浅析由二进制单极性归零码(RZ)
浅析由二进制单极性归零码（RZ）
变换成三阶高密度码（HDB3）的方法
云南省邮电学校岳发明在数字通信中，由于信道特性和数字通信过程的要求，传送数字信号之前要把信源码转换为信道码，信源码一般是二进制单极性归零码（RZ），而信道码则是三阶高密度码（HDB3），其由二进制单极性归零码（RZ）变换成三阶高密度码（HDB3）的变换过程及方法如下：
1、将0000变为000V的形式，当第一组000V前无传号1时，则将该组变成B00V的形式。其中B称为附加传号脉冲，简称B码；V称为破坏脉冲，简称V码。
2、当相邻两个V码间的传号1为偶数个时，应将后面的000V变成B00V的形式；当相邻两个V码间的传号1为奇数个时，则后面的那个000V保持不变，即偶变奇不变。
3、将传号1用B代替，它和附加传号B一起分别用B+和B-表示，且应正负交替。
4、V码分别用V+和V-表示，且每一个V码应与前一个传号（包括附加传号）B码同极性。
5、检验：
①检验V码是否正负交替，若是表示变换正确，否则为错误；
②检验相邻两个V码之间是否为奇数个传号（包括附加传号）码，若是为正确，否则为错误。例1
二进制码：10000101000001100000011
将0000变为000V ：1000V101000V011000V0011
加B码：1000V101B00V011B00V0011
换为B+、B- ：B+000VB-0B+B-00V-0B+B-B+00V+00B-B+
给V加极性：B+000V+B-0B+00V0B-B+B-00V00B+B-
例2
例3
在接收端，当发现码流中有两个传号脉冲的极性相同时，即可断定两个传号中后面的传号是破坏脉冲V；如果两个极性相同的传号之间有三个连“0”，就是000V的形式，只要将V变成“0”即可；如果在两个同极性的传号之间只有两个连“0”，就说明是B00V的形式，则需要将附加脉冲B和破坏脉冲V都变成“0”；如果在两个极性的传号之间，“0”的数目等于1或大于3，则说明有误码。
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程 设计报告 设计题目：单极性和双极性NRZ信噪 比和误比特率的 关系特性 专业班级：信处 姓名： 指导教师：陈爱萍老师
设计时间：2011.11.28
单极性和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性 一、设计任务与要求 利用Matlab 作图比较单极性NRZ 和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性，并计算当要求基带传输系统的误码率为10-6时所需要的信噪比。 二、设计任务分析 首先分析下二元码有如下： 单级性非归零码（NRZ （L ））属于非归零码NRZ （Not Return Zero code ）在整个码元期间电平保持不变。在这种编码中用高电平和低电平（通常为零电平）分别表示二进制 信息“1”、“0”。 双极性非归零码也同单级性非归零码相同的是在整个码元期间电平保持不变，但它用正电平，负电平分别表示“1”，“0”. 对于单极性NRZ 码，设对应0和1信息时其幅度分别为0和A ，无码间干 扰时，接收滤波器的输出信号 或 。若接 收判决门限为d ，即若 ，判定信号幅度为A ；若 判定信号幅度为0。 当发送信号为0时，叠加高斯噪声后接收波形幅度的概率密度函数为： 发送信号为1时，叠加高斯噪声后的接收波形幅度的概率密度函数为： 若噪声幅度过大，就会造成接收端的误判，误判概率为 总误判概率为 ，通常 ，采用 作为判决电平是最佳的，此时的误比特率为 ，噪声功率为 ，所以有： ，所以 。 流程图： )2220()2r p r σπσ-=())2221()2r A p r σπσ --=()()22212d r A b p dr σπσ--=?0011b b b p p p p p =+0112p p ==2A 2212x b d p dx Q σσπ+∞-??== ????22 S A =2N σ =2b p Q S N =24S A =b p Q S N =()()r KT A n KT =+()()r KT n KT =r d > r d <
不归零编码
在传送分组时，USB应用了NRZI编码方式。 信号电平的一次反转代表1，电平不变化表示0，并且在表示完一个码元后，电压不需回到0 不归零制编码是效率最高的编码 缺点是存在发送方和接收方的同步问题 单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即 0.5)。也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。 双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。 以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。归零码可以改善这种状况。 RZ,NRZ与NRZI编码解释 RZ 编码（Return-to-zero Code），即归零编码。 在RZ 编码中，正电平代表逻辑1，负电平代表逻辑0，并且，每传输完一位数据，信号返回到零电平， 也就是说，信号线上会出现 3 种电平：正电平、负电平、零电平：
不同调制模式下的误码率与信噪比关系
