数字基带系统实验一总结报告
实验一数字基带信号的产生及波形变换实验
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实验一数字基带信号的产生及波形变换实验一、实验目的(1)了解多种时钟信号的产生方法;(2)了解帧同步信号的产生过程;(3)了解几种常见的数字基带信号;(4)掌握AMI码的编码规则。
二、实验原理通信的根本任务是远距离传递消息,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元数字信息,它可能来自计算机、电传打字机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。
对基带传输系统的要求就是选择一组有限的离散波形来表示数字信息。
其中未调制的电脉冲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。
数字基带信号实际上是消息代码的电波形,不同形式的数字基带信号具有不同的频谱结构。
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,但必须合理地设计数字基带信号以使数字信息变换为适合于给定信道传输特性的频谱结构。
通常把数字信息的电脉冲表示过程称为码型变换,在有线信道中传输的数字基带信号又称为线路传输码型。
对于数字基带信号的码型选择通常考虑的原则是:(1)对于传输频带低端受限的信道,其线路传输码型的频谱中应不含直流分量;(2)码型变换过程应对任何信源具有透明性,即与信源的统计特性无关;(3)便于从基带信号中提取位定时信息;(4)便于实时监测传输系统信号传输质量,即应能检测出基带信号码流中错误的信号状态;(5)对于某些基带传输码型,信道中传输的单个误码会扰乱一段译码过程,从而导致译码信息中出现多个错误,这种现象称为误码扩散。
希望这种情况越少越好;(6)当采用分组形式的传递码型时,在接收端不但要从基带信号中提取位定时信息,而且要恢复出分组同步信息,以便将接收到的信号正确地划分成固定长度的码组;(7)尽量减少基带信号频谱中的高频分量;(8)编译码设备应尽量简单。
数字基带信号在通信系统中占有比较重要的位置,本实验是整个通信实验系统的数字发送端,其原理框图如图 1-1 所示。
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。
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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。
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。
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。
基带传输系统实验报告
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数字基带传输系统实验名称:数字基带传输系统systemview 仿真 实验条件:systemview 仿真软件破解版,电脑实验原则:力求条理清晰,结构分明,层次紧致,尽量将应有的模块打包放入子系统,方便以后的模块修改,每个模块对其余模块全部是透明的,定义每个模块的需要设置的参数,根据其余模块或者整个系统对参数进行修改,任何一个子系统的控制用时钟信号都必须从外面引入,方便系统的参数设计!对每一个关键的部位加上应有的注释!实验模块:信源子系统,CMI 编码,CMI 译码,位同步子系统,帧同步子系统,帧复用解调模块!实验模块简介:① 信源子系统 : 将多路信号按帧的大小进行复用并加入控制帧,控制帧采用巴克码,方便在解调时对巴克码的识别.本实验中采用的是三路信号的复用,其中一路为巴克码!② CMI 编码: 用可变分频器的实现方法:一般分频器是通过计数器完成,计数器的范围为0~(N -1),这里N 为分频数。
当计数器达到(N -1)是地,对计数器进行复位,进入下一轮计数。
通过改变N 的大小,从而达到可变分频计数的目的。
对于可变计数器的输出,输出占空比为50%的方波信号。
这是通过判决电路实现的:当计数器计数小于N/2时输出为1,其它为0。
③ CMI 译码:根据CMI 码的特点,11与00表示1,用10表示0,这样可以用相邻的两位进行异或就可以得到原编码的的反码,然后取反就是!设计思路就是让相邻的两位异或就可以得到原来的数据!④位同步子系统:位同步子系统是根据相位加减设计的,当同步信息和码元不同步时,可以根据码元与同步信息是否超前或者滞后来决定是采取打开扣除门还是附加门来增加或者减少相位,来达到同步!⑤帧同步子系统:本模块可分为巴克码识别器及同步保护两部分。
