数字基带传输系统的仿真与分析报告
数字基带仿真实验通信系统综合实验报告
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数字基带仿真实验通信系统综合实验报告目录实验一数字基带仿真实验 (1)一.实验目的 (1)二.实验设备与软件环境 (1)三.实验内容 (1)四.实验要求 (2)五.实验原理 (2)1.差错控制编码的基本原理 (2)2)CRC码编码的基本原理 (3)2. 跳频的基本原理 (4)六.实验结果 (7)1.基带包的差错控制技术 (7)2.跳频扩频实验 (10)3.加密解密实验 (18)七.思考题 (20)实验二通信传输有效性和可靠性分析实验 (22)一.实验目的 (22)二.实验设备与软件环境 (22)三.实验内容 (22)1.性能仿真 (22)2.数据速率 (23)3.文件传输 (23)四.实验要求 (24)五.实验原理 (25)1. 停止等待协议基本原理 (25)2. 连续ARQ协议基本原理 (25)3. 检错重发ARQ协议基本原理 (26)六.实验结果 (26)1. 性能仿真 (26)2.数据传输速率的分析(点对点通信): (30)七.思考题 (36)实验三无线多点组网实验 (38)一.实验目的 (38)二.实验设备与软件环境 (38)三.实验内容 (38)四.实验要求 (39)五.实验原理 (40)1. 计算机通信网的相关知识 (40)2. Ad hoc网络 (41)3. 路由选择 (42)六.实验结果 (43)七.思考题 (45)实验四语音传输实验 (48)一.实验目的 (48)二.实验设备与软件环境 (48)三.实验内容 (48)四.实验要求 (49)五.实验原理 (49)1. 基带信号编码的基本原理 (49)2. SCO链路和ACL链路的异同 (50)3. 随机错误和突发错误 (51)六.实验结果 (52)2.蓝牙语音链路建立和断开的过程 (59)七.思考题 (61)实验一数字基带仿真实验一.实验目的1. 了解汉明码、CRC码的基本原理。
2. 了解跳频、扩频的基本原理。
3. 了解常规和公开密钥密码体制的工作原理。
数字基带传输系统的仿真设计.
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1、传号交替反转码---AMI码
4双极性归零波形这种波形是用正电平和负电平分别表示二进制码元的“1”码和“0”码,但每个电脉冲在小于码元宽度的时间内都要回到零电平,这种波形兼有双极性波形和归零波形的特点
5差分波形(相对码波形)信息码元与脉冲电平之间的对应关系是固定不变的(绝对的),故称这些波形为绝对码波形,信息码也称为绝对码
6多电平脉冲波形(多进制波形)上述各种波形都是二进制波形,实际上还存在多电平脉冲波形,也称为多进制波形。
(3)曼彻斯特Manchester码
曼彻斯特码又称数字双相码或分相码,曼彻斯特码用一个周期的方波来代表码元“1”,而用它的反相波形来代表码元“0”。这种码在每个码元的中心部位都发生电平跳变,因此有利于定时同步信号的提取,而且定时分量的大小不受信源统计特性的影响。曼彻斯特码中,由于正负脉冲各占一半,因此无直流分量,但这种码占用的频带增加了一倍。曼彻斯特码适合在较短距离的同轴电缆信道上传输。
数字基带信号传输码系统组成:
①信道形成器:其功能产生适合于信道传输的基带信号波形。
②信道:是允许基带信号通过的媒介,通常为有线信道,如双绞线、同轴电缆等,其传输特性一般不满足无失真传输条件。
③接受滤波器: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,使输出的基带波形有利于抽样判决。
(AMI Alternate Mark Inversion)码又称为平衡对称码。这种码的编码规则是:
数字基带传输实验实验报告
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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。
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。
数字基带系统仿真和分析
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数字通信基带系统仿真和分析小组成员:李孟柱-113144刘路-113161马斌-113136袁辛欣-113153数字通信基带系统仿真和分析摘要:在通信系统中,由于信道特性,噪声等的影响,均会产生码间串扰。
根据奈奎斯特第一准则,重点讨论了两种无码间串扰的基带传输特性。
理想低通特性和升余弦滚降特性。
理想低通传输可达到基带系统理论极限值2B/HZ,但物理不能实现。
且响应波形sinx/x收尾慢。
升余弦对频带利用率下降,不适合高速传播。
奈奎斯特第二准则告诉我们:人为地,有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰,并在接收端判决前加以消除,可以达到改善频谱特性,压缩传输频带,使频带利用率提高到理论上的最大值,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对精度要求的目的。
通常把这种波形称为部分响应。
本篇文章主要讨论第一类部分响应系统,并借助MATLAB仿真工具,仿真其信道传输特性。