不同调制模式下的误码率与信噪比的关系 一．原理概述 调制（modulation ）就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。 调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制（如对非相干光调制）等。调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。 本文简单介绍了数字正弦波调制的误码率与信噪比的关系。 数字调制即基于调制器输入信息比特，从一组可能的信号波形（或符号）组成的有 限集中选取特定的信号波形。如果共有M 种可能的信号，则调制信号集S 可表示为 对于二进制调制方案，一个二进制信息比特之间映射到信号，S 就只包含两种信号。对于更多进制的调制方案（多进制键控），信号集包含两种以上的信号，每种信号（或符号）代表一个比特以上的信息。对于一个大小为M 的信号集，最多可在每个符号内传输2log M 个比特信息。 1. 二进制相移键控（BPSK ） 在二进制相移键控中，幅度恒定的载波信号随着两个代表二进制数据1和0的信号1m 和2m 的改变而在两个不同的相位间跳变，通常这两个相位差为180°，如果正弦载波的幅度为c A ，每比特能量21=2 b c b E A T ，则传输的BPSK 信号为： t+) 0t (1)BPSK c c b s f T πθ≤≤二进制的或者 t++t+) 0t (0)BPSK c c c c b s f f T ππθπθ≤≤二进制的 我们将1m 和2m 一般化为二进制数据信号(t)m ，这样传输信号可表示为：
误码率和信噪比
摘要：比特误码率（RBE）是衡量一个通信系统优劣的重要指标之一。对如何利用System View仿真软件测试和生成一个通信系统的RBE测试曲线的实例进行了研究，并对此次仿真过程中的关键问题加以论述。 关键词：比特误码率；BCH码；卷积码；仿真 2误码率测试仿真原理及其仿真的关键问题 2.1误码率测试仿真原理 在仿真系统中，信道模拟成一个高斯噪声信道（AWGN），输入信号经过AWGN信道后在输出端进行硬判断，当带有噪声的接收信号大于判决电平时，输出判为1，此时的原参照信号如果为0，则产生误码。 为了便于对各个系统进行比较，通常将信噪比用每比特所携带的能量除以噪声功率谱密度来表示，即Eb/N0，对基带信号，定义信噪比为： 这里的A为信号的幅度（通常取归一化值），R=1/T是信号的数据率。在仿真过程中，为了能得到一个通信系统的RBE曲线，通常需要在信号源或噪声源后边加入一个增益图符来控制信噪比的大小，System View仿真时应用此种方法（在噪声源后面加入增益图符）。受控的增益图符需要在系统菜单中设置全局关联变量，以便每一个测试循环完成后将系统参数改变到下一个信噪比值，全局关联变量的设置方法在下述内容中介绍。 2.2全局关联变量的设置 当一个高斯噪声信道的RBE测试模型设置基本完毕后，并不能绘出完整正确的RBE/RSN 曲线，还必须将噪声增益控制与系统循环次数进行全局变量关联，使信道的信噪比（RSN）由0 dB开始逐步加大，即噪声逐步减小，噪声每次减小的步长与循环次数相关。设置的方法是：单击System View主菜单中的“Tools”选项，选择“Global Parameter Links”，这时出现如图1所示参数设置栏，在“Select System Token”中选择要关联的全局变量，图中选择了Gain 图符，如果设定每次循环后将信噪比递增1 dB，即噪声减小1 dB，则应在算术运算关系定义栏“Define Algebraic Relation F［Gi,Vi］”内将F［Gi,Vi］的值设置为-c1，这里c1为系统变量“Current System Loop”的系统循环次数。 2.3设置系统仿真时间 在进行系统仿真之前首先必须对定时参数进行设置，系统的定时设定直接影响着系统仿真的效果甚至仿真结果的正确性。同时，定时参数的设置也直接影响系统仿真的精度，因此选取定时参数必须十分的注意，这也是初学者应重点掌握的内容，采样速率过高增加仿真的时间，过低则有可能得不到正确的仿真结果。单击设计窗口工具栏上的系统定时按钮则弹出系统定时设定窗口。 在进行定时窗口设置时要注意以下几点：
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码
《通信原理》 CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归 零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录 目录 1.项目目的与要求 (3) 1.1项目目的3 1.2项目要求3 2.项目设计 (3) 2.1项目分析3 2.1.1 数字基带传输系统3 2.1.2 miller码4 2.1.3 CMI码4 2.1.4 双极性归零码4 2.1.5 双极性不归零码5 2.2 设计实现过程5 2.2.1 数字基带系统的实现5 2.2.2 miller码的实现5 2.2.3 CMI码的实现6 2.2.4 双极性归零码的实现6 2.2.5 双极性不归零码的实现7 2.3 实验结果及分析7 2.3.1 数字基带信号和miller码的对比：8 2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比8 2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比9 2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比10 3. 项目总结 (11) 4. 参考文献 (11)