巴克码识别器包括移位寄存器、相加器和判决器组成,而其余部分为同步电路保护部分.基带信号里的帧同步码无错误时(七位全对),把位同步信号和数字基带信号输入给移位寄存器,识别器就会有帧同步识别信号输出!⑥时分复用解调子系统:通过帧同步提取同步信息,并通过电路去除同步帧巴克码,然后再位同步信息作为时钟信号的前提下将两路数据信号分离开来,然后通过串并转换将信号转换为并行信号并输出!实验模块详细设计介绍信源子系统电路设计思路帧信息设计详细图时钟信号通过4分频和8分频以及16分频以后形成控制信号,用信号来控制三个8位选择器的选择输出!三个波形如下图所示:可以看出反相之后就可以形成000 001 010 011 100 101 110 111的八个信号选择八位选择器选择输出,八路信号选通输出的周期为8*e-6HZ从而达到了串并转换的目的!选择时钟有时钟信号1的八位组成!所以八位选择器的时钟频率为1/32*e+6HZ!三路信号的输出,从输入的时钟信号是八路选择器选通八路信号的时钟,这样可以保证三选一电路每次选通到下一次选通都可以使八路选择器进入一个新的循环!如上图产生的信号为10,11,00用来选通三路信号,时间刚好是上面加在八选一上面的八倍!当三路信号生成之后再经过一个八路选择器按相关方式选择输出三个信号中的一个,所需要的时钟频率必须为前面所产生的数据信号的长度,及控制时钟频率应该为1/32*e+6HZ!巴克码序列作为帧同步信号加到数据帧的最前面,用来做帧同步信号,本信源子系统中使用的巴克码是111001再在巴克码前面加一位保护码元0一起构成帧同步码元!在上述系统中使用的数据是自定义数据。
实验报告-数字信号基带传输系统的实现
![实验报告-数字信号基带传输系统的实现](https://img.taocdn.com/s3/m/48d036bfddccda38366bafd7.png)
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。
数字基带信号实验报告
![数字基带信号实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e61134ea4bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118c35.png)
数字基带信号实验报告指导老师:李敏姓名:学号:试验一数字基带信号一、试验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌控AMI、HDB3码的编码规章。
3、掌控从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌控集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3〔AMI〕编译码集成电路CD22103。
二、试验内容1、用示波器观测单极性非归零码〔NRZ〕、传号交替反转码〔AMI〕、三阶高密度双极性码〔HDB3〕、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观测从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观测HDB3、AMI译码输出波形。
三、试验步骤本试验运用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟识数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2、用示波器观测数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在试验板任何位置的GND点均可,进行以下观测:〔1〕示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT,对比发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作〔1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄〕;〔2〕用开关K1产生代码×1110010〔×为任意代码,1110010为7位帧同步码〕,K2、K3产生任意信息代码,观测本试验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
3、用示波器观测HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
〔1〕示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3,将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1,观测全1码对应的AMI码〔开关K4置于左方AMI端〕波形和HDB3码〔开关K4置于右方HDB3端〕波形。
再将K1、K2、K3置为全0,观测全0码对应的'AMI 码和HDB3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。
北京邮电大学小学期数字基带传输系统实验报告
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2010年小学期电路综合实验——数字基带传输系统学院:信息与通信工程学院班级:学号:序号:姓名:复杂:采样判决一、实验目的(1)理解数字语音传输系统的原理和构成,以及各个功能模块的功能和实现原理。
