實(shí)驗(yàn)5-數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的建模與仿真

1、實(shí)驗(yàn)五：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的建模與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步掌握Simulink軟件使用的基本方法；熟悉升余弦濾波器；熟悉基帶信號(hào)的采樣、判決；熟悉眼圖模塊。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建立一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)，發(fā)送數(shù)據(jù)為二進(jìn)制雙極性不歸零碼，發(fā)送濾波器為平方根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.5，信道為加性高斯信道，接收濾波器與發(fā)送濾波器相匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)率為1000bps,要求觀察接收信號(hào)眼圖，并設(shè)計(jì)接收機(jī)采樣判決部分、對(duì)比發(fā)送數(shù)據(jù)與恢復(fù)數(shù)據(jù)波形，并統(tǒng)計(jì)誤碼率。假設(shè)接收定時(shí)恢復(fù)是理想的。三、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)框圖如圖1所示，它主要由脈沖形成器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器和抽樣判決器等部件組成。為保證數(shù)字基帶系統(tǒng)

2、正常工作，通常還應(yīng)有同步系統(tǒng)。圖1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)圖中各部分原理及作用如下：脈沖形成器：輸入的是由電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備發(fā)送來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列或是經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制脈沖序列，用d表示，它們一般是脈沖寬度為T(mén)的單極性k碼。脈沖形成器的作用是將d變換成比較適合信道傳輸?shù)拇a型，并提供同步定時(shí)信k息，使信號(hào)適合信道傳輸，保證收發(fā)雙方同步工作。發(fā)送濾波器：發(fā)送濾波器的傳輸函數(shù)為Gt），其作用是將輸入的矩形脈沖變換成適合信道傳輸?shù)牟ㄐ?。這是因?yàn)榫匦尾ê胸S富的高頻成分，若直接送入信道傳輸，容易產(chǎn)生失真。信道：信道傳輸函數(shù)為C）?；鶐鬏?shù)男诺劳ǔ橛芯€信道，如市話電纜和架空明線等，信道的傳輸特性通常

3、是變化的，信道中還會(huì)引入噪聲。在通信系統(tǒng)的分析中，常常把噪聲等效，集中在信道引入。這是由于信號(hào)經(jīng)過(guò)信道傳輸，受到很大衰減，在信道的輸出端信噪比最低，噪聲的影響最為嚴(yán)重，以它為代表最能反映噪聲干擾影響的實(shí)際情況。但如果認(rèn)為只有信道才引入噪聲，其他部件不引入噪聲，是不正確的。接收濾波器：接收濾波器的傳輸函數(shù)為GJ），它的主要作用是濾除帶外噪聲，對(duì)R信道特性進(jìn)行均衡，使輸出信噪比盡可能大并使輸出的波形最有利于抽樣判決。抽樣判決器：它的作用是在信道特性不理想及有噪聲干擾的情況下，正確恢復(fù)出原來(lái)的基帶信號(hào)。為保證正確恢復(fù)信號(hào)，同步系統(tǒng)是必不可少的。圖2是數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)各點(diǎn)信號(hào)波形。(g)圖2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)各點(diǎn)信號(hào)波形圖中（a）是輸入的基帶信號(hào)，這是常見(jiàn)的全占空單極性信號(hào)；（b）是進(jìn)行碼型變換后的信號(hào)，即脈沖形成器的輸出信號(hào)；（c）是進(jìn)行波形變換后的信號(hào)，即發(fā)送濾波器的輸出信號(hào)；（d）是信道輸出信號(hào)，與信道輸入信號(hào)（c）相比，存在衰減、失真和噪聲干擾；（e）是接收濾波器輸出的信號(hào)；（f）是位同步信號(hào)；（g）是抽樣、判決、再生后的信號(hào)。如圖中所示，當(dāng)信道失真不嚴(yán)重和噪聲不太大時(shí)，接收端能正確恢復(fù)基帶信號(hào)的，但若信道失真較大或噪聲較大時(shí)，接收端會(huì)產(chǎn)生誤判，從而引起誤碼。研究誤碼產(chǎn)生的原因和