1.项目目的与要求 1.1项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller 码、CMI 码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。 1.2项目要求 1.建立数字基带传输系统数学模型。 2.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。 3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。 4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。 2.项目设计 2.1项目分析 2.1.1 数字基带传输系统 基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。 G T (ω) C (ω)G R (ω)y (t )〔d 〕
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码CMI码双极性归零码双极性不归零码
基于G U I的数字基带传输码型仿真—采用 M i l l e r码C M I码双极性归零码双极性不归零 码 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
《通信原理》 CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不 归零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录目录
1.项目目的与要求 项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。 项目要求 1.建立数字基带传输系统数学模型。 2.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。 4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。 2.项目设计 项目分析 数字基带传输系统 基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。
其中各部分的作用如下： 脉冲形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，脉冲形成器的作用就是形成适合信道传输的基带信号，主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。 信道：它是允许基带信号通过的煤质。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，另外信道还会进入噪声。 接受滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 抽样判决器：它是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）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 miller码 密勒码又称为延迟调制码，是双相码的一种变形。编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现越变来表示，即用10或01表示。“0”码有两种情况：对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理，单个“0”时，在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变，即“00”与“11”交替。
BPSK调制解调及误码率的计算
%随机产生码元 clc clear all num=10;%码元个数 ek=round(rand(1,num,1)); %产生载波 t=0:2*pi/999:2*pi;%周期 num1=1000;%个数 len=length(t); c=-sin(t); %调制 ektemp=[]; ctemp=[]; for n=1:num if ek(n)==0 ctemp=[ctemp,-c]; a=zeros(1,len); ektemp=[ektemp,a]; elseif ek(n)==1 ctemp=[ctemp,c]; a=ones(1,len); ektemp=[ektemp,a]; end end subplot(2,1,1); %分别画出原信号、已调信号示意plot(ektemp,'LineWidth',1.5); title('原码元'); grid on; axis([0 num1*num -2.5 2.5]); subplot(2,1,2); plot(ctemp,'LineWidth',1.5); title('已调信号'); grid on; axis([0, num1*num, -2.5, 2.5]); %相干解调 %本地载波 loca=[]; for n=1:num loca=[loca,c];%此处c的正负决定解调后是否倒pi end locb=loca; %相乘 locc=2*ctemp.*locb; %低通滤波器