(2)掌握FPGA的设计流程和设计方法,熟练掌握应用软件Quartus II和Modelsim的使用。
(3)学习并掌握FPGA的自顶向下的设计思想,并熟练使用VHDL语言编程设计芯片。
(4)学会借助Matlab仿真系统进行系统各项性能的验证。
(5)锻炼自身调试硬件电路板的能力,培养独立解决问题的能力。
二、实验内容与实验原理主要完成对接收到的信号进行采样,并对采样值进行判决。
在这次仿真设计中,噪声是当输入信号过来之后才加上的,故采样时刻取第一个非零值到来的时刻,此后每隔一定时间进行一次抽样。
抽样后就进行判决,发送信号是采用双极性码,最佳的判决准则是;如果采样值大于零,则判为+1,对应单极性码的0,如果采样值小于零,则判为-1,对应1。
由图2-17所示的接收信号的眼图也可以看出,判决的最佳门限为零,和理论值相同。
采样判决模块的Modelsim仿真的参考结果如图2-17:图2-17 采样判决模块的Modelsim仿真结果其中din是输入的34bit的信号,dout是判决输出的信号,clk是总时钟,clk_5是采样时钟,这个时钟在第一个采样点确定后才开始产生,并且频率是总时钟的五分之一,从仿真图中看出红线消失的地方就是开始采样的时刻,并且以后每五个时钟采一次样。
三、实验设计以下为一个模5的加法计数器。
因为滤波器要插零,所以需要一个加法器来实现对应的采样周期。
其中clear为复位清零。
b为输出端。
architecture count of cypj issignal b_temp:std_logic_vector(2 downto 0):="000";signal c:std_logic:='0';beginp1:process(clk)beginif(c='1')thenif(clk'event and clk='1')thenif clear='0'thenb_temp<="000";elsif b_temp="100"thenb_temp<="000";elseb_temp<=b_temp+1;end if;b<=b_temp;end if;end if;end process p1;为使程序在遇到第一个非零值时才执行后续操作所以还应设计p2如下:p2:process(clk)beginif(c='0')thenif(a="00000000000000000000000000000000")thenc<='0';elsec<='1';end if;end if;end process p2;判决:当前面条件满足后,如输入a为正,则使输出赋为1,如a为负,则输出赋为0p3:process(b)beginif(c='1')thenif(b="100")thenif(a(31)='1')thenx<="0001";elsif(a(31)='0')thenx<="0000";end if;end if;end if;end process p3;end count;四、仿真结果五、实验中的问题及解决本次实验遇到了很多的问题,首先是对实验目的的不明确。
通信数字基带系统仿真 实验报告
![通信数字基带系统仿真 实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c3ab397258fafab069dc02d4.png)
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');
通原实验数字基带系统
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成绩西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称:数字基带系统院系:通信与信息工程学院专业班级:通工1005班学生姓名:郑灏学号:03101150 (班内序号)04指导教师:张明远报告日期:2012年9月8日●实验目的:1、熟悉仿真环境;2、掌握数字基带信号的常用波形与功率谱密度;3*、掌握奈奎斯特第一准则与码间干扰的消除;4*、掌握眼图及其性能参数。
●仿真设计电路及系统参数设置:1、模拟图一时间参数:No. of Samples = 4096;Sample Rate = 2000HzRate = 100Hz;双极性码Amp = 10V;单极性码Amp = 10V,Offset = 10V;功率谱密度选择(dBm/Hz 1 ohm);用于采样的矩形脉冲序列幅度1V,频率100Hz;脉宽0.005s(占空比50%);2、模拟图二图符0为Rate = 100Hz,Amp = 10V的双极性不归零码通带增益0dB,阻带增益-40dB;归一化最低截止频率10Hz/2000Hz = 0.005;归一化最高截止频率190Hz/2000Hz = 0.095;分别记录信源与信宿的眼图,时间参数如下:Start = 0.02s,Length = 0.05s;仿真波形及实验分析:1、记录单、双极性不归零码的波形与功率谱密度(1)单极性不归零码的波形:矩形波不归零,幅度10V,频率100Hz,Offset=10V(2)单极性不归零码的功率谱密度:第一零点带宽100H