_ 通信 工程 专业 《 通信 仿真 综合 实践 》 研究 报告 基于 MATLAB 的 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 设计 学生 姓名 ： * * * 学生 学号 ： 20 * * * * * 指导 教师 ： * * 所在 学院 ： 信息 技术 学院 专业 班级 ： 通信 工程 中国 2016 年 5 月 0 _ 信息 技术 学院 课程 设计 任务 书 信息 技术 院 通信 工程 专业 20 * * 级 ， 学号 201 * * * * * 姓名 * * * * 一 、 课程 设计 课题 ： 基于 MATLAB 的 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 设计 二 、 课程 设计 工作 日 自 2016 年 5 月 12 日 至 2016 年 5 月 24 日 三 、 课程 设计 进行 地点 ： 图书 馆 四 、 程 设计 任务 要求 ： 1 . 课题 来源 : 指导 教师 指定 题目 2 . 目的 意义 : . 1 ） 综合 应用 《 掌握 和 精通 MATLAB 通信 原理 》 等 多 门 课程 知识 ， 使 学生 建立 通信 系统 的 整体 概念 2 ） 培养 学生 系统 设计 与 系统 开发 的 思想 3 ） 培养 学生 独立 动手 完成 课程 设计 项目 的 能力 3 . 基本 要求 : 1 ) 数字 基 带 信号 直接 送 往 信道 ： 2 ） 传输 信道 中 的 噪声 可以 看作 加 性 高斯 白 噪声 3 ） 可用 滤 波 法 提取 定 是 信号 4 ） 对 传输 系统 要 有 清楚 的 理论 分析 5 ） 把 整个 系统 中 的 各个 子 系统 自行 构造 ， 并 对 其 性能 进行 测试 6 ） 最终 给 出 信号 的 仿真 结果 （ 信号 输出 图形 ） 课程 设计 评审 表 指导 教师 评语 ： 成绩 ： 签字 ： 日期 ： 0 _ 基于 MATLAB 的 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 概述 ： 本 课程 设计 主要 研究 了 数字 信号 的 基 带 传输 的 基本 概念 及 数字 信号 基 带 传输 的 传输 过程 和 如何 用 MATLAB 软件 仿真 设计 数字 基 带 传输 系统 。 首先 介绍 了 本 课题 的 理论 依据 及 相关 的 基础 知识 ， 包括 数字 基 带 信号 的 概念 ， 数字 基 带 传输 系统 的 组成 及 各 子 系统 的 作用 ， 及 数字 基 带 信号 的 传输 过程 。 最后 按照 仿真 过程 基本 步骤 用 MATLAB 的 仿真 工具 实现 了 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 过程 ， 对 系统 进行 了 分析 。 第 一 部分 原理 介绍 一 、 数字 基 带 传输 系统 1 ） 数字 基 带 传输 系统 的 介绍 未经 调制 的 数字 信号 所 占 的 频谱 是 从 零 频 或 很 低 频率 开始 , 称为 数字 基 带 信号 。 在 某些 具有 低 通 特性 的 有线 信道 中 ， 特别 是 在 传输 距离 不 太 远 的 情况 下 , 基 带 信号 可以 不 经 载波 调制 而 直接 传输 。 这种 不 经 载波 调制 直接 传输 数字 基 带 信号 的 系统 ， 称为 数字 基 带 传输 系统 。 数字 基 带 系统 的 基本 结构 可以 由 图 1 的 模型 表示 . 其中 包括 发送 滤 波 器 、 传输 信道 、 接收 滤 波 器 、 抽样 判决 等

八 、 参考 文献 . . 131 一 、 课题 内容 基 带 传输 ： 欲 传送 的 0 、 1 比特 流 + 码型 变换 + 基 带 成型 网络 （ 采用 升 余弦 滚降 系统 或者 部分 响应 系统 ） + 信道 + 码型 反 变换 + 0 、 1 比特 流 。 针对 某种 码型 分析 其 误码 率 。 （ 噪声 为 加 性 高斯 白 噪声 ） 二 、 设计 目的 1 . 综合 应用 《 Matlab 编程 与 系统 仿真 信号 与 系统 现代 通信 原理 》 等 多 门 课程 知识 ， 使 学生 对 通信 系统 的 整体 概念 更加 熟悉 、 了解 ； 2 . 培养 学生 系统 设计 与 系统 开发 的 思想 ， 增添 足 学生 自主 学习 的 兴趣 、 能力 ； 3 . 培养 学生 利用 软件 进行 通信 仿真 的 能力 ， 提高 学生 对 应用 软件 的 熟练 程度 ； 4 . 培养 学生 的 独立 思考 ， 与 同学 、 老师 交流 、 探讨 问题 的 的 能力 ； 5 . 培养 学生 查找 相关 资料 ， 并 对 其 应用 的 能力 。 三 、 设计 要求 1 . 一 人 一 组 ； 2 . 对 通信 系统 有 整体 的 较 深入 的 理解 ， 深入 理解 自己 仿真 部分 的 原理 的 基础 ， 画 出 对应 的 通信 子 系统 的 原理 框图 3 . 提出 仿真 方案 ； 4 . 完成 仿真 软件 的 编制 5 . 仿真 软件 的 演示 6 . 提交 详细 的 设计 报告 四 、 实验 条件 计算机 、 Matlab 软件 五 、 系统 设计 1 、 通信 系统 的 原理 基 带 传输 系统 的 输入 信号 是 由 终端 设备 编码 器 产生 的 脉冲 序列 ， 为了 使 这种 脉冲 序列 适合 于 信道 的 传输 ， 一般 要 经过 码型 变换 器 ， 码型 变换 器 把 二进制 脉冲 序列 变为 双 极性 码 （ AMI 码 或 HDB 3 码 ） ， 有时 还要 进行 波形 变换 ， 2 使 信号 在 基 带 传输 系统 内 减小 码 间 干扰 。 当 信号 经过 信道 时 ， 由于 信道 特性 不 理想 及 噪声 的 干扰 ， 使 信号 受 到 干扰 而 变形 。 在 接收 端 为了 减小 噪声 的 影响 ， 首先 使 信号 进入 接收 滤 波 器 ， 然后 再 经过 均衡 器 ， 校正 由于 信道 特性 （ 包括 接收 滤 波 器 在内 ） 不 理想 而 产生 的 波形 失真 或 码 间 串扰 。 最后 在 取样 定时 脉冲 到来 时 ， 进行 判决 以 恢复 基 带 数字 码 脉冲 。 噪声 n ( t ) 信源 信源 编码 信道 接收 滤 波 器 同步 提取 抽样 判决 器 信源 译码 信号 输出 基 带 传输 系统 2 . 所 设计 子 系统 的 原理 HDB 3 编码 规则 ： 1 . 先 将 消息 代码 变换 成 AMI 码 ， 若 AMI 码 中 连 0 的 个数 小于 4 , 此时 的 AMI 码 就是 HDB 3 码 ; 2 . 若 AMI 码 中 连 0 的 个数 大于 3 , 则 将 每 4 个 连 0 小 段 的 第 4 个 0 变换 成 与 前 一个 非 0 符号 ( + 1 或 - 1 ) 同 极性 的 符号 , 用 表示 ( + 1 + , - 1 - ) ; 3 为了 不 破坏 极性 交替 反转 ， 当 相邻 V 符号