[b,a] = BUTTER(3,2*pi*0.0003,'low'); %信号频率为0.001 locd=filter(b,a,locc);%低通滤波后的信号 figure; subplot(2,1,1); %相乘后的波形 plot(locc,'LineWidth',1.5); title('相乘后的信号'); grid on; axis([0 num1*num -2.5 2.5 ]); dd=locd+randn(1,10000); %低通滤波后的信号波形图 subplot(2,1,2); plot(dd,'LineWidth',1.5); title('低通滤波后的信号'); grid on; axis([0 num1*num -2.5 2.5 ]); %抽样判决 for i=1:num1*num if(locd(i)>0) %判决，得到解调结果 locd(i)=1; else locd(i)=-1; end end figure; subplot(2,1,1); %分别画出原信号、解调后信号示意 plot(ektemp,'LineWidth',1.5); title('原码元') grid on; axis([0 num1*num -2.5 2.5]); subplot(2,1,2); plot(locd,'LineWidth',1.5); title('解调后的信号'); grid on; axis([0 num1*num -2.5 2.5 ]); p=symerr(ektemp,locd)/10 %误码率 %误码率曲线 figure(4) r=0:2:10; rr=10.^(r/10); pe1=1/2*exp(-rr);%相干解调的误码率曲线 hold on plot(r,pe1,'r');grid on; pe2=(1-1/2*erfc(sqrt(rr))).*erfc(sqrt(rr));%差分相干解调的误码率曲线
单双极性SPWM单相桥电压型逆变电路课程设计单极性
单极性PWM控制方式 调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。 在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态。 当ur>uc时使V4导通，V3关断，uo=Ud。 当ur
单极性SPWM主电路： 触发电路参数设置：Ud=300v，R=1欧，L=2mH 九、进行单极性SPWM仿真 1、仿真时间设为0.06s 键入MATLAB语言命令： >> subplot(4,1,1) >> plot(b.time,b.signals(1).values) >> subplot(4,1,2) >> plot(b.time,b.signals(2).values) >> subplot(4,1,3) >> plot(b.time,b.signals(3).values) >> subplot(4,1,4) >> plot(b.time,b.signals(4).values) >> subplot(3,1,1) >> plot(c.time,c.signals(1).values) >> subplot(3,1,2) >> plot(c.time,c.signals(2).values) >> subplot(3,1,3) >> plot(c.time,c.signals(3).values)
实验二码型变换实验
实验二码型变换实验 【实验目的】使学生了解双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码以及曼彻斯特码的编码原理；能够通过MATLAB产生相应的编码；比较四种编码之间的区别。 【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台 【实验原理】 1. 使用MATLAB 函数wave_gen 来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen 的格式 是： wave_gen(二进制码元,‘码型’,Rb) 此处二进制码元指的是打算编码的序列；码型可以通过help wave_gen命令进行查看； Rb 是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。 2．命令help wave_gen可以查看码型的种类。 'unipolar_nrz' 'unipolar_rz' 'polar_nrz' 'polar_rz' 'bipolar_nrz' 'bipolar_rz' 'manchester' 'triangle' 'nyquist' 'duobinary' 'mod_duobinary' 其中'unipolar_nrz'为单极性不归零码；'unipolar_rz'为单极性归零码；'polar_nrz'和 'polar_rz'分别为双极性不归零码和双极性归零码；'manchester'为曼彻斯特编码； 3．