z,可看到明显的直流分量和谐波分量(3)双极性不归零码的波形:矩形波幅度为10V,频率为100Hz,矩形波不归零(4)双极性不归零码的功率谱密度:第一零点带宽和传码率在数值上相等,为100Hz2、记录单、双极性归零码的波形与功率谱密度(1)单极性归零码的波形与功率谱密度:矩形波归零,幅度10V,频率100Hz,Offset=10,第一零点带宽200Hz(2)单极性归零码的功率谱密度(3)双极性归零码的波形:矩形波归零,幅度10V,频率100Hz,占空比50%,第一零点带宽200Hz(4)双极性归零码的功率谱密度3、改变采样脉冲的占空比为25%,观察并记录归零码波形与功率谱密度的变化(1)单极性归零(2)双极性归零4、观察记录眼图信源眼图信宿眼图5.将归一化最低截止频率20Hz/2000Hz = 0.01;归一化最高截止频率380Hz/2000Hz = 0.19所得信宿眼图。
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。
数字通信原理实验报告 实验一 数字基带信号 1、 实验目的 1、了解单极
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实验一数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、实验步骤1、熟悉信源模块和HDB3编译码模块的工作原理,使直流稳压电源输出+5V,-12V电压。
2、用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
接通信源单元的+5V电源,用FS作为示波器的外同步信号,进行下列观察:(1)示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);(2)用K1产生代码×1110010(×为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
(1)将信源模块的+5V电源连到HDB3编译码模块,将直流稳压电源上的-12V 连到HDB3编译码模块。
用信源模块的FS信号作为示波器的外同步信号。
(2)示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和(AMI)HDB3,将信源模块K1、K2、K3的每一位都置1,观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码;再将K1、K2、K3置为全0,观察全0码对应的AMI码和HDB3码。
全1码对应的AMI码和HDB码:3码:全0码对应的AMI码和HDB3观察AMI码时将开关K4置于A端,观察HDB3码时将K4置于H端,观察时应注意编码输出(AMI)HDB比输入NRZ-OUT延迟了4个码元。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/0c84cf674a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311c6.png)
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。
数字基带系统实验一总结报告
![数字基带系统实验一总结报告](https://img.taocdn.com/s3/m/af066a7ef242336c1eb95e3e.png)
实验一基带传输系统实验目录:一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验内容 (3)(一)因果数字升余弦滚降滤波器设计 (3)1) 窗函数法设计非匹配形式的基带系统的发送滤波器 (3)2) 频率抽样法设计匹配形式的基带系统的发送滤波器 (5)3) 非匹配形式下窗函数设计法和匹配模式下频率抽样法设计的滤波器第一零点带宽和第一旁瓣衰减 (7)(二)根据离散域基带系统模型,设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统 (7)(三)非匹配模式和匹配模式的无码间干扰的数字基带传输系统测试 (10)1) 非匹配滤波器无加性噪声系统 (10)2) 非匹配滤波器和匹配滤波器加加性噪声系统 (12)四、实验心得 (15)指导老师:马丕明班级:通信一班姓名:石恬静201100120172蒋金201100120222一、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、实验原理数字通信系统的模型如下图所示: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。
带限信道的数字基带传输系统的传输模型为:发送滤波器 传输信道 接收滤波器}{n a x(t) y(t) r(t) }'{a n定时信号输入符号序列{a }l ,其取值为1或-1;每隔一个比特周期Tb 发送一个脉冲信号得到发送信号()d t ;在匹配形式下,发送滤器和接收滤波器都是平方根升余弦滚降滤波器,在)(w G r )(w C)(w G R 抽样判决 噪声源 位定时提取 信源 信源编码器 信道编码器数字调制器数字信源噪声信道信宿信源译码器 信道译码数字解调器数字信宿编码信道非匹配形式下,发送滤波器是升余弦滚降滤波器而接收滤波器是直通型。