维普 资讯 http : / / www . cqvip . com VOI 31 N 0 ． 1 2001 年 2 月 山 东 工 业 大 学 学 报 Feb ． 2001 第 3 l 卷 第 i 期 J 0 URNAL 0 F SHANDONG UNIVERSITY 0 F TECHN 0 L 0 GY 基于 MATLAB 的 数字 基 带 传输 系统 仿真 实验 设计 李蕾 杜岩 ( 山东 走 学 信息 科学 与 I 程 学院 济南 250061 ) 摘 要 介绍 了 《 通信 原理 》 课 中 数学 基 带 传输 系统 实验 的 计算机 仿真 软件 设计 工作 ， 该 软件 是 在 MATLAB 动态 系统 仿真 平台 SIMUI INK 上 开发 的 ． 在 对 数字 基 带 传输 系统 进行 分析 基础 上 ， 描述 了 仿真 模型 的 建立 、 实现 以 夏 仿真 结果 分析 ． 关键 词 数字 通信 系统 ； 计算机 辅助 实验 ； 计算机 仿真 中图 分类 号 TN 9I 1 ． 3 0 引言 数字 基 带 传输 系统 是 《 通信 原理 》 课程 中 非常 重要 的 一 部分 基础 性 内容 ， 为了 使 学生 加 深 列 通信 系统 的 理解 ， 其中 的 一些 概念 、 原理 往往 需要 用 实验 来 澄清 ， 但是 该 实验 的 实验 板 在 市场 上 没有 销售 ， 而且 该 实验 几乎 无法 用 硬件 实现 ； 一些 替代 性 的 实验 ， 其 实验 结果 由于 受 多种 因素 影响 ， 也 往往 不 能 满足 要求 ． 因此 ， 开发 一 套 数字 基 带 传 轱 系统 仿真 实验 软件 是 很 有 必要 的 ． 在 仿真 软件 设计 中 采用 了 Mathworks 公司 的 MATLAB 作为 仿真 工具 ， 其 仿真 平台 SIMUI INK 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 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 SIMUI INK ， 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 ． 1 仿真 系统 分析 与 设计 数字 基 带 传 轱 系统 是 把 数字 基 带 信号 直接 送 往 信道 ， 不 经 调制 直接 传输 的 系统 ． 数字 收 稿 日期 ： 1999 一 II 一 08 作者 简介 李蕾 · 女 ， 1 976 年 生 ， 通信 与 信息 系统 专业 硕士 研究 生 ． 杜岩 ， 男 ， 1 966 年 生 ， 博士 ． 酎 教 授 ． 主要 研究 方向 ： 图像 重建 ， 信号 与 信

基于 matlab 的 数字 基 带 通信 系统 仿真 1 . 课程 设计 的 目的 ( 1 ) 增加 对 仿真 软件 的 认识 ， 学会 对 各种 软件 的 操作 和 使用 方法 ( 2 ) 加深 理解 数字 基 带 通信 系统 的 概念 ( 3 ) 初步 掌握 系统 的 设计 方法 ， 培养 独立 工作 能力 2 . 设计 方案 论证 2 . 1 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 ， 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 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 m f ， 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 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 。 图 1 数字 基 带 传输 系统 模型 1 . 2 数字 基 带 信号 1 . 2 . 1 数字 基 带 信号 波形 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 ， 如 矩形 脉冲 、 三角 波 、 高斯 脉冲 及 升 余弦 脉冲 等 。 但 实际 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 就 以 矩形 脉冲 为 例 ， 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 ， 这种 波形 的 特点 是 脉冲 的 极性 单一 ， 有 直流 分量 ， 且 脉冲 之间 无 空隙 ， 即 脉冲 的 宽度 等于 码元 宽度 。 故 这种 脉冲 又 称为 不 归零 码 〔 NR

传统 的 通信 仿真 技术 主要 分 可以 得到 与 真实 环境 十分 接近 的 结果 ， 为 手工 分析 与 电路 试验 2 种 ， 但 耗时 长 方法 比较 繁杂 ， 而 通信 系统 的 计算机 模拟 仿真 技术 是 介于 上述 2 种 方法 的 一 种 系统 设计 方法 ， 它 可以 让 用户 在 很 短 的 时间 内 建立 整个 通信 系统 模型 ， 并 对 其 进行 模拟 仿真 。 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 进行 较为 全面 地 研究 。 为了 使 本科 类 学生 学好 通信 课程 ， 我们 进行 了 试点 ， 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 。 MATLAB 软件 简介 MATLAB 是 由 美国 mathworks 公司 发布 的 主要 面对 科学 计算 、 可视 化 以及 交互 式 程序 设计 的 高 科技 计算 环境 。 它 将 数值 分析 、 矩阵 计算 、 科学 数据 可视 化 以及 非 线性 动态 系统 的 建模 和 仿真 等 诸多 强大 功能 集成 在 一个 易于 使用 的 视窗 环境 中 ， 为 科学 研究 、 工程 设计 以及 必须 进行 有效 数值 计算 的 众多 科学 领域 提供 了 一 种 全面 的 解决 方案 ， 并 在 很 大 程度 上 摆脱 了 传统 非 交互 式 程序 设计 语言 （ 如 C 、 Fortran ） 的 编辑 模式 ， 代表 了 当今 国际 科学 计算 软件 的 先进 水平 。 MATLAB 和 Mathematica 、 Maple 并称 为 三 大 数学 软件 。 它 在 数学 类 科技 应用 软件 中 在 数值 计算 方面 首屈一指 。 MATLAB 可以 进行 矩阵 运算 、 绘制 函数 和 数据 、 实现 算法 、 创建 用户 界面 、 连接 其他 编程 语言 的 程序 等 ， 主要 应用 于 工程 计算 、 控制 设计 、 信号 处理 与 通讯 、 图像 处理 、 信号 检测 、 金融 建模 设计 与 分析 等 领域 。 MATLAB 的 基本 数据 单位 是 矩阵 ， 它 的 指令 表达 式 与 数学 、 工程 中 常用 的 形式 十分 相似 ， 故 用 MATLAB 来 解 算 问题 要 比 用 C ， FORTRAN 等 语言 完成 相同 的 事情 简捷 得 多 ， 并且 MATLAB 也 吸收 了 像 Maple 等 软件 的 优点 , 使 MATLAB 成为 一个 强大 的 数学 软件 。 在 新 的 版本 中 也 加入 了 对 C ， FORTRAN ， C++ ， JAVA 的 支持 。 可以 直接 调用