waveplot(x)为波形产生函数，显示编码后的波形； 【实验内容与步骤】 1、路径设置成指向comm2文件夹； 2、产生如下的二进制序列： >> b = [1 0 1 0 1 1]; 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表b的波形且显示波形x，填写图2-1： >> x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000); >> waveplot(x) （2）用如下码型重复步骤（1）（提示：可以键入“help wave_gen”来获取帮助）， 并做出相应的记录： a 双极性不归零码 b 单极性归零码 c 双极性归零码 d 曼彻斯特码(manchester) 【实验现象记录】 1)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的单极性不归零码 的波形，并记录； 2)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_rz’,1000); waveplot(x); 产生的单极性归零码的 波形，并记录； 3)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_n rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性不归零码的 波形，并记录； 4)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性归零码的波 形，并记录； 5)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的曼彻斯特编码的 波形，并记录。 【现象分析】 通过实验，对比单极性归零信号、单极性不归零信号、双极性归零信号、双极性不归零信号
通信原理公式总结
第一章绪论 模拟通信系统一般模型： 数字通信系统模型： 点对点的通信按时间和传递方向可以分为：单工，半双工，全双工通信。 第二章确知信号 第三章随机过程 高斯随机过程：) 2 ) ( exp( 2 1 ) ( 2 2 σ σ π a x x f - - 结论1：线性系统：输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方，即) ( |) ( | ) (2f P f H f P i o = 结论2：如果线性系统的输入是高斯型的，则输出也是高斯型的。结论3：一个均值为零的窄带平稳高斯过程，他的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。 结论4：一个均值为零、方差为2 ξ σ的窄带平稳高斯过程) (t ξ，其包络的一维分布是瑞利分布，相位的一维分布是均匀分布，并且就一维分布而言他们是统计独立的。 结论5：正弦波加窄带高斯噪声的包络：小信噪比时接近瑞利分布，大信噪比时接近高斯分布，一般情况下是莱斯分布。 第四章信道 无线信道：天波、地波、视线传播。 有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆。 信号无失真条件：1.具有线性相位（相频特性为通过原点的直线） 2.幅频响应为常数 信道容量：) 1( log 2 n i t S S B C+ =b/s
第五章模拟调制系统 解调抗噪声性能
各模拟调制系统性能比较： 第六章 数字基带传输系统 常用码型 奈奎斯特第一准则（无码间串扰条件）： S i s s T T i H T πωπω≤ =+ ∑ ||;1)2(1其中 部分响应（提高频带利用率）：人为的，有规律的在码元抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而达到改善频谱特性，压缩传输频带，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度的要求。 时域均衡（消除码间串扰）。 横向滤波器设计： ∑-=-= N N i i k i k x C y （tips ：k y 等于以k x 为中心左右取共2N+1个 元素镜像后分别与C -N 至C N 相乘，然后再相加。） 设计要求（y 中只有y0=1,其余全为0）：例如 ]0 10 []][[1 010 1 2 101210=----C C C x x x x x x x x x =[1 01y y y -] 峰值失真：∑∞ ≠-∞ == 0|| 1k k k y y D 均方失真：∑ ∞ ≠-∞== 2 2 2 1k k k y y e 第九章 模拟信号的数字传输 题型：13折线法编码译码。 13折线法：不均匀分8段，每段均匀分16份。 最小量化间隔等于总体的1/2048，称为量化单位。第1段的1份。 对于码C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7： C1：表示电压极性； C2 C3 C4:表示段落码；确定时列表格逐次比较确定。 C4 C5 C6 C7:表示段内码，可用[16（x-段始值）/（段末值-段始值）] 取整表示。 量化电平取所属区间的中间值。
单极性和双极性
单相桥式PWM 逆变电路如图一所示，其控制方式有单极性和双极性两种，当输出脉冲的宽度按正弦规律变化时，这种电路一般称为SPWM 逆变电路。无论对于单极性还是双极性SPWM 逆变电路，均把需要输出的正弦波作为调制信号u r ,去调制一个等腰三角形载波信号u c ,从而获得对逆变电路开关器件的控制信号,进而得到所需要的SPWM 波形，如图二所示[2] 。而在具体分析逆变电路的输出电压时常采用一种近似方法，这种方法是假设三角载波信号的频率f c 远大于正弦调制信号的频率f r , 既满足条件 f c 》f r ,这样两个三角载波信号间的正弦波形就可近似看作直线[3] ，从而可方便的确定各个控制脉冲的起止时刻，以及输出电压的大小和谐波分布。这种近似分析方法会产生过少误差及控制方式不同时输出电压的不同特点将是本文分析的内容。 二、逆变电路输出脉冲的数学分析 1 单极性逆变电路 为分析方便，把图二（a ）中细实线方框内的部分图形放大并展宽于图三中。并设半周正弦调制信号内的脉冲个数为N ，且N 为奇数，由图可见载波信号的第K 个过零点相对于正弦调制信号的角度为 πβN K K 21 2-= （１） 它与正弦调制信号u r 的交点A 、B 的坐标分别为（αK -, u K -）与(αK +,u K +), 根据直线方程的两点式表达式，可解出A 、B 两 点所在直线的方程为 )12(2-+-=--K N u K K απ )12(2--= ++K N u K K απ 把以上两式结合在一起，既有 ?? ????--=- )12(2K N u K K απ （２） 在近似计算逆变电路的输出时，正弦调制信号看作不变并用它在 K β时刻的值取代，既有关系式 ?? ????--=)12(2sin K N m K K απβ （３） 其中cm rm u u m = 为调制比，由此可解出输出脉冲的始末角度 K α为 ()[]K K m K N βπ αsin 122 -= （４） 但实际上由三角载波和正弦调制信号所产生的输出脉冲与上述是有区别的，要准确计算输出脉冲的始末角度 K α必须使用下 式 ?? ? ???--=)12(2sin K N m K K απα （５） 而该式为一奇异方程，我们不能求得其解析解，只能通过计算机求得近似解。 由于逆变电路的输出由一系列宽度不等的脉冲组成，当在正弦调制信号半个周期内的脉冲数为奇数时，它们具有奇函数和半波对称的性质，因而其输出电压可用富氏级数表示为 t n U u n nm ωsin 1 00∑∞ == (n=1,3,5,…) (6)
通信原理通信原理报告(单极性不归零码))
数字基带信号实验 一、实验目的： 学会利用MATLAB软件对数字基带信号的仿真。通过实验提高学生实际动手 能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容：利用MATLAB软件编写数字基带信号程序，进一步加强对数字基 带信号的理解。 (1)单极性不归零数字基带信号 (2)双极性不归零数字基带信号 三、程序和实验结果： (1) 单极性不归零数字基带信号程序 function y=snrz(x) %±?oˉêyêμ????ê?è?μ?ò????t????′ú??±à?a?àó|μ?μ￥??D?·?1éá???ê?3? %ê?è?x?a?t??????￡?ê?3?y?a±à3?μ?μ￥??D?·?1éá??? t0=300; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) %è?1?D??￠?a1 for j=1:t0 %?????a??ó|μ?μ??μè?1 y((i-1)*t0+j)=1; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=0; %·′??￡?D??￠?a0￡??????a??ó|μ?μ??μè?0 end end end y=[y,x(i)];%?aá??-í?￡?×￠òaòa??yDòáD?óé?×?oóò??? M=max(y); m=min(y); subplot(2,1,1) plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1'); (2) 双极性不归零数字基带信号 四、实验结果分析：
基带传输系统的误码率
一、讨论内容 无码间串扰时，基带传输系统的误码率与哪些因素有关？ 二、数字基带传输系统 数字基带传输系统的方框图如图1所示： 图1 数字基带传输系统方框图 误码是由接收端抽样判决器的错误判决造成的，而造成错误判决的原因主要有两个：一个是码间串扰，另一个是信道加性噪声的影响。所谓码间串扰是由于系统传输总特性（包括收、发滤波器和信道的特性）不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。 因此，无码间串扰时，信道的加性噪声是造成误码的主要因素。 图2是判决过程中，无噪声影响和叠加噪声之后，抽样判决的比较结果。 图2 判决过程的典型波形
从图中可以看出，抽样判决器对无噪声影响的图（a ） 波形能够毫无差错地恢复基带信号，但对叠加上噪声后的图（b ）的波形就可能出现两种判决错误：原 “1”错判成“0”或原“0”错判成“1”，图中带“×”的 码元就是错码。下面分析由于信道加性噪声引起这种误码的概率，即误码率。 三、基带传输系统的抗噪声性能 若认为信道噪声只对接收端产生影响，则抗噪声性能分析模型如图3所示。 图3 抗噪声系统分析性能 图中，s(t)为二进制接收波形，n(t)为信道噪声，通过接收滤波器后的输出噪声为n R (t)。 下面以二进制信号波形为双极性波形为例：设它在抽样时刻的电平取值为 或 （分别对应于信码 “1”或“0”）,则 当发送“0”时，判决器接收端信号的概率密度为 当发送“1”时，判决器接收端信号的概率密度为 202 ()()exp 2n x A f x σ??+=- ?? ?212 ()()exp 2n x A f x σ??-=- ???
单相单,双极性SPWM仿真课设
目录 引言 (1) 1.单相SPWM结构及其工作原理 (2) 1.1PWM控制的基本原理 (2) 1.2 SPWM基本原理 (2) 2.单相PWM逆变电路及其控制方法 (3) 2.1单相SPWM逆变电路结构 (3) 2.2单相SPWM逆变电路的控制方法 (3) 2.2.1计算法和调制法 (3) 2.2.2调制度 (4) 2.2.3异步调制与同步调制 (4) 2.2.4采样方法 (4) 2.2.5单极性与双极性控制方式 (5) 3.MATLAB仿真建模 (6) 3.1单极性SPWM逆变电路建模 (6) 3.1.1单极性PWM逆变主电路建模 (7) 3.1.2单极性SPWM逆变控制电路建模 (8) 3.2双极性SPWM逆变电路建模 (9) 3.2.1双极性SPWM逆变主电路建模 (9) 3.2.2双极性SPWM逆变控制电路建模 (10) 4.仿真结果 (11) 4.1单极性SPWM仿真结果 (11) 4.2双极性SPWM仿真结果 (15) 4.3仿真结果分析 (18)
引言 随着电力电子技术的不断发展，电力电子技术的各种装置在国民经济各行各业中得到了广泛应用。从电能转换的观点，电力电子的装置涵盖交流——直流变换、直流——交流变换、直流——直流变换、交流——交流变换。比如在可控电路直流电动机控制，可变直流电源等方面都得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。由于电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子各种装置的分析与大量的计算、电能变幻的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合Matlab的使用。本文建立了基于Matlab的单相桥式SPWM逆变电路的动态模型给出了仿真的实例与仿真结果，验证了模型的正确性，并展现了Matlab仿真具有的快捷，灵活，方便，直观的以及Matlab绘制的图形准确、清晰、优美的优点，可以用Matlab软件来对电路的工作原理进行讨论分析和仿真，从而为电力电子技术的分析及设计提供了有效的工具。
数字信号处理--简答题
简答题（为考虑全面性，这里写的比较详细） 1、请简述单极性非归零（NRZ）码与单极性归零（RZ）码的编码原理及各自特点。 答：单极性非归零（NRZ ）码是指在表示一个码元时，二进制符号“1”和“0” 分别对应基带信号的正电平和零电平，在整个码元持续时间内，电平保持不变，如图4-1（a）所示。 单极性NRZ 码具有如下特点： （1 ）发送能量大，有利于提高接收端信噪比； （2 ）在信道上占用频带较窄； （3 ）有直流分量，将导致信号的失真与畸变；且由于直流分量的存在，无法使用一些交流耦合的线路和设备； （4 ）不能直接提取位同步信息（稍后将通过例题予以说明）； （5 ）抗噪性能差。接收单极性NRZ 码的判决电平应取“1”码电平的一半。由于信道衰减或特性随各种因素变化时，接收波形的振幅和宽度容易变化，因而判决门限不能稳定在最佳电平，使抗噪性能变坏； （6 ）传输时需一端接地。 由于单极性NRZ 码的诸多缺点，基带数字信号传输中很少采用这种码型，它只适合极短距离传输。 单极性归零（RZ ）码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平，即还没有到一个码元终止时刻就回到零值的码型。例如在传送“l”码时发送1个宽度小于码元持续时间的归零脉冲；在传送“0”码时不发送脉冲。脉冲宽度与码元宽度之比叫占空比，如图4-1（c）所示。 单极性RZ 码与单极性NRZ 码比较，缺点是发送能量小、占用频带宽，主要优点是可以直接提取同步信号。此优点虽不意味着单极性归零码能广泛应用到信道上传输，但它却是其它码型提取同步信号需采用的一个过渡码型。即对于适合信道传输的，但不能直接提取同步信号的码型，可先变为单极性归零码，再提取同步信号。 2、简述双极性非归零码与双极性归零码编码原理与特点 答：双极性非归零（NRZ ）码是指在该编码中，“1”和“0”分别对应正、负电平，如图4-1(b)所示。其特点除与单极性NRZ 码特点（1 ）、（2 ）、（4 ）相同外，还有以下特点： （1 ）直流分量小。当二进制符号“1”、“0”等可能出现时，无直流成分； （2 ）接收端判决门限为0 ，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强； （3 ）可以在电缆等无接地线上传输。 双极性NRZ 码常在CCITT 的V 系列接口标准或RS-232 接口标准中使用。 双极性归零（RZ ）码的构成原理与单极性归零码相同。“1”和“0” 在传输线路上分别用正和负脉冲表示，且相邻脉冲间必有零电平区域存在，如图4-1（d）所示。 对于双极性归零码，在接收端根据接收波形归于零电平便可知道1 比特信息已接收完毕，以便准备下一比特信息的接收。所以，在发送端不必按一定的周期发送信息。可以认为正负脉冲前沿起了启动信号的作用，后沿起了终止信号的作用。因此，可以经常保持正确的比特同步。即收发之间无需特别定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫自同步方式。 双极性归零码具有双极性非归零码的抗干扰能力强及码中不含直流成分的优点，应用比较广泛。
QAM误码率公式资料讲解
Q A M误码率公式