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实验一基带传输系统实验目录:一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验内容 (3)(一)因果数字升余弦滚降滤波器设计 (3)1) 窗函数法设计非匹配形式的基带系统的发送滤波器 (3)2) 频率抽样法设计匹配形式的基带系统的发送滤波器 (5)3) 非匹配形式下窗函数设计法和匹配模式下频率抽样法设计的滤波器第一零点带宽和第一旁瓣衰减 (7)(二)根据离散域基带系统模型,设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统 (7)(三)非匹配模式和匹配模式的无码间干扰的数字基带传输系统测试 (10)1) 非匹配滤波器无加性噪声系统 (10)2) 非匹配滤波器和匹配滤波器加加性噪声系统 (12)四、实验心得 (15)指导老师:马丕明班级:通信一班姓名:石恬静201100120172蒋金201100120222一、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、实验原理数字通信系统的模型如下图所示: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。
带限信道的数字基带传输系统的传输模型为:发送滤波器 传输信道 接收滤波器}{n a x(t) y(t) r(t) }'{a n定时信号输入符号序列{a }l ,其取值为1或-1;每隔一个比特周期Tb 发送一个脉冲信号得到发送信号()d t ;在匹配形式下,发送滤器和接收滤波器都是平方根升余弦滚降滤波器,在)(w G r )(w C)(w G R 抽样判决 噪声源 位定时提取 信源 信源编码器 信道编码器数字调制器数字信源噪声信道信宿信源译码器 信道译码数字解调器数字信宿编码信道非匹配形式下,发送滤波器是升余弦滚降滤波器而接收滤波器是直通型。
发送信号()d t 经过发送滤波器后输出信号()x t ;信号在信道内传输时受到噪声的干扰,信道输出的信号()()()y t x t n t =+;经过接收滤波器后的输出信号为()()()R r t y t g t =*;采用不同的滤波器对输出信号产生的延时会有所不同,在采样时要确定采样的起始点,然后对输出信号进行抽样判决,得到判决'l {}a 。
根据接送滤波器的输出信号的眼图判断信号有无码间干扰;根据抽样判决点信号的星座图判断噪声对通信系统通信质量的影响程度。
由模拟升余弦滚降滤波器得到数字升余弦滚降滤波器可采用窗函数设计法和频率抽样法。
窗函数法是从模拟升余弦滤波器的单位冲激响应的表达式222sin /cos /()/14/c cd c c t T t T h t t T t T παππα=⋅-出发,对其进行时域抽样、截断、加窗得到,最后向右移位得到因果的数字升余弦滚降滤波器的单位冲激响应()h nT 。
频率抽样法是从模拟升余弦滚降滤波器的频率响应表达式入手,对其进行频率抽样后进行IDFT 变换,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(一)因果数字升余弦滚降滤波器设计给定的升余弦系统的频域响应表达式和时域单位冲激响应的表达式,分别采用窗函数法(选用Blackman 窗)和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚降的基带系统。
滤波器设计的有关参数:T=1,31,4,1===N T f c s 。
滚降系数分别为 0.2,1;设计滤波器。
1) 窗函数法设计非匹配形式的基带系统的发送滤波器A. 程序如下: 子函数:function [h]=unmatch_filter(N,Tc,a)%hn 升余弦滚降滤波器的单位冲击响应% N :抽样点数 %Tc :表征升余弦滤波器的频率响应常数 % a :滚降系数 t=[-(N-1)/2:(N-1)/2]; for i=1:N;if (abs(t(i))==0)h(i)=1;elseif ((1-4*a*a*t(i)*t(i)/Tc/Tc)==0) h(i)=sin(pi*t(i)/Tc)/t(i)*Tc/4;elseh(i)=sin(pi*t(i)/Tc)*cos(a*pi*t(i)/Tc)/(pi*t(i)/Tc)/(1-4*a*a*t (i)*t(i)/Tc/Tc); end ; end ; end主程序:clc;clear all ;close all ;a=input('滚降系数a=');Tc=4;N=31;w=-1:0.01:1;n=[1:N];wd=(blackman(N))';[h]=unmatch_filter(N,Tc,a); hn=h.