数字基带传输系统的仿真设计.docx
《数字基带传输系统的仿真设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数字基带传输系统的仿真设计.docx(17页珍藏版)》请在优知文库上搜索。
1、数字基带传输系统的仿真设计通信原理课程设计说明书目录1.课程设计的目的及意义2 .数字基带传输系统理论知识介绍3 ,设计步骤4 .源程序及运行结果5 .心得体会6参考文献通信原理课程设计说明书1.课程设计的目的及意义通信原理计算机仿真实验,是对数字基带传输系统的仿真。仿真工具是MATLAB程序设计语言。MATLAB是一种先进的高技术程序设计语言,主要用于数值计算及可视化图形处理。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多学科提供了一种高效率的编程工具。运用MATLAB,可以对数字基带传输系统进
2、行较为全面地研究。通过课程设计的方式针对通信原理的很多内容进行了仿真。通过这次的课程设计,综合应用信号与系统、现代通信原理等多门课程知识,熟悉数字基带传输系统工作原理,加深理解数字基带传输系统的相关概念,掌握其组成及工作原理,初步掌握利用MATLAB或其他应用软件实现数字基带传输系统仿真设计的方法,培养独立工作的能力。设计数字基带传输系统的组成模型,加深对其工作原理的掌握,利用余弦滚降特性实现系统的无码间串扰设计,利用MATLAB实现程序设计并输出图形结果。使学生建立通信系统的整体概念。培养学生系统设计与系统开发的思想,培养学生利用软件进行通信仿真的能力,培养学生独立动手完成课题设计工程的能力
3、,培养学生查找相关资料的能力。2.数字基带传输系统理论知识介绍未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始,称为数字基带信号,不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,称为数字基带传输系统。在数字传输系统中,其传输的对象通常是二进制数字信号。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Inf,我们称这种信号为数字基带信号。在某些有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,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,数字基带信号那么必须经
4、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。数字基带传输系统的模型如图1-1所示,它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等局部。干扰G(0)Gc(o)GR(G)图1-1数字基带传输系统模型数字基带传输系统的输入信号是由终端设备或编码设备产生的二进制脉冲序列,通常是单极性的矩形脉冲信号(NRZ码)。为了使这种信号适合于信道的传输,一般要经过码形变换器,把单极性的二进制脉冲变成双极性脉冲(如AMI码或3HDB码)。发送滤波器对码脉冲进行波形变
5、换,以减小信号在基带传输系统中传输时产生的码间串扰。信号在传输过程中,由于信道特性不理想及加性噪声的影响,会使接收到的信号波形产生失真,为了减小失真对信号的影响,接收信号首先进入接收滤波器滤波,然后再经均衡器对失真信号进行校正,最后由取样判决器恢复数字基带脉冲序列。目前,虽然在实际使用的数字通信系统中,基带传输方式不如数字载波传输方式那样应用广泛,但由于数字基带传输系统是数字通信系统中最根本的传输方式,而且从理论上来说,任何一种线性载波传输系统都可以等效为基带传输系统,因此理解数字信号的基带传输过程十分重要。对传输码型的要求:不含直流分量且低频分量尽量少。应含有丰富的定时信息,以便于从接受码流
6、中提取定时信号。功率谱的主瓣宽度窄,以节省传输频带。不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化。具有内在的检错能力,即码型应具有一定的规律性,以便宏观监测。编译码简单,已降低通信延时和本钱。数字基带信号传输码系统组成:信道形成器:其功能产生适合于信道传输的基带信号波形。信道:是允许基带信号通过的媒介,通常为有线信道,如双绞线、同轴电缆等,其传输特性一般不满足无失真传输条件。接受滤波器:用来接收信号,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。抽样判决器:那么在传输特性不理想及噪声背景下,在规定时刻对接受器的输出波形进行抽样判决,以恢复基带信号。同步提
7、取:用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接受信号中提取,位定时的准确与否将直接影响判决效果。基带传输总特性:H(W)=GT(W)C(W)GR(W)假设假设信道传输函数C(W)=1,于是基带系统的传输特性变为H(w)=GT(w)GR(w)o不同形式的数字基带信号(又称为码型)具有不同的频谱结构,为适应信道的传输特性及接收端再生、恢复数字基带信号的需要,必须合理地设计数字基带信号,即选择适宜的信号码型。适合于在有线信道中传输的数字基带信号形式称为线路传输码型。对不同的数字基带传输系统,应根据不同的信道特性及系统指标要求,选择不同的数字脉冲波形。原那么上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形。但实际
8、系统常用的数字波形是矩形脉冲,这是由于矩形脉冲易于产生和处理。下面我们介绍常用的几种数字基带信号波形。1单极性波形(NRZ)这是一种最简单的二进制数字基带信号波形。这种波形用正(或负)电平和零电平分别表示二进制码元的1码和0码,也就是用脉冲的有无来表示码元的1和0。2双极性波形在双极性波形中,用正电平和负电平分别表示二进制码元的“1码和”0码,这种波形的脉冲之间也无空3单极性归零波形(RZ)这种波形的特点是脉冲的宽度()小于码元的宽度(T),每个电脉冲在小于码元宽度的时间内总要回到零电平,故这种波形又称为归零波(RZ-ReturntoZero)O4双极性归零波形这种波形是用正电平和负电平分别表
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数字 基带 传输 系统 仿真 设计