关键字:信道码间串扰部分响应MATLABAbstract:In the communication system, due to the effect of the nature of channels and noises etc., it will produce the ISI code. According to the Nudist’s first criteria, we emphasize on the base-band transmission characteristics between the two yards, ideal low-pass characteristics and the raised cosine roll off characteristics. Ideal low-pass transmission base-band system can achieve the theoretical limitation value of 2B/Hz. However, it cannot be implemented physically, and the response waveform ends slowly. Raised cosine will decrease the efficiency of bandwidth use, so it is not suitable for high-speed transmission. The second Nudist’s criteria tells us that, introducin g ISI at the sample moment of codes artificially and regularly, and being eliminated before the judgments of receiving ends can improve the spectrum characteristics, compress transmission band, enhance the efficient use of bandwidth to theoretical maximum value, and accelerate the decay of the transmission waveform tail and lower the requirement of precision. This waveform is usually called a partial response. In this article, we will focus on the first type of partial response system, and simulate the channel transmission characteristics with the help of the MATLAB simulation tools.Keywords: Channel ISIPartial response MATLAB一.数字基带传输系统的简介及其实现方法1.奈奎斯特第一准则如何才能保证信号在传输时不出现或少出现码间干扰,这是关系到信号可靠传输的一个关键问题。
通信原理实验数字基带传输仿真实验
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通信原理实验数字基带传输仿真实验本文记录的是一次通信原理实验,具体实验内容是数字基带传输仿真实验。
这个实验旨在让学生了解并掌握数字基带传输的基本原理、信号调制和调制解调的方法,并通过仿真实验加深对数字基带传输的理解。
实验步骤:第一步:实现数字基带信号的产生。
我们采用MATLAB编写代码来产生数字基带信号。
具体而言,我们可以选择产生脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)等各种调制方式。
第二步:实现数字基带信号的传输。
我们可以通过MATLAB编写代码,将数字基带信号在传输媒介中进行仿真。
具体而言,我们可以选择传输介质为AWGN信道、多径信道等,通过加入信噪比、码元传输速率、波特率等参数来模拟不同的传输环境。
第三步:实现数字基带信号的调制。
我们采用调制器进行数字信号的调制。
常见的数字调制方式有AM调制、FM调制、PM调制等。
此处我们选择了二进制相移键控(BPSK)调制来进行数字基带信号的调制。
第四步:实现数字基带信号的解调。
我们采用解调器来实现数字基带信号的解调。
常见的数字解调方式有包络检测法、抑制互调法等。
此处我们选择了直接判决法来进行数字基带信号的解调。
第五步:实现数字基带信号的重构。
我们通过将数字基带信号解调后还原成原始信号进行数字信号的重构。
此处我们需要通过MATLAB代码将解调后的数字信号还原成原始信号,并绘制出波形图进行对比分析。
实验结果:通过对仿真实验的分析,我们得出了一些结论。
首先,不同的数字基带信号相对应不同的调制方式,比如我们可以选择PAM调制来实现计算机通讯中的以太网传输。
其次,数字基带信号的传输受到了多种因素的影响,包括信道的噪声、信噪比、码元传输速率、波特率等。
第三,数字基带信号的解调方式有很多种,我们需要根据传输环境的不同来选择最适宜的解调方式。
最后,数字基带信号的重构是一个非常重要的环节,它能够让我们了解数字基带信号在传输过程中所带来的信息损失和失真情况。
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。
基于simulink的数字基带传输系统仿真报告
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通信系统建模与仿真课程设计2009 级通信工程专业71 班级题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名张建涛学号091307136指导教师闫利超胡娟小组成员李迎亚黄乔飞2012年5月21日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(参照通信原理教材146页,分两方面说明:1.基带系统传输模型和工作原理;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.基带系统传输模型和工作原理数字基带传输系统的基本组成框图如图 1 所示,它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。
系统工作过程及各部分作用如下。
g T(t)n定时信号图 1 :数字基带传输系统方框图发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。
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。
基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。