*wd; % h 为实际的因果数字升余弦滚降滤波器的单位冲击响应[H,w]=freqz(hn);mag=abs(H);H1=max(mag);Hw=mag/H1;Hdb=20*log10((ma g+eps)/H1);subplot(221);stem(real(hn),'.');title('单位冲击响应时域特性');xlabel('t');ylabel('hn'); subplot(222);plot(w,abs(H));title('幅频特性');xlabel('w');ylabel('abs(H)'); subplot(223);plot(w,Hw);title('归一化幅频响应');xlabel('w');ylabel('Hw'); subplot(224);plot (w/pi,Hdb );title ('幅度响应(单位:dB )');xlabel('w/pi');ylabel('Hdb/dB'); B. 结果: 当a=0.2时:10203040-0.500.51单位冲击响应时域特性th n1234246幅频特性wa b s (H )012340.51X: 1.239Y: 0.001283归一化幅频响应wH w0.51-150-100-500幅度响应(单位:dB )w/piH d b /d B图1 非匹配滤波器a=0.2时的单位冲击响应和幅度响应波形当a=1时:10203040-0.500.51单位冲击响应时域特性th n123401234幅频特性wa b s (H )12340.51X: 1.638Y: 0.009788归一化幅频响应wH w0.51-200-150-100-500幅度响应(单位:dB )w/piH d b /d B图2 非匹配滤波器a=1时的单位冲击响应和幅度响应波形2) 频率抽样法设计匹配形式的基带系统的发送滤波器 A. 程序如下: 子函数:function [hn]=match_filter(N,Tc,a)n=-(N-1)/2:(N-1)/2;%时域取值-15至+15k=n;f=k*1/N;%频率 Hf=zeros(1,N); %根升余弦匹配滤波器 for i=1:N %升余弦滤波器频域特性if (abs(f(i))<=(1-a)/(2*Tc)) Hf(i)=Tc;elseif (abs(f(i))<=(1+a)/(2*Tc))Hf(i)=Tc/2*(1+cos(pi*Tc/a*(abs(f(i))-(1-a)/(2*Tc)))); else Hf(i)=0; end endHF=sqrt(Hf);%根升余弦滚降滤波器hn=1/N*HF*exp(j*2*pi/N*k'*n);%根升余弦滚降滤波器时域特性 end 主程序:a=input('滚降系数a=');Tc=4;N=31; [hn,HF,n]=match_filter(N,Tc,a);[H,w]=freqz(hn);mag=abs(H);H1=max(mag);Hw=mag/H1;Hdb=20*log10((ma g+eps)/H1);subplot(221);stem(real(hn),'.');title('单位冲击响应时域特性');xlabel('t');ylabel('hn'); subplot(222);plot(w,abs(H));title('幅频特性');xlabel('w');ylabel('abs(H)'); subplot(223);plot(w,Hw);title('归一化幅频响应');xlabel('w');ylabel('Hw'); subplot(224);plot (w/pi,Hdb );title ('幅度响应(单位:dB )');xlabel('w/pi');ylabel('Hdb/dB'); B. 结果: 当a=0.2时:10203040-0.200.20.40.6单位冲击响应时域特性th n1234123幅频特性wa b s (H )12340.51X: 1.012Y: 0.001538归一化幅频响应wH w0.51-80-60-40-200幅度响应(单位:dB )w/piH d b /d B图3 匹配滤波器a=0.2时的单位冲击响应和幅度响应波形当a=1时:10203040-0.500.51单位冲击响应时域特性th n123400.511.52幅频特性wa b s (H )0123400.51归一化幅频响应wH w0.51-100-50050X: 0.5508Y: -38.52幅度响应(单位:dB )w/piH d b /d B图4 匹配滤波器a=1时的单位冲击响应和幅度响应波形3)非匹配形式下窗函数设计法和匹配模式下频率抽样法设计的滤波器第一零点带宽和第一旁瓣衰减滚降系数a非匹配形式滤波匹配形式滤波窗函数法频率抽样法第一零点带宽(rad/s)第一旁瓣衰减(dB)第一零点带宽(rad/s)第一旁瓣衰减(dB)0.2 1.239 46.46 1.012 24.741 1.638 109.5 1.651 38.52表一非匹配滤波器和匹配滤波器在不同滚降系数下的第一零点带宽和第一旁瓣衰减比较结论:改变滤波器的滚降系数,滤波器的第一零点带宽和第一旁瓣衰减的变化:非匹配形式滤波器,增大滚降系数,第一零点带宽增大,衰减增大;非匹配形式滤波,增大滚降系数,第一零点带宽增大,衰减增大;在相同滚降系数下,非匹配形式滤波器比匹配形式滤波器衰减快。