传统 的 通信 仿真 技术 主要 分 可以 得到 与 真实 环境 十分 接近 的 结果 ， 为 手工 分析 与 电路 试验 2 种 ， 但 耗时 长 方法 比较 繁杂 ， 而 通信 系统 的 计算机 模拟 仿真 技术 是 介于 上述 2 种 方法 的 一 种 系统 设计 方法 ， 它 可以 让 用户 在 很 短 的 时间 建立 整个 通信 系统 模型 ， 并 对 其 进行 模拟 仿真 。 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 与 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 与 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 进行 较为 全面 地 研究 。 为了 使 本科 类 学生 学好 通信 课程 ， 我们 进行 了 试点 ， 通过 课程 设计 的 方式 针对 通信 原理 的 很 多 容 进行 了 仿真 。 MATLAB 软件 简介 MATLAB 是 由 美国 mathworks 公司 发布 的 主要 面对 科学 计算 、 可视 化 以 与 交互 式 程序 设计 的 高 科技 计算 环境 。 它 将 数值 分析 、 矩阵 计算 、 科学 数据 可视 化 以 与 非 线性 动态 系统 的 建模 和 仿真 等 诸多 强大 功能 集成 在 一个 易于 使用 的 视窗 环境 中 ， 为 科学 研究 、 工程 设计 以 与 必须 进行 有效 数值 计算 的 众多 科学 领域 提供 了 一 种 全面 的 解决 方案 ， 并 在 很 大 程度 上 摆脱 了 传统 非 交互 式 程序 设计 语言 （ 如 C 、 Fortran ） 的 编辑 模式 ， 代表 了 当今 国际 科学 计算 软件 的 先进 水平 。 MATLAB 和 Mathematica 、 Maple 并称 为 三 大 数学 软件 。 它 在 数学 类 科技 应用 软件 中 在 数值 计算 方面 首屈一指 。 MATLAB 可以 进行 矩阵 运算 、 绘制 函数 和 数据 、 实现 算法 、 创建 用户 界面 、 连接 其他 编程 语言 的 程序 等 ， 主要 应用 于 工程 计算 、 控制 设计 、 信号 处理 与 通讯 、 图像 处理 、 信号 检测 、 金融 建模 设计 与 分析 等 领域 。 MATLAB 的 基本 数据 单位 是 矩阵 ， 它 的 指令 表达 式 与 数学 、 工程 中 常用 的 形式 十分 相似 ， 故 用 MATLAB 来 解 算 问题 要 比 用 C ， FORTRAN 等 语言 完成 一样 的 事情 简捷 得 多 ， 并且 MATLAB 也 吸收 了 像 Maple 等 软件 的 优点 , 使 MATLAB 成为 一个 强大 的 数学 软件 。 在 新 的 版本 中 也 加入 了 对 C ， FORTRAN ， C++ ， JAVA 的 支持 。 可以 直接 调用 , 用户 也 可

萍乡 高等 专科 学校 通信 原理 课程 设计 课程 ： 通信 原理 题目 ： 数字 基 带 传输 系统 设计 与 仿真 系 部 ： 机械 电子 工程 系 专业 年级 ： 通信 技术 2009 级 姓名 ： 刘媛辉 杨丹妮 李亚云 学号 ： 09354027 09354024 09354004 指导 老师 ： 文如泉 1 一 、 课程 题目 数字 基 带 传输 系统 ： 欲 传送 的 01 比特 流 + 码型 变换 （ HDB 3 码 ） + 基 带 成型 网络 （ 采用 升 余弦 滚降 系统 ） + 信道 + 码型 反 变换 + 01 比特 流 。 二 、 设计 要求 1 . 完成 一个 题目 。 2 . 对 通信 系统 有 整体 的 较 深入 的 理解 。 3 . 提出 仿真 方案 。 4 . 完成 仿真 软件 的 编制 。 5 . 仿真 软件 的 演示 。 6 . 提交 详细 的 设计 报告 。 三 、 设计 目的 1 . 综合 应用 《 Matlab 编程 与 系统 仿真 信号 与 系统 现代 通信 原理 》 等 多 门 课程 知识 ， 使 学生 建立 通信 系统 的 整体 概念 。 2 . 培养 学生 系统 设计 与 系统 开发 的 思想 。 3 . 培养 学生 利用 软件 进行 通信 仿真 的 能力 。 4 . 培养 学生 独立 动手 完成 课题 设计 项目 的 能力 。 5 . 培养 学生 查找 相关 资料 的 能力 。 四 、 实验 条件 计算机 、 Matlab 软件 、 相关 资料 。 五 系统 设计 方案 数字 基 带 传输 系统 ： （ 1 ） 概念 ： 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 。 （ 2 ） 数字 基 带 传输 的 研究 的 意义 ： 第 一 ： 在 利用 对称 电缆 构成 的 近程 数据 通信 系统 中 广泛 采用 这种 传输 方式 。 第 二 ： 数字 基 带 传输 方式 迅速 发展 ， 用于 低速 或 高速 数据 传输 。 第 三 ： 基 带 传输 系统 的 许多 问题 也 是 带 通 传输 系统 必须 考虑 的 问题 。 第 四 ： 任 一个 线性 调制 的 带 通 传输 系统 ， 可以 等效 为 一个 基 带 传输 系统 。 （ 3 ） 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 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 成本 。 （ 4 ） 基 带 传输 常用 码型 ： AMI 码 （ 传号 交替 反 转码 ） 、 HDB 3 码 （ 三 阶 高 密度 双 极性 码 ） 、 双 相 码 、 差 分 双 相 码 、 密勒 码 、 CMI 码 （ 传号 反 转码 ） 、 块 编码 等 。 （ 5 ）

代码 能 仿真 出 基础 的 数字 基 带 信号 传输 过程 ， 采用 双 极性 不 归零 编码 ， 其中 奈奎斯特 滤 波 器 是 通过 加载 由 fda 工具 生成 的 mat 文件 。 在 仿真 过程 中 ， 加入 的 高斯 白 噪声 越 大 ， 误码 率 越 高 。 滤 波 器 的 滚降 系数 越 小 ， 误码 率 越 高 。 clc ; clear all ; N = 100 ; % 生成 的 比特 个数 n = 16 ; % 每 个 比特 的 抽样 点数 signal = rand ( 1 , N ) > 0 . 5 ; % 生成 低 密度 的 个数 为 N 的 01 比特 流 Rb = 16 ; Ts = 1 / ( Rb * n ) ; % 抽样 间隔 % 画 原 信号 t1 = 0 : 1 / Rb : ( N - 1 ) / Rb ; figure ( 1 ) subplot ( 6 , 1 , 1 ) plot ( t1 , signal , ' b . ' ) axis ( [ 0 , 20 / Rb , - 1 . 2 , 1 . 2 ] ) grid ontitle ( ' 原始 信号 ' ) % 双 极性 编码 code _ signal = ones ( 1 , 1600 ) ; for j = 1 : 10 0 if signal ( j ) = = 0 for i = 0 : 15 code _ signal ( 16 * j - i ) = - 1 ; endendend % 扩展 了 原 信号 的 抽样 点数 ， 并 生成 双 极性 编码 % 画 双 极性 编码 信号 t2 = 0 : Ts : ( N * n - 1 ) * Ts ; % T = N * Rb 为 生成 的 信号 的 长度 subplot ( 6 , 1 , 2 ) plot ( t2 , code _ signal , ' b . ' ) axis ( [ 0 , 20 / Rb , - 1 . 2 , 1 . 2 ] ) grid ontitle ( ' 双 极性 编码 ' ) transmissionsignal = awgn ( code _ signal , 10 ) ; % 加入 高斯 白 噪声 % 画 出 高斯 白 噪声 后 的 信号 subplot ( 6 , 1 , 3 ) plot ( t2 , transmissionsignal ) axis ( [ 0 , 20 / Rb , - 1 . 2 , 1 . 2 ] ) grid ontitle ( ' 加入 高斯 白 噪声 后 的 信号 ' ) % 奈奎斯特 滤 波 器 myNyquist = load ( ' myNyquist 0 . 5 . mat ' ) ; % Rolloff = 0 . 5 , fs = 256 , Band = 8 den = 1 ; filtersignal = filter ( myNyquist . Num , den , transmissionsignal ) ; % 经 升 余弦 滚降 系统 之后 信号 subplot ( 6 , 1 , 4 ) plot ( t2 , filtersignal ) axis ( [ 0 , 20 / Rb , - 2 , 2 ] ) grid ontitle ( ' 经 升 余弦 滚降 系统 之后 信号 ' ) % 抽样 判决 samplesignal = [ ] ; for i = n / 2 : n : length ( filtersignal ) if filtersignal ( i ) > 0 for j = 1 : nsamplesignal = [ samplesignal , 1 ] ; endelsefor j = 1 : nsamplesignal = [ samplesignal , - 1 ] ; endendend % 画 抽样 判决 之后 的 信号 subplot ( 6 , 1 , 5 ) plot ( t2 , samplesignal , ' b . ' ) grid onaxis ( [ 0 , 20 / Rb , - 1 . 2 , 1 . 2 ] ) title ( ' 抽样 判决 之后 的 信号 ' ) % 反向 恢复 原 编码 ssignal = [ ] ; for i = n / 2 : n : length ( samplesignal ) if samplesignal ( i ) > 0 ssignal = [ ssignal , 1 ] ; else ssignal = [ ssignal , 0 ] ; endend % 恢复 信号 subplot ( 6 , 1 , 6 ) plot ( t1 , ssignal , ' b . ' ) grid onaxis ( [ 0 , 20 / Rb , - 1 . 2 , 1 . 2 ] ) title ( ' 恢复 信号 ' ) % 误码 率 的 计算 syms cntcnt = 0 ; for c = 1 : 10 0 if signal ( c ) = = ssignal ( c ) cnt = cnt + 0 ; elsecnt = cnt + 1 ; endenderror = cnt / n 仿真 图 ： 原始 信号 10 - 100 . 20 . 40 . 60 . 811 . 2 双 极性 编码 10 - 100 . 20 . 40 . 60

数字 带 通 传输 系统 matlab 仿真 实验 , 基于 MATLAB 的 数字 带 通 传输 系统 设计 基于 MATLAB 的 数字 带 通 传输 系统 设计 基于 MATLAB 的 数字 带 通 传输 系统 设计 通信 原理 课程 实验 ， 做 了 晚上 头脑 异常 清晰 ， 写 下来 和 家 分享 下 ， 程序 有点 问题 ， 但 可以 基本 实现 要求 ， 话 不 多 说 ， 上 货 。 软件 环境 是 MATLAB 2019 B 家 如果 找到 问题 可以 在 评论 区 留 ， 博 主 会 尽快 改正 1 实验 条件 与 要求 实验 条件 ： 1 ) 已知 恒 参 有线 信道 的 带宽 为 300 - 3400 Hz ； 2 ) 假设 信道 存在 加 性 斯 噪声 ， 信 噪 为 10 dB ； 3 ) 带 通 传输 系统 的 传输 速率 为 4800 bps 。 实验 要求 ： 1 ) 确定 整个 传输 系统 的 核 设计 参数 ； 2 ) 设计 完成 该 带 通 传输 系统 的 发送 器 ； 3 ) 根据 要求 添加 信道 噪声 ， 得到 接收 端 的 信号 ； 4 ) 设计 完成 该 带 通 传输 系统 的 接收 器 ； 5 ) 选择 张清 的 图 ， 通过 所 设计 的 系统 完成 图 的 传输 ， 并 计算 误 信 率 ； 6 ) 完成 实验 报告 。 2 设计 思路 简单 说 下 我 的 思路 ， 因为 之前 设计 过 平根 余弦 滚 降低 通 滤 波 器 和平 根 余弦 滚降 带 通 滤 波 器 并且 当时 设计 的 码元 速率 指标 ( 波特 率 ) 都 是 2400 BAUD ， 因此 为了 达到 4800 bps 的 传输 速率 要求 ， 我 决定 采 四 进 制 码元 进 发送 ( 偷懒 ， 不 想 再 重新 设计 发送 与 接收 滤 波 器 了 ， 因为 四 进 制 码元 发送 所以 传输 速率 Rb = RB * log 2 ( M ) = 2400 x2 = 4800 bps ) ， 我 实际 使 的 时候 是 利 QPSK 的 式 进 调制 与 相 解调 。 3 设计 步骤 1 . 将 图 利 MATLAB 读 并 变为 进 制 数 组 2 . 开始 分 帧 处理 ， 我 这 选择 4800 bit 帧 ， 也 就是 次 处理 4800 个 进 制 数据 。 次 性 处理 全部 数据 我 没有 试 过 ， 但是 如果 图 太 可能 会 出 问题 3 . 将 4800 个 进 制 数据 转化 为 2400 个 四 进 制 数据 4 . 四 进 制 数据 进 量 图 映射 ， 说 得 级 其实 很 简单 ， 举 个例 ( 这 两 个 进 制表 四 进 制 ， 举 的 例 是 B 式 ) ： " 11 " 映射 为 “ 1 + j “ ( 量 图 第 象 限 ) ， " 01 " 映射 为 “ - 1 + j “ ( 量 图 第 象 限 ) ， " 00 " 映射 为 “ - 1 - j “ ( 量 图 第 三 象 限 ) ， " 10 " 映射 为 “ 1 - j “ ( 量 图 第 四 象 限 ) 附 张量 图 ： 5 . 给 上述 的 映射 产 的 复 信号 加上 发射 滤 波 器 ， 发射 滤 波 器 选择 的 就是 低 通 平根 余弦 滚降 滤 波 器 6 . 进 调制 ， 将 滤 波 后 的 复 信号 实 部 乘以 COS ( Wct ) , 将 滤 波 后 的 复 信号 虚部 乘以 SIN ( Wct ) , Wc 是 我们 选择 的 载波 频率 ， 然后 再 将 两 路 信号 相加 ， 得到 最终 发射 机 的 输出 信号 ， 给

一 、 课程 设计 背景 基 带 传输 系统 仿真 是 通信 工程 领域 重要 的 一 环 ， 通过 仿真 可以 更 好 地 理解 信号 在 基 带 传输 系统 中 的 传输 过程 ， 提高 对 基 带 传输 系统 的 理解 和 掌握 。 本 课程 设计 旨在 通过 基 带 传输 系统 的 仿真 实验 ， 帮助 学生 深入 理解 基 带 传输 系统 的 工作 原理 和 特点 。 二 、 课程 设计 目标 1 . 了解 基 带 传输 系统 的 基本 原理 和 组成 结构 。 2 . 能够 利用 仿真 工具 进行 基 带 传输 系统 的 建模 和 仿真 。 3 . 掌握 基 带 传输 系统 参数 的 调整 和 优化 方法 。 4 . 能够 分析 基 带 传输 系统 在 不同 条件 下 的 性能 表现 。 三 、 课程 设计 内容 1 . 基 带 传输 系统 概述 基 带 传输 系统 的 定义 和 作用 基 带 传输 系统 的 基本 组成 基 带 传输 系统 的 工作 原理 2 . Matlab / Simulink 简介 Matlab / Simulink 的 基本 功能 和 使用 方法 Matlab / Simulink 在 基 带 传输 系统 仿真 中 的 应用 3 . 基 带 传输 系统 仿真 实验 设计 基 带 传输 系统 的 仿真 模型 调整 基 带 传输 系统 的 参数 仿真 分析 基 带 传输 系统 的 性能 四 、 课程 设计 步骤 1 . 课前 准备 ： 学习 基 带 传输 系统 的 相关 理论 知识 和 Matlab / Simulink 的 基本 操作 方法 。 2 . 实验 操作 ： 学生 根据 指导 书 建立 基 带 传输 系统 的 仿真 模型 ， 调整 系统 参数 并 进行 仿真 分析 。 3 . 实验 报告 ： 学生 撰写 实验 报告 ， 包括 实验 目的 、 仿真 结果 分析 等 内容 。 五 、 课程 设计 评估 1 . 实验 报告 的 撰写 质量 和 完成 情况 。 2 . 对 基 带 传输 系统 仿真 的 理解 和 掌握 程度 。 3 . 实验 过程 中 的 操作 技能 和 实验 结果 分析 能力 。 六 、 课程 设计 总结 与 展望 通过 本 课程 设计 ， 学生 能够 深入 了解 基 带 传输 系统 的 工作 原理 和 性能 表现 ， 掌握 基 带 传输 系统 仿真 的 基本 方法 和 技巧 。 未来 可以 进一步 扩展 仿真 实验 的 内容 ， 加深 学生 对 通信 系统 仿真 的 理解 和 应用 能力 。 以上 是 基 带 传输 系统 仿真 课程 设计 的 详细 内容 ， 希望 本 设计 能够 帮助 学生 更 好 地 理解 基 带 传输 系统 ， 并 提高 对 通信 工程 领域 的 认识 。