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 不同调制模式下的误码率与信噪比的关系 一．原理概述 多进制正交幅度调制（QAM ） 在MPSK 调制中，传输信号的幅度保持在一恒定值，因此星座图的圆形的。通过改变相位和幅度，我们获得一种新的调制方法，称为多进 制正交调制（QAM ），一般形式定义为： cos(2sin (2),0,=1,2,,M i i c i c s s f t f t t T i ππ≤≤ 其中，min E 是幅度最小的信号的能量，i a 和i b 是一对独立的整数。 第i 个信号点的坐标是a b i a ，i b ）是如下给出 的L 矩阵的元素： (-L+1,L-1)(-L+3,L-1)(L-1,L-1)(-L+1,L-3)(-L+3,L-3)(L-1,L-3){,}=(-L+1,-L+1)(-3+1,-L+1)(L-1,-L+1)i i a b ???????????? 其中L 。对于16-QAM 信号的星座图，其L 矩阵为 (-3,3)(-1,3)(1,3)(3,3)(-3,1)(-1,1)(1,1)(3,1){,}=(-3,-1)(-1,-1)(1,-1)(3,-1)(-3,3)(-1,3)(1,-3)(3,-3)i i a b ???????????? 如果使用相干检测，多进制QAM 信号在AWGN 信道中的平均差错概率大约是： ,QAM e P Q 使用平均信号能量av E ，上式表示为： ,QAM e P Q
二．实验仿真与分析 我们用matlab分别仿真了各种调制模式下的信噪比与误码率的关系，其中图1 是无分集情况下的仿真结果图，图2 是在发射接收端二分集的情况下的仿真结果图，图3 是4分集的情况下仿真结果图。 图1. 无分集情况下的各种调制方式的BER与SNR的关系 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
单极性非归零码
单极性非归零码 一. 单极性非归零码： 单极性非归零码（ＮＲＺ）是一种与单极性归零码相似的二元码，但码脉冲之间无间隔．这是一种最常用的码型．单极性非归零码的特点是：有直流成分，因此很难在低频传输特性比较差的有线信道进行传输，并且接收单极性非归零码的判决电平一般取为１ 码电平的一半，因此在信道特性发生变化时，容易导致接收波形的振幅和宽度变化，使得判决电平不能稳定在最佳电平，从而引起噪声．此外，单极性非归零码还不能直接提取同步信号，并且传输时必须将信道一端接地，从而对传输线路有一定要求．一般由终端送来的单极性非归零码要通过码型变换变成适合信道传输的码型． 二. 设计原理： 1.单极性非归零码：用电平1来表示二元信息中的“1”，用电平0来表示二元信息中的“0”，电平在整个码元时间里不变，记作NRZ 码。它的占空比为100%。单极性归零码：他与单极性非归零码不同处在于输入二元信息为1时，给出的码元前半时间为1，后半时间为0，输入0则完全相同。它的占空比为50%。双极性非归零码：他与单极性非归零码类似，区别仅在于双极性使用电平-1来表示信息0。它的占空比为100%。双极性归零码：此种码型比较特殊，它使用前半时间1，后半时间0来表示信息1；采用前半时间-1，后半时间0来表示信息0。因此它具有三个电平。 2.均值与自相关函数的分析 假设数字基带信号为某种标准波形g(t)在周期Ts 内传出去，则数字基带信号可用： )()(nTs t g a t S n -=∑∞ ∞ 来表示，本题中g(t)为矩形波。n a 是基带信号在一个周期内 的幅度值。 n a 组成的离散随机过程的自相关函数为：)()(k n n a a E k R += 3.均值与自相关函数的分析 均值计算公式为：n n a a E a E ==][][ k n n k n n a a a a E k R ++==}{)( 4.概率分布分析
习题3
第五章 数字信号的基带传输 补充题；已知信息代码为110010110，试画出单极性不归零码、双极性不归零码、单 极性归零码、差分码、双相码、CMI 码和密勒码。
5-1 已知信息代码为11000011000011，试画出其相应的差分码(参考码元为高电平)，AMI 码和HDB3码。 解: 5-2 已知二元信息代码为0110100001001100001分别画出AMI 码和HDB3码。
5-3 设随机二进制数字序列的“0”和“1”分别由g(t)和-g(t)组成，它们出现的概率分别为P 与1-P ，且码元速率为f S =S T 1。 (1)求其功率谱密度及功率； (2)若g(t)的波形如题5-3图(a)所示,问该序列是否存在离散分量f S ? (3)若g(t)改为题5-3图(b)所示的波形,问该序列是否存在离散分量f S ? 题5-3图 解； （1）∵“0”和“1”分别由g （t ）和-g （t ）组成 而其对应的频谱分别为G （f ）和-G （f ）故其双边功率谱为 其功率为 （2）因为矩形脉冲的频谱为 ∵τ=T S 故ωT s /2=K π时为零点 即f=Kf s 时均为零点，故该序列不存在离散分量fs 。 （3）∵τ=T S /2 故 ωTs/4=K π时为零点 即f=2Kfs 时为零点，而fS 的奇数倍时存在离散分量Fs 。 5-4 设基带传输总特性H(ω)分别如题5-4所示，若要求以2/T S 波特的速率进行 数据传输,试检验各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间串扰的条件? (a) (b) ) ()()12()()1(4) ()()1()()()()1()(22 222212 2 21s m s s s n s s s S S D mf f mf G p f f G p p f mf f mf G p mf pG f f G f G p p f f S -?-+-=--++--=∑ ∑ ∞ -∞=∞ -∞ =δδ? ∑ ∞∞-∞-∞ =-+-=m s s s mf G p f df f G p p f p 22 22) ()12()()1(42/)2/sin()(ωτωττ ωA G =