信道既传送信号,同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害,使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。
接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。
其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡,以便抽样判决器正确判决。
抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻(由定时脉冲cp控制)进行抽样,获得抽样信号{r n},然后对抽样值进行判决,以确定各码元是“1”码还是“0”码。
2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案由图 1所示,其中发送滤波器的传递函数为G T (f ),冲击响应为g T (t );接收滤波器的传递函数为G R (f ),冲击响应为g R (t )。
实验5-----数字基带传输系统的建模与仿真
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实验五:数字基带传输系统的建模与分析一、实验目的1. 进一步掌握 Simulink 软件使用的基本方法;2. 熟悉升余弦滤波器;3. 熟悉基带信号的采样、判决;4. 熟悉眼图模块。
二、实验内容建立一个基带传输系统,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,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。
假设接收定时恢复是理想的。
三、实验原理数字基带传输系统框图如图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。
图1 数字基带传输系统Gω,其作用是将输入的矩形脉冲变换成发送滤波器:发送滤波器的传输函数为()T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。
Cω。
基带传输的信道通常为有线信道,如市话电缆和架信道:信道传输函数为()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。
Gω,它的主要作用是滤除带外噪声,对接收滤波器:接收滤波器的传输函数为()R信道特性进行均衡,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。
通信原理_数字基带传输系统仿真实验
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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
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。
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。
通信数字基带系统仿真 实验报告

方法原理:把部分码元搬移到同一码元处叠加,观察其波形重叠情况
特点:二进制信号结果很像眼睛
作用:观察码间干扰和噪声影响、估计系统性能优劣程度
电子工程学院通信原理课程实验报告
3、实验仪器与设备(包括实验平台、实验材料等)
PC、MATLAB
4、实验内容(包括实验电路、实验步骤与流程、源程序代码、调试过程记录等,可另附页)
NRZ = 2* randint(1,Num,M)-M+1;
figure(1);Fra bibliotekstem(NRZ);
title('双极性NRZ');
Samp_data = zeros( 1, Samp_rate * Num);
for r = 1:Num*Samp_rate
if rem( r, Samp_rate) == 0
if yh(k)==sign %如果当前V符号与前一个V符号的极性相同
yh(k)=-1*yh(k); %则让当前V符号极性反转,以满足V符号间相互极性反转要
yh(k-3)=yh(k); %添加B符号,与v符号同极性
yh(k+1:length(yn))=-1*yh(k+1:length(yn)); %并让后面的非零符号从V符号开始再交替
Samp_data(r) = NRZ( r /Samp_rate);
end
end
[ht,a] = rcosine(1/Ts,Fs,'fir',alpha); % Design raised cosine filter.滤波器
figure(2);
subplot(2,1,1);
plot(ht);
ylabel('冲激响应');
基带传输系统实验报告

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。
systemview数字通信系统仿真实验四 实验报告

[实验四] 数字基带传输系统
一、实验目的
1、掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、掌握奈奎斯特第一准则。
3、掌握通过眼图分析法来衡量基带传输系统性能的方法。
二、实验内容
1、学习掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、通过仿真验证奈奎斯特第一准则。
3、通过仿真观测系统眼图。
三、实验结果分析
实验内容1:验证奈奎斯特第一准则仿真原理图:
图4-1验证奈奎斯特第一准则仿真原理图结果如下:
图4-2 输入信号的波形
图4-3 输出信号的波形
图4-4 输入信号与输出信号的波形叠加
图4-5 经过升余弦滤波器整形后的信号波形
图4-6 经过升余弦滤波器整形后的信号与原信号的叠加波形
结果分析:由输入信号与输出信号的波形叠加可观察到收发波形基本一致,加入一定幅度的噪声仍然能正常传输,奈奎斯特第一准则得到验证。
改变噪声幅度,错误波形可能增多。
实验内容2:用于观察眼图的基带传输系统仿真原理图:
结果如下:
图4-8 二元码眼图(噪声幅度为0.1V)
图4-9 二元码眼图(噪声幅度为1V)
图4-10 三元码眼图
图4-11 四元码眼图