传统 的 通信 仿真 技术 主要 分 可以 得到 与 真实 环境 十分 接近 的 结果 ， 为 手工 分析 与 电路 试验 2 种 ， 但 耗时 长 方法 比较 繁杂 ， 而 通信 系统 的 计算机 模拟 仿真 技术 是 介于 上述 2 种 方法 的 一 种 系统 设计 方法 ， 它 可以 让 用户 在 很 短 的 时间 内 建立 整个 通信 系统 模型 ， 并 对 其 进行 模拟 仿真 。 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 进行 较为 全面 地 研究 。 为了 使 本科 类 学生 学好 通信 课程 ， 我们 进行 了 试点 ， 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 。 MATLAB 软件 简介 MATLAB 是 由 美国 mathworks 公司 发布 的 主要 面对 科学 计算 、 可视 化 以及 交互 式 程序 设计 的 高 科技 计算 环境 。 它 将 数值 分析 、 矩阵 计算 、 科学 数据 可视 化 以及 非 线性 动态 系统 的 建模 和 仿真 等 诸多 强大 功能 集成 在 一个 易于 使用 的 视窗 环境 中 ， 为 科学 研究 、 工程 设计 以及 必须 进行 有效 数值 计算 的 众多 科学 领域 提供 了 一 种 全面 的 解决 方案 ， 并 在 很 大 程度 上 摆脱 了 传统 非 交互 式 程序 设计 语言 （ 如 C 、 Fortran ） 的 编辑 模式 ， 代表 了 当今 国际 科学 计算 软件 的 先进 水平 。 MATLAB 和 Mathematica 、 Maple 并称 为 三 大 数学 软件 。 它 在 数学 类 科技 应用 软件 中 在 数值 计算 方面 首屈一指 。 MATLAB 可以 进行 矩阵 运算 、 绘制 函数 和 数据 、 实现 算法 、 创建 用户 界面 、 连接 其他 编程 语言 的 程序 等 ， 主要 应用 于 工程 计算 、 控制 设计 、 信号 处理 与 通讯 、 图像 处理 、 信号 检测 、 金融 建模 设计 与 分析 等 领域 。 MATLAB 的 基本 数据 单位 是 矩阵 ， 它 的 指令 表达 式 与 数学 、 工程 中 常用 的 形式 十分 相似 ， 故 用 MATLAB 来 解 算 问题 要 比 用 C ， FORTRAN 等 语言 完成 相同 的 事情 简捷 得 多 ， 并且 MATLAB 也 吸收 了 像 Maple 等 软件 的 优点 , 使 MATLAB 成为 一个 强大 的 数学 软件 。 在 新 的 版本 中 也 加入 了 对 C ， FORTRAN ， C++ ， JAVA 的 支持 。 可以 直接 调用 , 用户 也

传统 的 通信 仿真 技术 主要 分 可以 得到 与 真实 环境 十分 接近 的 结果 ， 为 手工 分析 与 电路 试验 2 种 ， 但 耗时 长 方法 比较 繁杂 ， 而 通信 系统 的 计算机 模拟 仿真 技术 是 介于 上述 2 种 方法 的 一 种 系统 设计 方法 ， 它 可以 让 用户 在 很 短 的 时间 内 建立 整个 通信 系统 模型 ， 并 对 其 进行 模拟 仿真 。 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 进行 较为 全面 地 研究 。 为了 使 本科 类 学生 学好 通信 课程 ， 我们 进行 了 试点 ， 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 。 MATLAB 软件 简介 MATLAB 是 由 美国 mathworks 公司 发布 的 主要 面对 科学 计算 、 可视 化 以及 交互 式 程序 设计 的 高 科技 计算 环境 。 它 将 数值 分析 、 矩阵 计算 、 科学 数据 可视 化 以及 非 线性 动态 系统 的 建模 和 仿真 等 诸多 强大 功能 集成 在 一个 易于 使用 的 视窗 环境 中 ， 为 科学 研究 、 工程 设计 以及 必须 进行 有效 数值 计算 的 众多 科学 领域 提供 了 一 种 全面 的 解决 方案 ， 并 在 很 大 程度 上 摆脱 了 传统 非 交互 式 程序 设计 语言 （ 如 C 、 Fortran ） 的 编辑 模式 ， 代表 了 当今 国际 科学 计算 软件 的 先进 水平 。 MATLAB 和 Mathematica 、 Maple 并称 为 三 大 数学 软件 。 它 在 数学 类 科技 应用 软件 中 在 数值 计算 方面 首屈一指 。 MATLAB 可以 进行 矩阵 运算 、 绘制 函数 和 数据 、 实现 算法 、 创建 用户 界面 、 连接 其他 编程 语言 的 程序 等 ， 主要 应用 于 工程 计算 、 控制 设计 、 信号 处理 与 通讯 、 图像 处理 、 信号 检测 、 金融 建模 设计 与 分析 等 领域 。 MATLAB 的 基本 数据 单位 是 矩阵 ， 它 的 指令 表达 式 与 数学 、 工程 中 常用 的 形式 十分 相似 ， 故 用 MATLAB 来 解 算 问题 要 比 用 C ， FORTRAN 等 语言 完成 相同 的 事情 简捷 得 多 ， 并且 MATLAB 也 吸收 了 像 Maple 等 软件 的 优点 , 使 MATLAB 成为 一个 强大 的 数学 软件 。 在 新 的 版本 中 也 加入 了 对 C ， FORTRAN ， C++ ， JAVA 的 支持 。 可以 直接 调用 , 用户 也

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 ， 提升 独立 工作 的 水平 。 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 。 提升 学生 系统 设计 与 系统 开发 的 思想 ， 提升 学生 利用 软件 进行 通信 仿真 的 水平 ， 提升 学生 独立 动手 完成 课题 设计 项目 的 水平 ， 提升 学生 查找 相关 资料 的 水平 。 2 . 数字 基 带 传输 系统 理论 知识 介绍 精品 文档 - 可 编辑 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 mf ， 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 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

