简单基带传输系统分析

实验一 简单基带传输系统分析
一、实验目的：
1.掌握观察系统时域波形、学会功率谱分析，重点学习和掌握观察眼图的操作方法；
2.结合实践，加强对数字基带通信系统原理和分析方法的掌握；
3.进一步熟悉systemview 软件的使用，掌握主要操作步骤。

二、实验内容
构造一个简单示意性基带传输系统。

以双极性PN 码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s ，低通型信道中的噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v ）。

要求：
1．观测接收输入和低通滤波器输出的时域波形；
2．观测接收滤波器输出的眼图；
3．观测接收输入和滤波输出的功率谱；
4．比较原基带信号波形和判决恢复的基带信号波形。

三、实验原理
简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

四、实验要求
1. 数字基带传输系统仿真电路图；
2. 获得信源的PN 码输出波形、经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形、滤波器输入端信号波形、抽样判决器输出端恢复的基带信号波形；
3. 对比输入端PN 码波形和输出端恢复的波形，并分析两者的区别；
4. 对比PN 码和经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱，并分析两者的差别；
5. 对比信道输入端信号和信号输出端信号的眼图，并分析两者的差别。

五、实验结果和分析 PN 码 发生器 低 通 高 斯 噪声源
加性高斯低通型信道
图2-1-1 简单基带传输系统组成框图 ＋ 形 成 滤波器 接 收 判 决
信源的PN码输出波形：
经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形：
信道输出的接收波形
判决比较的输出波形
PN码和波形形成器输出功率谱对比
信道输入端信号眼图：
信道输出端信号眼图：
结果分析：
1、对比输入端PN码波形和输出端恢复的波形，并分析两者的区别：
输出端恢复的波形有延迟
2、对比PN码和经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱，并分析两者的差别：
经高斯脉冲形成滤波器后的码的功率谱主要集中在低频端，能量相对集中，而PN 码的功率谱主瓣外的分量较大。

3、对比信道输入端信号和信号输出端信号的眼图：
从图可以看出，由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，信道输入眼图明显比较平滑。

总结：
经高斯滤波器形成处理后的基带信号波形远比PN码信号平滑，信号能量主要集中于10
倍码率以内，经低通型限带信道后信号能量损失相对较小。

由于信道的不理想和叠加噪声的
影响，信道输出眼图将比输入的差些，改变信道特性和噪声强度，眼图波形将发生明显畸变，接收端误码率肯定相应增大。

由此可见，基带传输系统中不应直接传送方波码序列信号，应经过波形形成，从而使
能量更为集中，并通过均衡措施达到或接近无码间干扰系统设计要求。

另外，眼图观察法的
确是评测基带系统传输质量的简便有效方法。

六、主要部件参数:
编号
图符块属性
（Attribute）
类型
（Type）
参数设置
（Parameters）
0 Source PN Seq Amp=1v,Offset=0v,Rate=100Hz,Levels=2, Phase=0 deg
1 Comn Pulse Shape
Gaussian,Time Offset=0,Pulse Width=0.01sec,Std Dev=0.15V
2 Adder -- --
3 Source Gauss Noise Std Dev=0.3v,Mean=0v.
4 Operator Linear Sys Analog…,Butterworth Lowpass IIR,
5 Poles, low cutoff=200Hz.
5 Operator Sampler Interpolating,Rate=100Hz,Aperture=0 sec, Aperture Jitter=0 sec,
6 Operator Hold Last Value ,Gain=2
7 Operator Compare a>=b,True Output=1V,False Output
=0v,A input=t6 Output0,B input=t8 Output0
8 Source Sinusoid Amp=0v,Freq=0Hz,Phase=0 deg
9,10
,11,
12
Sink Analysis
七、实验心得体会
通过该次通信软件实验，我学会了systemview软件的使用,对数字基带通信系统原理和分析方法更加的了解；学会了系统时域波形分析、功率谱分析和眼图分析的方法；可以仿真出所需的波形，对于参数设置及运行软件有了一定的掌握，总之，这次实验给了我很大的帮助。