数字基带传输实验 实验报告 一、实验目的 1、提高独立学习的能力; 2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力; 3、学习Matlab 的使用; 4、掌握基带数字传输系统的仿真方法; 5、熟悉基带传输系统的基本结构; 6、掌握带限信道的仿真以及性能分析; 7、通过观测眼图和星座图判断信号的传输质量。 二、系统框图及编程原理 1. 带限信道的基带系统模型(连续域分析) 输入符号序列 ―― 发送信号 ―― ――比特周期,二进制码元周期 发送 滤 波 器 ―― 或或 发送滤波器输出 ―― 信道输出信号或接收滤波器输入信号 (信道特性为1) 接收滤波器 ―― 或 或 接收滤波器的输出信号 其中 (画出眼图) 如果位同步理想,则抽样时刻为 抽样点数值为 (画出星座图) 判决为 2. 升余弦滚降滤波器 式中称为滚降系数,取值为 , 是常数。时,带宽为Hz;时,带宽为Hz。此频率特性在内可以叠加成一条直线,故系统无码间干扰传输的最小符号间隔为s,或无码间干扰传输的最大符号速率为Baud。 相应的时域波形为 此信号满足 在理想信道中, ,上述信号波形在抽样时刻上无码间干扰。 如果传输码元速率满足 ,则通过此基带系统后无码间干扰。 3. 最佳基带系统 将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统,而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能。 要求接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。由于最佳基带系统的总特性是确定的,故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。 设信道特性理想,则有 (延时为0) 有 可选择滤波器长度使其具有线性相位。 如果基带系统为升余弦特性,则发送和接收滤波器为平方根升余弦特性。 由模拟滤波器设计数字滤波器的时域冲激响应 升余弦滤波器(或平方根升余弦滤波器)的带宽为,故其时域抽样速率至少为,取,其中为时域抽样间隔,归一化为1。 抽样后,系统的频率特性是以为周期的,折叠频率为。故在一个周期内以间隔抽样,N 为抽样个数。频率抽样为,。 相应的离散系统的冲激响应为 将上述信号移位,可得因果系统的冲激响应。 5.基带传输系统(离散域分析) 输入符号序列 ―― 发送信号 ―― ――比特周期,二进制码元周期 发送滤波器 ―― 或 发送滤波器输出 ―― 信道输出信号或接收滤波器输入信号 (信道特性为1) 接收滤波器 ――...