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1、 现代通信原理现代通信原理 设计说明书题目：题目： 数字基带传输系统设计与仿真分析 学生姓名：学生姓名： 宋栋栋 学学 号：号： 3 院院 （系）：（系）： 电气与信息工程学院 专专 业：业： 电子信息科学与技术 指导教师：指导教师： 王明伟 2013 年年 7 月月 6 6 日日目目 录录1选题背景.11.1 背景.11.2 设计要求.12系统总体设计及原理.12.1 总体框图.12.2 工作原理.22.3 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰.22.3.1 间干扰及解决方案 .22.3.2 噪声干扰及解决方案 .42.4 基带传输系统设计方案 .42.4.1 信源.42.4.2 发送滤波器和
2、接收滤波器 .42.4.3 信道.52.4.4 抽样判决器.53SIMULINK 下基带信号传输设计 .53.1 信源.53.2 发送滤波器和接收滤波器、信道 .73.3 抽样判决器.84原理总图.95系统设计输出波形.95.1 Scope1 的波形显示.95.2 Scope2 的波形显示.105.3 眼图观测结果.116小结.117设计体会.12参 考 文 献.1311 1选题背景选题背景1.11.1 背景背景伴随信息时代的到来，通信技术也在不断地发展。目前，通信技术已广泛应用于办公自动化、企业管理与生产过程控制、金融与商业电子化、军事、科研、教育信息服务、医疗卫生等领域。Internet
3、技术发展迅速，全球性信息高速公路建设的浪潮正在兴起。人们已经意识到：通信正在改变着人们的工作方式与生活方式，网络与通信技术已成为影响一个国家与地区经济、科学与文化发展的重要因素之一。现代社会发展越来越快，这要求通信系统功能越来越强，可靠性越来越高，因此通信系统的构成就越来越复杂。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
4、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。数字信号的传输方式有两种：基带传输和频带传输。在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率，我们称这种信号为数字基带信号。它不经过调制而直接传送的方式，即发送端不使用调制器，接收端也不使用解调器。1.21.2
5、 设计要求设计要求数字信号基带传输系统设计与仿真分析(1) 结合教材中相关章节内容，设计数字基带传输系统仿真模型。(2) 熟悉原理并设计仿真模型中各个模块的参数。(3) 有串扰和无串扰分析、噪声背景下的系统性能分析。2 2系统总体设计及原理系统总体设计及原理2.12.1 总体框图总体框图2信道信号形 成器、发 送滤波器信道接收滤波器抽样判决器判 决器同步提取数字带信号)(tn)(wGT)(wC)(wGR图 2.1 数字基带传输系统模型2.22.2 工作原理工作原理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。在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情
6、况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。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过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。1)系统总的传输特性如式)()()()(wGRwcwGTwH是信道中的噪声。)(tn2)基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接
7、收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。2.32.3 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升，影响基带系统工作性能。 2.3.12.3.1 间干扰及解决方案间干扰及解决方案（ 1）码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。发生码间串扰时，脉冲会被展宽，甚至重迭到邻近时隙中去成为干扰。发生码间串扰时，脉冲会被展宽，甚至重迭到邻近时隙中去成为干扰。假如传输的一组码元是 1110、采用双极性码、经发送滤波器后变为升余弦波形所示。经过信道后产3生码间串扰，前 3 个“1”码的拖尾相继侵入到第 4 个“0”码的时隙中，如图 1.2 所示。图 2.2 码间串扰示意图无码间串扰的基带传输特性：一个好的基带传输系统，应该在传输有用信号的同时能尽量抑制码间串扰和噪声。为便于讨论，先忽略信道噪声，同时把基带传输系统模型作一简化，如图