第 20 卷 第 4 期 2004 年 7 月 森 林 工 程 F 0 R E ST E N G IN E E R IN G V o 1 ． 2 0 N o ． 4 J u1 ． ， 2004 基 于 MA T L A B 的 数 字 信 号 基 带 传 输 系统 仿真 曲 中水 ， 王建卫 2 ， 朱 泳 2 ( 1 ． 哈尔滨 理工 大学 ， 哈尔滨 150080 ； 2 ． 东北 林业 大学 ， 哈尔滨 150040 ) 摘 要 ： SIMUL INK 是 MATL AB 中 动态 系统 建模 、 仿真 和 分析 的 一个 集成 环境 ， 文中 按照 仿真 过程 基本 步 骤 用 MA T 的 仿真 工具 S IMUI INK 实现 了 数字 信号 基 带 传输 系统 的 仿 真 过程 ， 对 系统 性能 进行 了 分析 。 关键 词 ： 数字 信号 ； 基 带 传输 系统 ； MAT LAB ； 仿真 中图 分类 号 ： TP 311 文献 标识 码 ： A 文章 编号 ： 1001 — 005 X ( 2004 ) 04 — 0031 — 03 D tal Signal Base Band T ransmi ~ ion System Simulation Based on MA 11 LAB ／ Q u Zhongshui ( Harbin Science and T echnology U niversity ， Harbin 150080 ) ， W an g J ian wei ， Zhu Y ong ( Northeast Forestry University ， Harbin 150040 ) A bstract ： S IM U L INK is the i nteg ra tion envi ronm ent for model ing ． simulation an d analy sis of the dynamic sy stem in M A T L A B ． A ccording tO t he ba si c steps ． the sim ula tion of dig ital sig nal base band transmission sy stem is real ized by S IM U L IN K tool ， and t he sys tem capa bi lity is an al y ~ d ． Key words ： digi tal signal ； base band ~ ansmission system ： MA T LAB ； simulation 1 引 言 MA T L AB 是 美国 Mathworks 公司 开发 的 适合 于 工程 各 领域 分析 设计 与 复杂 计算 的 软件 。 SIM — U L INK 仿真 工具 包 是 MAT L A B 的 一个 附加 组件 ， 是 实现 动态 系统 建 摸 、 仿真 和 分析 的 一个 集成 环 境 。 [ m 】 数字 基 带 传输 系统 主要 由 信道 信号 形成 器 、 信 道 、 接收 滤 波 器 、 抽样 判决 器 和 同步 系统 等 部件 组 成 。 文中 应用 SIMU L INK 实现 了 数字 信号 基 带 传 输 系统 仿真 。 [ 1 】 2 数字 信号 基 带 传 输 系统 仿真 过程 下面 具体 介绍 仿真 过程 。 2 ． 1 信道 编码 器 和 解码 器 的 设计 合理 的 设计 首先 在于 选择 基 带 信 号码 型 ，

基于 奎斯特 准则 的 基 带 传输 系统 设计 及 MATLAB 仿真 研究 摘要 在 现代 数字 通信 中 ， 因为 信道 特征 还有 噪声 以及 等等 的 原 的 因 存在 ， 在 信号 的 传输 途中 因为 上述 原因 的 存在 会 有 码 间 串扰 的 发生 。 符合 奈奎斯特 第 一 准则 的 基 带 传输 系统 中 ， 理想 低 通 特性 虽然 具有 最大 频带 利用 率 ， 但是 冲击 响应 的 收敛 速度 慢 ， 而且 物理 上 也 不 可能 实现 ； 频率 滚降 特性 克服 了 这 两 个 缺点 ， 但是 又 降低 了 频带 利用 率 。 能否 找到 一 种 传输 特性 ， 其 频带 宽度 与 理想 低 通 特性 相同 。 并且 响应 波形 的 衰减 有 比较 快 ？ 奈奎斯特 第 二 准则 又 给 出 了 答案 ， 该 准则 告诉 了 我们 。 有 控制 的 在 抽样 时刻 引入 固定 的 码 间 干扰 ， 就 能够 使 频带 利用 率 提高 到 理论 的 最大 值 ， 并且 又 降低 了 对 定时 精度 的 要求 ， 通常 把 这种 波形 称 之 为 部分 响应 波形 ， 相应 的 ， 利用 部分 响应 波形 进行 传送 的 基 带 传输 系统 成为 部分 响应 系统 。 根据 奈奎斯特 第 一 准则 我们 可以 知道 理想 低 通 特性 或 等效 理想 低 通 特性 都 可以 将 码 间 串扰 消除 。 理想 情况 下 的 低 通 传输 特性 尽管 可以 达到 基 带 系统 理论 的 极限 值 2B / Hz ， 可是 ， 在 实际 应用 中 是 无法 实现 的 。 并且 它 的 响应 波形 的 图像 尾部 收敛 慢 。 所以 其 等效 理想 低 通 特性 对于 频带 的 利用 率 会 下降 ， 并 不 适合 高速 的 传播 。 然后 依据 奈奎斯特 的 第 二 准则 可以 设计 出 的 部分 响应 系统 ， 用 此 可以 来 改善 频谱 特性 ， 然后 使 频带 的 利用 率 升高 到 理论 情况 上 的 最大 值 。 这 篇 论文 主要 用来 讨论 第 类 和 第 类 部分 响应 系统 ， 用 MATLAB 对 其 波形 和 频谱 特性 进行 仿真 ， 可以 提现 出来 部分 响应 系统 的 优越 性 。 关键 词 奈奎斯特 第 一 准则 ； 奈奎斯特 第 二 准则 ； 部分 响应 系统 ； 但是 在 实际 操作 中 ， 往往 有 一些 干扰 会 伴随 着 数字 基 带 信号 发生 ， 这些 干扰 就 包括 了 比如 码 间 串扰 还有 噪声 等等 [ 1 ] 。 码 间 串扰 其实 经常 发生 在 在 数字 基 带 信号 传输 的 过程 中 ， 为了 消除 码 间 串扰 。 要求 把 基 带 传输 系统 的 总 特性 设计 成为 理想 低 通 特性 ， 或者 等效 的 理想 低 通 特性 。 然而 ， 对于 理想 低 通 特性 的 系统 而 言 ， 其 冲击 响应 为 波形 ， 这 个 波形 的 特点 是 频谱 窄 ， 而且 能够 达到 理论 上 的 极限 传输 速率 。 但是 其 缺点 是 第 一 个 零点 以后 的 拖尾 震荡 幅度 大 ， 收敛 慢 ，