结果分析:增大噪声幅度,眼图的“眼睛”张开的幅度变小,二进制信号传输时的眼图只有
一只“眼睛”,当传输三元码时,会显示两只“眼睛”,传输四元码时,会显示三只“眼睛”。
[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](https://img.taocdn.com/s3/m/e7a68518f705cc175427095b.png)
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。
THESIS OF BACHELOR ....................................................... 错误!未定义书签。
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。
数字基带传输系统仿真分析

把 双极 性 码 转 换 为 冲激 , 冲激 经 过 升余 弦成 形 滤波, 得 到发 送端 信 号 , 此 时可 以求 得发 送端 信 号的
平均 功 率谱 密度 , 同时 还 可 以 进行 发 送 端 码 型 的眼
图 2是发送 端 码型 图和 接收 端码 型 图 。从 图中
形式直观 的展现 出来 , 解 决 内容 抽象 问题 , 能让 学 生
方 向课 程 打下基 础[ 1 ] 。本 校 选 用普 通 高等 教 育 “ 十
一
从数学公 式推导 解 脱 出来 , 加 深 对教 学 内容 的理 解 ,
调动学 习积极性 。更重要的是让学生 还主动掌握 了一
五” 国家级 规划 教 材 樊 昌信教 授 和曹 丽 娜 教 授 编
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发 送 码 型
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图 5 发 送端 码 型 眼 圈和 接 收 端 码 型 眼 图
有效结合 , 增 强 了教 学可 视 化 效 果 , 激 发 了学 生 学 习的 积 极 性 , 提 高 了教 学效 果 。
[ 关键词]MATL AB; 数 字通信原理 ; 基带传输 系统 [ 中图分类 号]TN9 1 4 [ 文献标" i a ̄J A [ 文章 编号]1 6 7 4 — 2 2 7 3 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 0 1 9 . 0 2
数字基带传输系统仿真实验

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。
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通信工程专业课程设计Ⅲ任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业081班学生姓名赵琪一、课程设计Ⅲ题目数字基带传输系统的仿真与分析二、课程设计Ⅲ工作自 2011 年 12 月 26 日起至 2012 年 1 月 13 日止三、课程设计Ⅲ进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计Ⅲ的内容要求:1.分析并理解数字基带传输系统的实现方法。
2. 了解Matlab的使用方法,并利用Maltab建模,分析系统与高斯噪声,码间干扰之间的关系。
3.研究数字基带传输系统的特性。
指导教师李翠华系(教研室)通信工程教研室接受任务开始执行日期2011年12月26日学生签名数字基带传输系统的仿真与分析赵琪(陕西理工学院电信工程系通信081班,陕西汉中 723003)指导教师:李翠华[摘要] MA TLAB 是美国 Mat hworks 公司开发的适合于工程各领域分析设计与复杂计算的软件。
SIMUL IN K 仿真工具包是 MA TLAB 的一个附加组件 , 是实现动态系统建摸、仿真和分析的一个集成环境。
数字基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器、抽样判决器和同步系统等部件组成。
文中应用 SIMUL IN K 实现了数字信号基带传输系统仿真。
[关键词]数字通信系统; 计算机辅助实验; 计算机仿真Digital baseband transmission system simulationand analysisZhao Qi(Grade08,Class1,Major of Communication Engineering,Dept. of E.I.of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)Tutor: Li Cuihua[Abstract] MA TLAB is Mat hworks developed for all areas of engineering analysis and design software and complex calculations. SIMUL IN K MA TLAB Simulation Toolkit is an add-on, touch is to build dynamic systems, simulation and analysis of an integrated environment.Digital baseband transmission system is mainly formed by the channel signal device, channel, receiver filter, sampling device and decision synchronization system and other components. Paper application SIMUL IN K to achieve a baseband digital signal transmission system simulation.