冲变成双极性脉冲(如AMI 码或HDB 3码)。

发送滤波器对码脉冲进行波形变换,以减小信号在基带传输系 统中传输时产生的码间串扰。

信号在传输过程中,由于信道特性不理想及加性噪声的影响,会使接收到的信号波形产生失真,为了减小失真对信号的影响,接收信号首先进入接收滤波器滤波,然后再经均衡器对失真信号进行校正,最后由取样判决器恢复数字基带脉冲序列。

目前,虽然在实际使用的数字通信系统中,基带传输方式不如数字载波传输方式那样应用广泛,但由于数字基带传输系统是数字通信系统中最基本的传输方式,而且从理论上来说,任何一种线性载波传输系统都可以等效为基带传输系统,因此理解数字信号的基带传输过程十分重要。

采用具有可视化建模和动态仿真能力的MATLAB 仿真平台SIMULINK, 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。

码型变化器 发送滤波器 接受滤波器 均衡器 信道 取样判决器第2章数字基带信号2.1基本的基带信号波形数字基带信号是数字信息的电波形表示,它可以用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。

数字基带信号的类型有很多,以下是几种基本的基带信号波形。

1、单极性波形这是一种最简单基带信号波形。

它用正电平和零电平分别对应二进制代码“1”和“0”;或者说,它在一个码元时间内用脉冲的有或无来表示“1”和“0”。

该波形的特点是电脉冲之间无间隔,极性单一,易于用TTL,CMOS电路产生;缺点是有直流分量,要求传输线路具有直流传输能力,因而不适应有交流耦合的远距离传输,只适用于计算机内部或极近距离的传输。

2、双极性波形它用正电平和负电平的脉冲分别表示二进制代码的“1”和“0”。

因其正负电平的幅度相等,极性相反,故当“1”和“0”等概率出现时无支流分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的判决电平为零值,因而不受信道特性变化的影响,抗干扰能力也较强。

3、单极性归零波形所谓归零波形是指它的有电脉冲宽度τ小于码元宽度T,即信号电压在一个s码元终止时刻前总要回到零电平。

通常,归零波形使用半占空码,即占空比(τ/T)为50%,从单极性RZ波形可以直接提取定时信息,它是其他码型提取s位同步信息时常采用的一种过渡波形。

与归零波形相对应,上面的单极性波形和双极性波形属于非归零波形,其占T=100%。

空比τ/s4、双极性归零波形它是双极性波形的归零形式。

它兼有双极性和归零波形的特点。

由于其相邻脉冲之间存在零电位的间隔,使得接收端很容易识别出每个码元的起止时刻,从而使收发双方能保持正确的位同步。

5、差分波形这种波形是用相邻码元的电平的跳变和不变表示消息代码,而与码元本身的电位或极性无关。

由于差分波形是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码,因此也称相对码波形,而相应的称前面的单极性或双极性波形为绝对码波形。

用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响,特别是在相应调制系统中可用于解决载波相位模糊问题。

6、多电平波形上述波形的电平取值只有两种,即一个二进制相对码对应一个脉冲。

为了提高频带利用率,可以采用多电平波形或多值波形。

由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同的条件下,比特率提高了,因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。

2.2基带传输的常用码型1、AMI码AMI码的全称是传号交替反转码。

编码规则:把码元序列中的“1”码变为极性交替变化的传输码+1、-1、+1、-1、…,而码元序列中的“0”码保持不变。

例如:消息码: 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 …AMI码: 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1 …AMI码对应的波形是具有正,负,零三种电平的脉冲序列。

它可以看成是单极性波形的变形,即“0”仍对应零电平,而“1”交替对应正,负电平。

优点:无直流分量,且其低频和高频分量也较少,能量集中在频率为1/2码速处;编解码电路简单,且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况;如果它是AMI—RZ波形,接收后只要全波整流,就可变为单极性RZ波形,从中可以提取位定时分量。

缺点:当码元序列中出现长连“0”时,信号的电平长时间不跳变,会造成提取定时信号的困难。

2、HDB3码HDB3码全称是三阶高密度双极性码。

它是为了克服传输波形中出现长连“0”码情况而设计的AMI 码的改进型。

编码规则:(1)检查消息码中“0”的个数。

当连“0 ”数目小于等于3时,HDB3码与AMI 码一样。

(2)如果出现四个以上连“0 ”串时,则将每4 个连“0 ”化作一小节,定义为B00V,称为破坏节,其中V称为破坏脉冲,而B称为调节脉冲。

(3)V与前一个相邻的非“0”脉冲极性相同,并且要求相邻的V码之间极性必须交替。

V的取值为+1或-1。

(4)B的取值可选0,+1,-1,以使V同时满足(3)中的两个要求。

(5)V码后面的传号码极性极性也要交替。

例如:消息码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 AMI码:-1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1HDB3码:-1 0 0 0 –V +1 0 0 0 +V -1 +1 –B 0 0 –V +B 0 0 +V -1 其中的V±脉冲和B±脉冲与1±脉冲波形相同,用V或B符号表示的目的是为了示意该非零码是由原信码的“0”变换而来的。

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