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1.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的簡介及實現(xiàn)方法 （1）數(shù)字基帶信號 通信的根本任務(wù)是遠(yuǎn)距離傳輸信息，準(zhǔn)確地傳輸數(shù)字信息是數(shù)字通信中的一個重要環(huán)節(jié)。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸對象通常是二進(jìn)制數(shù)字信息。它可以是來自計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或其他數(shù)字設(shè)備的各種數(shù)字代碼，也可能來自數(shù)字電話終端的脈沖編碼信號。數(shù)字信息在一般情況下可以表示為一個數(shù)字序列： …,a-2 ,a-1 ,a0 ,a1 ,a2 ,…,an ,… 簡記為{an}。an是數(shù)字序列的基本單元，稱為碼元。每一個碼元只能取離散的有限個值，例如在二進(jìn)制中，an取0或1兩個值；在M進(jìn)制中，an取0,1,2，...，M-1等M個值，或者取二進(jìn)制碼的M種排列。 由于碼元只有有限個可能取值，所以通常用不同幅度的脈沖表示碼元的不同取值，例如用幅度為A的矩形脈沖表示1，用幅度為-A的矩形脈沖表示0.這種脈沖信號被稱為數(shù)字基帶信號，這是因為它們所占據(jù)的頻帶通常從直流和低頻開始。 （2）數(shù)字基帶傳輸 在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中所傳輸?shù)耐ǔＪ嵌獢?shù)字信號。設(shè)計數(shù)字傳輸系統(tǒng)要考慮的基本想法是選擇一組有限個離散的波形來表示數(shù)字信息。這些離散波形可以是載波進(jìn)行調(diào)制后的波形也可以是不經(jīng)過調(diào)制的不同電子信號。來自數(shù)據(jù)終端的原始數(shù)據(jù)信號，或者是來自模擬信號經(jīng)數(shù)字化處理后的PCM碼組，AM序列等等都是基帶數(shù)字信號。這些信號往往包含豐富的低頻分量。有些場合可以不經(jīng)過載波調(diào)制和解調(diào)過程而直接傳輸，稱為基帶傳輸。 系統(tǒng)基帶波形被脈沖變換器變換成適應(yīng)信道傳輸?shù)拇a型后，就送入信道，一方面受到信道特性的影響，使信得產(chǎn)生畸變；另一方面信號被信道中的加性噪聲所疊加，造成信號的隨即畸變，因此，在接收端必須有一個接收濾波器，使噪聲盡可能受到抑制，為了提高系統(tǒng)的可靠性，在安排一個有限整形器和抽樣判決器組成的識別電路，進(jìn)一步排除噪聲干擾和提取有用信號。對于抽樣判決，必須有同步信號提取電路。在基帶傳輸中，主要采用位同步。同步信號的提取方式采用自同步方式（直接法）。同步系統(tǒng)性能的好壞將直接影響通信質(zhì)量的好壞，甚至?xí)绊懲ㄐ拍芊裾＿M(jìn)行。 （3）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 基帶傳輸包含著數(shù)字通信技術(shù)的許多問題，頻帶傳輸是基帶信號調(diào)制后再傳輸?shù)�，因此頻帶傳輸也存在基帶問題�；鶐鬏�?shù)脑S多問題，頻帶傳輸同樣須考慮。如果把調(diào)制與解調(diào)過程看作是廣義信道的一部分，則任何數(shù)字傳輸系統(tǒng)均可等效為基帶傳輸系統(tǒng)。理論上還可證明，任何一個采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以由一個等效的基帶傳輸系統(tǒng)來代替。 數(shù)字基帶系統(tǒng)的基術(shù)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。
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簡單的仿真圖
2018-6-26 15:29 上傳
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復(fù)雜的仿真圖