[Key words] Digital communication systems; computer-aided experiments; computer simulation目录任务书 (I)摘要 (II)Abstract ........................................................................................................... I II1 绪论 (2)2数字基带传输系统的简介及其实现方法 (2)2.1数字基带传输系统的简介 (2)2.2数字基带传输系统的组成 (2)2.3数字基带传输系统的码型 (3)2.4数字基带传输系统的准则 (4)3Matlab的简介 (6)3.1Matlab常用函数 (6)3.2Matlab在通信系统中的仿真 (11)4基带系统设计与结果分析 (14)4.1仿真系统分析与设计 (14)4.2仿真结果分析 (17)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1.绪论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, 为了使学生加深对通信系统的理解, 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输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Mathw or ks 公司的MAT LAB 作为仿真工具, 其仿真平台SIMU LINK 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 .本文给出了采用仿真工具SIMU LINK, 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.2.数字基带传输系统的简介及其实现方法2.1数字基带传输系统的简介一种不搬移基带信号频谱的传输方式。
未对载波调制的待传信号称为基带信号,它所占的频带称为基带,基带的高限频率与低限频率之比通常远大于1。
2.2数字基带传输系统组成基带传输系统的组成框图如图所示。
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。
基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列,为了使这种脉冲序列适合于信道的传输,一般要经过码型变换器,码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码(AMI码或HDB3码),有时还要进行波形变换,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及噪声的干扰,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,校正由于信道特性(包括接收滤波器在内)不理想而产生的波形失真或码间串扰。
最后在取样定时脉冲到来时,进行判决以恢复基带数字码脉冲。
2.3数字基带传输系统的码型数字基带传输对码型有如下要求:1、有利于提高系统的频带利用率2、基带信号应不含直流分量同时低频分量要尽量少,因为由于变压器的接入,使信道具有低频截止特性。
3、考虑到码型频谱中高频分量的影响电缆中线对间由于电磁辐射而引起的串话随频率升高而加剧,会限制信号的传输距离或传输容量。
4、基带信号应具有足够大的定时信号供提取5、基带信号的传输码型应具有误码检测能力6、码型变换设备简单,容易实现常见的传输码型有NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码及CMI码,其中最适合基带传输的码型是HDB3码。
另外,AMI码也是CCITT建议采用的基带传输码型,但其缺点是当长连"0"过多时对定时信号提取不利。
CMI码一般作为四次群的接口码型。
2.4数字基带传输系统的准则奈奎斯特第一准则如何才能保证信号在传输时不出现或少出现码间干扰,这是关系到信号可靠传输的一个关键问题。
奈奎斯特对此进行了研究,提出了不出现码间干扰的条件:当码元间隔T的数字信号在某一理想低通信道中传输时,若信号的传输速率位Rb=2fc (fc为理想低通截止频率),各码元的间隔T=1/2fc,则此时在码元响应的最大值处将不产生码间干扰,且信道的频带利用率达到极限,为2(b/s)·Hz。
上述条件是传输数字信号的一个重要准则,通常称为奈奎斯特第一准则。
即传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速率的一半BW=fc=Rb/2=1/2T当满足这一条件时,其它码元的拖尾振幅在对应于某一码元响应的最大值处刚好为零。
滚降低通幅频特性实际传输中,不可能有绝对理想的基带传输系统,这样一来,不得不降低频带利用率,采用具有奇对称滚降特性的低通滤波器作为传输网络。
根据推导得出结论:只要滚降低通的幅频特性以点C(fc,1/2)呈奇对称滚降,则可满足无码间干扰的条件(此时仍需满足传输速率=2fc)。
滚降系数:a=[(fc+fa)-fc]/fc用滚降低通作为传输网络时,实际占用的频带展宽了,则传输效率有所下降,当a=100%时,传输效率即频带利用率只有1(b/s)·Hz,比理想低通小了一半。
眼图眼图能直观地表明数字信号传输系统出现码间干扰和噪声的影响,能评价一个基带系统的性能优劣。
再生中继传输基带数字信号在传输过程中,由于信道本身的特性及噪声干扰使得数字信号波形产生失真。
为了消除这种波形失真,每隔一定的距离加一再生中继器,由此构成再生中继系统。
再生中继系统的特点是无噪声积累,但有误码率的累积。
再生中继器由三大部分组成:均衡放大、时钟提取和判决再生。
再生中继器再生中继器主要由均衡放大电路、定时提取电路、判决及码形成电路等3个部分组成。
均衡放大电路的作用是对接收到的失真波形进行放大和均衡;定时提取电路的作用是在收到的信码流中提取定时时钟,以得到与发端相同的主时钟脉冲,做到收发同步;判决及码形成电路则是对已被放大和均衡的信号波形进行抽样、判决,并根据判决结果形成新的、与发送端相同的脉冲。
3.Matlab简介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。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。