重庆 工业 职业 技术 学院 毕业 论文 课题 名称 ： 基于 MATLAB 的 数字 调制 演示 系统 - - 专业 班级 ： 计算机 通信 08 通信 301 学生 姓名 ： 指导 教师 ： 二 OO 年月 基于 MATLAB 的 数字 基 带 、 调制 传输 演示 系统 摘要 在 数字 通信 的 教学 和 设计 中 ， 传统 的 方法 主要 是 手工 分析 与 电路 板 试验 。 通信 系统 中 所有 变量 相互 之间 是 非 线性 的 关系 ， 大 局部 是 较为 繁琐 的 数字 理论 ， 容易 使 学生 感到 乏味 和 难以 接受 。 所以 采用 MATLAB 语言 及 SIMULINK 仿真 环境 作为 工具 ， 制作 出 了 一个 数字 调制 演示 系统 GUI 设计 方案 。 开发 的 演示 系统 设计 简单 、 结构 一致 ， 具有 可视 化 、 开放 性 、 可 扩展 性 、 易于 学习 和 维护 等 优点 。 演示 系统 主要 演示 二进制 振幅 键 控 、 移频 键 控 和 移 相 键 控 数字 通信 系统 . 在 Simulink 模块 库 中 选取 适宜 的 数字 通信 仿真 模块 组成 上述 系统 。 在 GUI 图形 用户 界面 ， 按 下 一个 按纽 可以 翻开 系统 的 Simulink 模型 图 ， 编辑 对话 框 可以 修改 系统 的 相应 参数 ， 按 下 另 一个 按纽 可以 对 该 数字 通信 系统 进行 仿真 ． 仿真 中 可 直观 地 观察 到 信号 在 通信 系统 各 局部 中 的 时域 波形 ， 和 系统 的 误码 率 。 从而 可以 看出 参数 对 系统 误码 率 的 影响 ， 以及 比拟 各个 系统 的 优劣 。 数字 传输 系统 以 其 抗 干扰 能力 强 、 便于 存储 、 处理 和 交换 等 特点 ， 已经 成为 现代 通信 网 中 的 最 主要 的 传输 技术 ， 广泛 应用 于 现代 通信 网 的 各种 通信 和 传输 系统 。 在 数字 信号 传输 系统 中 ， 信源 发出 的 模拟 信号 经过 数字 终端 的 信源 编码 成为 数字 信号 ， 终端 发出 的 数字 信号 ， 经过 信道 编码 变成 适合 于 信道 传输 的 数字 信号 ， 然后 由 调制 器 把 信号 调制 到 系统 所 使用 的 数字 信道 上 ， 再 传输 到 对 端 ， 经过 相反 的 变换 最终 传送 到 信宿 。 2 数字 信号 传输 系统 的 特点 ： 〔 1 〕 抗 干扰 能力 强 、 无 噪声 积累 。 在 模拟 通信 中 ， 为了 提高 信噪比 ， 需要 在 信号 传输 过程 中 及时 对 衰减 的 传输 信号 进行 放大 ， 信号 在 传输 过程 中 不 可 防止 地 叠加 上 的 噪声 也 被 同时 放大 。 随着 传输 距离 的 增加 ， 噪声 累积 越来越 多 ， 以 致使 传输 质量 严重 恶化 。 对于 数字 通信 ， 由于 数字 信号 的 幅值 为 有限 个 离散 值 ( 通常 取 两 个 幅值 ) ， 在 传输 过程 中 虽然 也 受 到 噪声 的 干扰 ， 但 当 信噪比 恶化 到 一定 程度 时 ， 即 在 适当 的 距离 采用 判决 再生 的

摘要 在 当今 信息 化 社会 中 , 随着 通信 技术 的 飞速 发展 , 相关 的 通信 理论 、 技术 也 得到 了 飞速 发展 。 数字 通信 已 成为 信息 传输 的 重要 手段 , 数字 通信 的 新 设备 不断 涌现 , 全球 数字 化 已 成为 当今 社会 发展 的 主要 潮流 , 人们 越来越 离 不 开 数字 通信 , 越来越 期望 了解 和 掌握 数字 通信 技术 。 数字 通信 是 迅速 发展 的 信息 技术 , 目前 将 科研 的 发展 前沿 与 基础 的 通信 理论 有机 结合 阐述 的 著作 还 很 少 。 MATLAB 是 MathWorks 公司 推出 的 一 套 高 性能 的 数值 计算 和 可视 化 软件 , 其 强大 的 计算 和 图形 功能 使 其 在 科学 计算 和 工程 领域 赢得 了 众多 的 用户 。 经过 许多 专家 、 工程师 在 自己 相关 领域 的 扩充 , MATLAB 成为 了 一个 多 领域 、 多 学科 、 多 功能 的 优秀 科技 应用 软件 , 从而 被 广泛 地 应用 于 各 领域 和 学科 的 研究 与 仿真 。 MATLAB 是 一 种 编程 语言 和 可视 化 工具 , 它 能 对 数据 以 图形 的 方式 显示 出来 , 使 数据 间 的 关系 明了 MATLAB 所 包含 的 应用 工具 箱 的 功能 非常 丰富 , 提供 的 SIMULINK 是 一个 用来 对 动态 系统 进行 建模 、 仿真 和 分析 的 软件 包 , 支持 线性 和 非 线性 系统 ， 能够 在 连续 时间 域 、 离散 时间 域 或者 两者 的 混合 时间 域 里 进行 建模 ， 其中 通信 系统 工具 箱 中 包含 了 对 通信 系统 进行 分析 和 仿真 所 需 的 信源 编码 、 纠错 编码 、 信道 、 调制 解调 以及 其他 所用 的 库 函数 和 模块 , 实验 设计 中 利用 MATLAB 对 数字 基 带 传输 系统 进行 了 建模 和 仿真 并 对 结果 进行 了 分析 , 结果 表明 所 建立 的 仿真 系统 达到 了 较 高 的 精 。 一些 替代 性 的 实验 , 其 实验 结果 由于 受 多种 因素 影响 , 也 往往 不 能 满足 要求 . 因此 , 开发 一 套 数字 基 带 传 钻 系统 仿真 实验 软件 是 很 有 必要 的 。 在 仿真 软件 设计 中 采用 了 Mathworks 公司 的 MATLAB 作为 仿真 工具 , 其 仿真 平台 SIMUINK 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 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 SIMUIINK , 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 。 MATLAB 是 矩阵 实验 室 ( M

第 29 卷 第 3 期 2005 年 6 月 武汉 理工 大学 学报 ( 詈 至 曩 差 ) J our nal of W uhan U niv er sity of T ech nol og y ( T ransport ation Science & E ngineering ) V o 1 ． 29 N o ． 3 J une 2005 基于 MA T L A B 的 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 * 许建 霞 聂 明新 ( 武汉 理工 大学 信息 工程 学 院 武汉 430063 ) 摘 要 ： 以 数字 基 带 传 输 系 统 为 例 ， 在 数字 基 带 通信 系统 数学 模 型 分 析 基础 上 ， 设计 了 总体 仿真 框 图 ． 利用 MA T L A B 对 各个 子 系统 进行 了 建模 和 封装 ， 建立 了 数字 基 带 通信 系统 仿真 模型 ， 并 对 仿 真 模型 进行 了 测 试 ． 结 果 表 明 ， 仿真 结果 与 理论 值 基本 一致 ． 关键 词 ： M AT L A B ； 基 带 传输 系统 ； 仿真 中 图法 分类 号 ： T N 914 ． 3 M A T L A B 是 一 种 编程 语 言和 可视 化 工具 ， 它 能 对 数据 以 图形 的 方式 显示 出来 ， 使 数据 间 的 关 系 明了 E1 ~ 33 M A T L A B 所 包含 的 应用 工具 箱 的 功能 非常 丰富 ， 提供 的 SIM U LIN K 是 一个 用来 对 动态 系统 进行 建模 、 仿真 和 分 析 的 软件 包 ， 支持 线 性 和 非 线性 系统 ， 能够 在 连续 时间 域 、 离散 时间 域 或者 两者 的 混合 时 间 域 里 进行 建模 ， 其 中 通信 系 统 工具 箱 中 包含 了 对 通信 系统 进行 分析 和 仿真 所 需 的 信源 编码 、 纠错 编码 、 信道 、 调制 解调 以及 其 他 所用 的 库 函数 和 模块 E4 , s3 ． 文 中 利用 MA T L A B 对 数字 基 带 传输 系统 进行 了 建模 和 仿真 并 对 结果 进行 了 分析 ， 结果 表 明 所 建立 的 仿真 系统 达到 了 较 高 的 精度 ． 数字 基 带 传 输 系统 模 型 基 带 传输 系统 由 发送 滤 波 器 、 信道 、 接收 滤 波 器 、 抽样 判决 器 组成 ． 如 图 l 所 示 ． a 为 发送 滤 波 器 的 输入 符 号 系列 ． 在 二 进 制 的 情 况 下 ， 符 号 a 取值 为 O ， 1 ， 接收 滤 波 器 的 输出 信号 r ( ￡ ) 可 表示 为 r ( ￡ ) = 日 g R ( ￡ 一 nT s ) + ( ￡ ) H ⋯ 1 r ∞ 式 中 ： gR ( ￡ ) 一 I G7 ’ ( aOC ( aOGR ( aJ ) e daJ ． n J 一 ∞ g ( ￡ )

- - 通信 系统 课程 设计 报告 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 实现 摘要 数字 信号 的 基 带 传输 是 通信 系统 中 的 一个 重要 环节 ， 对 基 带 传输 研究 的 意义 在于 现代 通信 系统 中 广义 上 的 任 一 线性 调制 的 频带 传输 系统 均 可 等效 为 基 带 传输 系统 ， 即 数字 基 带 传输 中本 就 包含 了 频带 传输 的 一些 基本 问题 。 同时 ， 就 数字 基 带 传输 自身 而 言 ， 随着 数字 通信 技术 的 发展 也 被 越来越 多 的 应用 。 在 基 带 传输 理论 学习 过程 中 涉及 到 的 信道 编码 、 传输 信道 特性 、 接收 滤 波 、 抽样 判决 等 环节 存在 较为 抽象 不易 理解 的 问题 ， 如果 不 经过 实践 环节 ， 这些 抽象 的 计算 和 变换 难以 较 快 的 掌握 。 MATLAB 是 一 款 功能 强大 的 工程 技术 数值 运算 跨 平台 语言 ， 利用 它 的 通信 工具 箱 和 可视 化 仿真 模型 库 Simulink 可 有效 实现 通信 系统 的 仿真 。 Simulink 可 对 动态 系统 进行 建模 、 仿真 并 对 仿真 结果 进行 分析 ， 其 可视 化 建模 的 特点 尤其 适合 于 通信 系统 仿真 等 工作 。 关键 词 ： Simulink ； 眼图 ； 数字 基 带 传输 系统 - - - - 前言 随着 通信 系统 的 规模 和 复杂 度 不断 增加 ， 统 的 设计 方法 已经 不 能 适应 发展 传 的 需要 ， 通信 系统 的 模拟 仿真 技术 越来越 受 到 重视 。 传统 的 通信 仿真 技术 主要 分为 手工 分析 与 电路 试验 2 种 ， 但 耗时 长 方法 比较 繁杂 ， 而 通信 系统 的 计算机 模拟 仿真 技术 是 介于 上述 2 种 方法 的 一 种 系统 设计 方法 ， 它 可以 让 用户 在 很 短 的 时间 内 建立 整个 通信 系统 模型 ， 并 对 其 进行 模拟 仿真 ] 2 [ 。 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 。 不 使用 调制 和 解调 而 直接 传输 数字 基 带 信号 的 系统 称为 数字 基 带 传输 系统 。 虽然 在 实际 使用 的 数字 通信 系统 中基 带 传输 不如 频带 传输 那样 广泛 ， 但是 ， 对于 基 带 传输 系统 的 研究 仍然 是 十分 有 意义 的 。 1 ) 在 频带 传输 制式 里 同样 存在 基 带 传输 的 问题 ( 如 码 间 干扰 等 ) ， 因为 信道 的 含义 是 相对 的 ， 若 把 调制 解调 器 包括 在 信道 中 ( 如 广义 信道 ) ， 则 频带 传输 就 变成 了 基 带 传输 。 可以 说 基 带 传输 是 频带 传输 的 基础 。 2 ) 随着 数字 通信 技术 的 发展 ， 基 带 传输 这种 方式 也 有 迅速 发展 的 趋势 。 目前 , 它 不仅 用于 低速 数据 传输 , 而且 还 用于 高速 数据 传输 。 3 ) 理论 上 也 可以 证明 ， 任何 一个 采

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 实践 教学 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 兰州 理工 大学 计算机 与 通信 学院 2012 年 秋季 学期 通信 系统 综合 训练 题目 ： 数字 基 带 传输 系统 的 仿真 实现 专业 班级 ： 09 级 通信 （ 4 ） 班 姓名 ： 苟新伟 学号 ： 09250419 指导 教师 ： 陈海燕 成绩 ： 0 摘要 这次 通信 系统 综合 训练 是 以 Matlab / Sumulink 为 工具 ， 实现 基 带 传输 系统 的 仿真 与 实现 。 采用 曼彻斯特 码 作为 基 带 信号 ， 发送 滤 波 器 为 平方根 升 余弦 滤 波 器 ， 滚降 系数 为 0 . 5 ， 信道 为 加 性 高斯 信道 ， 接收 滤 波 器 与 发送 滤 波 器 相 匹配 。 发送 数据 率 为 1000 bps ， 要求 观察 接收 信号 眼图 ， 并 设计 接收 机 采样 判决 部分 ， 对比 发送 数据 与 恢复 数据 波形 ， 并 统计 误码 率 。 另外 ， 对 发送 信号 和 接收 信号 的 功率 谱 进行 估计 。 假设 接收 定时 恢复 是 理想 的 。 关键 词 ： Matlab / Sumulink ； 基 带 传输 系统 ； 曼彻斯特 码 1 前言 现代 通信 的 发展 趋势 为 数字 化 ， 随着 现代 通信 技术 的 不断 开发 ， 数字 调制 技术 已 日趋 成熟 ， 在 各个 领域 都 得到 了 广泛 的 应用 和 认同 。 因此 本文 对 数字 基 带 传输 系统 进行 了 仿真 。 现代 社会 发展 要求 通信 系统 功能 越来越 强 ， 性能 越来越 高 ， 构成 越来越 复杂 ； 这 就要 借助 于 功能 强大 的 计算机 辅助 分析 设计 技术 和 工具 才能 实现 。 现代 计算机 科学 技术 快速 发展 ， 已经 研发 出 了 新 一代 的 可视 化 的 仿真 软件 。 这些 功能 强大 的 仿真 软件 ， 使得 通信 系统 仿真 的 设计 和 分析 过程 变 得 相对 直观 和 便捷 ， 由此 也 使得 通信 系统 仿真 技术 得到 了 更 快 的 发展 。 本文 使用 的 是 功能 强大 的 MATLAB 软件 。 MATLAB 是 一 种 使用 简便 的 、 特别 适用 于 科学 研究 和 工程 计算 的 高级 语言 ， 与 其他 计算机 语言 相比 ， 它 的 特点 是 简洁 和 智能 化 ， 具有 极 高 的 编程 和 调试 效率 。 通过 使用 MATLAB 工具 箱 函数 对 数字 调制 进行 仿真 ， 更 能 直观 彻底 的 掌握 数字 通信 ， 数字 调制 的 原理 。 有 助 于 我们 的 学习 和 研究 ， 加深 对 知识 的 理解 和 运用 。 MATLAB 的 便利 性 还 体现 在 它 的 仿真 结果 还 可以 存放 到 MATLAB 的 工作 空间 里 做事 后 处理 。 方便 我们 修改 参数 对 不同 情况 下 的 输出 结果 进行 对比 。 由于 MATLAB 和 SIMULINK 是 集成 在 一起 的 ， 因此 用户 可以 在 这 两 种 环境 下 对 自己 的 模型 进行 仿真 、 分析 和 修改 。 这些 二进制 数字 信号 的 频带 范围 通常 从 直流