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信道信號形成器：基帶傳輸系統(tǒng)的輸入是由終端設(shè)備或編碼器產(chǎn)生的脈沖序列，它不一定適合直接在信道中傳輸。信道信號形成器的作用就是把原始基帶信號變換成適合于信道傳輸?shù)幕鶐盘�，這種變換主要是通過碼型變換和波形變換來實現(xiàn)的，其目的是與信道匹配，便于傳輸，減小碼間串?dāng)_，利于同步提取和抽樣判決。 信道：允許基帶信號通過的媒質(zhì)。信道的傳輸特性通常不滿足無失真?zhèn)鬏敆l件，恒參信道如（明線、同軸電纜、對稱電纜、光纖通道、無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）對信號傳輸?shù)挠绊懽⒁蔷�形畸變；隨參信道如（短波電離層反射、對流層散射信道等)對信號傳輸?shù)挠绊懼饕蓄l率彌散現(xiàn)象（多徑傳播）、頻率的選擇性衰落。信道的線性噪聲和加性噪聲的影響。在通信系統(tǒng)的分析中，常常把噪聲n(t)等效，集中在信道中引入。 接收濾波器：主要作用是濾除帶外噪聲，對信道特性均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。 抽樣判決器：它是在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在由位定時脈沖控制的特殊點對接收濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，以恢復(fù)或再生基帶信號。 自同步法的同步提取電路：有兩部分組成，包括非線型變換處理電路和窄帶濾波器或鎖相環(huán)。非線型變換處理電路的作用是使接收信號或解調(diào)后的數(shù)字基帶信號經(jīng)過非線型變換處理電路后含有位同步分量或位同步信息。窄帶濾波器或鎖相環(huán)的作用是濾除噪聲和其他頻譜分量，提取純凈的位同步信號。
第三階段 1.仿真設(shè)計總圖展示
2.仿真系統(tǒng)各個模塊介紹 （1）二進(jìn)制信源：二進(jìn)制信源發(fā)生器(Bernoulli Binary Generator)和單極性雙向雙極性轉(zhuǎn)化器(Unipolar to Bipolar Converter)組成。輸出雙極性不歸零碼，并向接收端提供原始數(shù)據(jù)以便對比和統(tǒng)計誤碼率。 （2）發(fā)送/接收濾波器：發(fā)送/接收相互匹配，均為平方根升余弦濾波器。 （3）高斯信道：簡單的加法器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器實現(xiàn)。 （4）采樣判決恢復(fù)：將接收定時被假定是理想的，用脈沖發(fā)生器實現(xiàn)1000Hz的矩形脈沖作為恢復(fù)定時脈沖，以乘法器實現(xiàn)在最佳采樣時刻對接收濾波器輸出的采樣。然后對采樣結(jié)果進(jìn)行門限判決,最佳門限設(shè)置為零,判決輸出結(jié)果在一個傳輸碼元時隙內(nèi)保持不變，最后以10倍降速率采樣得出采樣率為1000Hz的恢復(fù)數(shù)據(jù)。 （5）信號測量部分：延時器(Integer Delay)、誤碼率計算器(Error Rate Calculation)、眼圖(Discrete-Time Eye Diagram Scope)、顯示器(Display)組成。 3.仿真結(jié)果圖 眼圖:
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眼圖
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其他部分信號波形圖：
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各部分波形圖
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部分參數(shù)設(shè)置要求 (1)bernoulli binary generator貝努利二進(jìn)制序列產(chǎn)生器 設(shè)置采樣時間【Sample time】為1/1000。
(2)Unipolar to Bipolar Converter單極性向雙極性轉(zhuǎn)化器 單極性不歸零向雙極性歸零轉(zhuǎn)化【M-ary number】參數(shù)設(shè)置為２進(jìn)制。 (3)Upsamle上采樣 【Upsample factor,L】設(shè)置為10。 (4)Downsamle下采樣 【Downsample factor,K】設(shè)置為10。 (5)Discrete Filter平方根升余弦濾波器（兩個濾波器同步） 分母系數(shù)【Denominator:Dialog】設(shè)置為1。 分子系數(shù)【Numerator:Dialog】設(shè)置為rcosine（1,10,’fir/sqrt’,0.5,10）。 濾波器的采樣時間【Sample time (-1 for inherited)】設(shè)置成1/10000。 (6)Integer Delay延時器 延遲22個時隙【Delay length:Dialog】設(shè)置成22。
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