基于matlab的数字基带传输系统的仿真设计(毕业论文

基于matlab的数字基带传输系统的仿真设计(毕业论文内容摘要：

3 的是最直观、最简洁的程序开发环境。 MATLAB 的主要特点如下几点： 1. 语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数及其丰富 2. 此高级语言可用于技术计算，既具有结构化的控制语句，又有面向对象编程的特性 3. MATLAB 的图形功 能强大，数据的可视化非常简单，具有较强的编辑图形界面的能力 4. 具有功能强大的工具箱，交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题 5. 各种工具可用于构建自定义的图形用户界面 6．各种函数可将基于 MATLAB 的算法与外部应用程序和语言集成 [5] 3 数字基带传输系统的简介 数字基带传输系统的研究意义 目前，数字基带传输在通信系统中的应用虽没有带通传输应用广泛，但是基带传输系统仍然有相当多的应用范围，对它的研究仍是十分有意义的。 这是因为，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了这 种传输方式；第二，随着数字通信技术的发展，基带传输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；第三，数字基带传输系统的基本理论不仅适用于数字基带传输系统，而且还适用于带通传输；第四，理论上也可以证明，任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。 因而，掌握数字基带传输的基本理论十分重要，它在数字通信系统中具有普遍意义。 [1] 数字基带传输系统 数字基带传输系统：不使用调制和解调装置而直接传输数字基带信号的系统。 基带脉冲 基带脉冲 输入 输出 信道信号形成器 信道 接收 滤波器 抽样 判决器 同步 提取 绵阳师范学院 2020届本科毕业设计（论文） 4 图 31 数字基带传输系统方框图 图 31 是一个典型的数字基带信号传输系统方框图。 可见，数字基带传输系统是由发送滤波器（信道信号形成器）、信道、接收滤波器和抽样判决器组成的。 为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。 其 中，发送滤波器（信道信号形成器）：它的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。 因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。 发送滤波器通过码型变换和波形变换实现其变换，使得信号与信道匹配，便于传输。 信道：是允许基带信号通过的媒介。 信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起失真。 另外信道还会引入噪声。 在通信系统的分析中，常常把噪声等效，集中在信道中引入。 接受滤波器：它的功能是接受信号。 尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性均衡，使输出的基带波形 有利于抽样判决。 抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由定位脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 定位脉冲和同步提取：它的作用是抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确与否直接影响判决效果。 数字基带传输系统模型 基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图 32 所示，它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。 系统工作过程及各部分作用如下。 M 进制 数字信息 输出 ○ + 定时信号 图 32 数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形。 这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生发 送 滤波器 带限信 道 接 收 滤波器 抽样 判决 抽样 判决 绵阳师范学院 2020届本科毕业设计（论文） 5 失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。 信道既传送信号，同时又因存在噪声 和频率特性不理想而对数字信号造成损害，使得接收端得到的波形 与发送的波形 具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。 其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡，以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号 在规定的时刻（由定时脉冲控制）进行抽样，获 得抽样信号 ，然后对抽样值进行判决，以确定各码元 是 “ 1”码还是“ 0” 码。 基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案 由图 1 所示，其中发送滤波器的传递函数为 ，冲击响应为 ；接收滤波器的传递函数为 ，冲击响应为。 从 到 的传输过程中，各个脉冲信号经过信道与接收滤波器 后可能发生不期望的变形，从而影响接收，这中间既有码间 串扰又有噪声的影响。 经过接收滤波器后的输出信号为 令 , 并 令 数 字 基 带 传 输 系 统 总 的 冲 击 响 应 为 总的频响函数为 于是 记抽样定时为 ,得到抽样值，。 是相对固定的时延，不妨将其忽略。 于是 绵阳师范学院 2020届本科毕业设计（论文） 6 式中，令。 式中的第一项对应所期望接收的 符号，；第二项是其他符号对当前符 号 的干扰，称为码间串扰或码间干扰（ ISI）；第三项为噪声影响。 由于随机性的码间串扰。