通信工程——数字基带传输系统的仿真设计

通信工程——数字基带传输系统的仿真设计内容摘要：

噪声引入系统。 因此应该探索另外的代替途径即通过设计信号波形或采用合适的传输滤 波器以便在最小传输带宽的条件下大大减小或消除这种干扰。 奈奎斯特第一准则解决了消除这种码间干扰的问题并指出信道带宽与码速率的基本关系。 即 式中 Rb 为传码率单位为比特 /每秒 bps。 fN和 BN 分别为理想信道的低通截止频率和奈奎斯特带宽。 上式说明了理想信道的频带利用率为 实际上具有理想低通特性的信道是难以实现的而实际应用的是具有滚降特性的信道。 其带宽较奈奎斯特带宽增加的程度 —— 滚降系数 α 可以表示为 其中 B 表示滚降信道的带宽。 由于升余弦滚降滤波特性可使传输信号具有较大的功率且收敛快而减小码间干 扰故已得到了广泛的应用。 设计步骤 滚降低通幅频特性 实际传输中，不可能有绝对理想的基带传输系统，这样一来，不得不降低频带利用率，采用具有奇对称滚降特性的低通滤波器作为传输网络。 根据推导得出结论：只要滚降低通的幅频特性以点 C(fc,1/2)呈奇对称滚降，则可满足无码间干扰的条件（此时仍需满足传输速率 =2fc）。 滚降系数： a=[(fc+fa)fc]/fc 用滚降低通作为传输网络时，实际占用的频带展宽了，则传输效率有所下降，当a=100%时，传输效率即频带利用率只有 1(b/s) Hz，比理想 低通小了一半。 滤波器 滤波器原理图： 实验 余弦滚降基带传输系统 升余弦滚降传输特性 H(ω )可表示为 )()()( 10  HHH  H(ω )是对截止频率 ω b的理想低通特性 H0(ω )按 H１ (ω )的滚降特性进行 “圆滑 ”得到的， H1(ω )对于 ω b具有奇对称的幅度特性，其上、下截止角频率分别为 ω b+ω ωbω 1。 它的选取可根据需要选择 ，升余弦滚降传输特性 H1(ω )采用余弦函数， 此时 H(ω )为 a 称为滚降系数。 )()()()(  RT GCGH  deHtg jw tR  )(21)()()()( tnnTtgatr RsRn n   眼图 眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称 为 “ 眼图 ”。 从 “ 眼图 ” 上可 以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。 另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。 眼图 的 “ 眼睛 ” 张开的大小反映着码间串扰的强弱。 “ 眼睛 ” 张的 越大，且眼图越端正，表示码间 串扰越小；反之表示码间串扰越大。 当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。 若同时存在码间串扰 ， “ 眼睛 ” 将 张开得更小。 与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。 噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。 眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰。