通信原理数字基带传输实验

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1、数字基带传输实验报告通信原理第一次实验——数字基带传输实验实验报告16数字基带传输实验报告目录一、实验原理3⑴数字基带传输系统3⑵升余弦滚降滤波器3⑶最佳基带传输系统4⑷由模拟升余弦滚降滤波器设计数字升余弦滚降滤波器4二、实验内容4㈠因果数字升余弦滚降滤波器设计4⑴窗函数法设计非匹配形式的基带系统的发送滤波器4⑵频率抽样法设计匹配形式的基带系统的发送滤波器6⑶总结7㈡设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统71.设计子函数的输入和输出参数7⑴二进制信源子函数7⑵发送信号生成子函数8⑶非匹配模式下的发送滤波器的单位冲激响应波形（升余弦滚降数字系统）8⑷匹配模式下的发送滤波器的单位冲激响应波

2、形（平方根升余弦滚降系统）8⑸发送滤波器器输出信号计算子函数8⑹高斯分布随机数生成子函数。8⑺噪声标准方差计算子函数。9⑻AWGN信道输出子函数9⑼匹配模式下的接收滤波器的单位冲激响应波形（平方根升余弦滚降系统）9⑽接收滤波器输出信号计算子函数9⑾抽样判决点信号生成子函数9⑿判决子函数9⒀画眼图子函数9⒁误比特率计算子函数102.数字基带传输系统设计10⑴数字基带传输系统的搭建10⑵改变比特速率的无加性噪声非匹配数字基带传输系统11⑶有加性噪声的数字基带传输系统14三、遇到的问题和收获1516数字基带传输实验报告一、实验原理⑴数字基带传输系统d(t)x(t)信道信号生成发送滤波器抽样判

3、决器InOut同步提取接收滤波器噪声图1数字基带传输系统框图①输入序列——，发送L个比特。②发送信号——比特周期，二进制码元周期(2.1.1)③发送滤波器——系统的频率响应为或④发送滤波器输出——(2.1.2)⑤信道输出信号(2.1.3)⑥接收滤波器——系统的频率响应为或⑦接收滤波器的输出信号(2.1.4)⑧如果位同步理想，则抽样时刻为，⑨抽样点数值为，⑩判决为⑵升余弦滚降滤波器频率响应为，，(2.2.1)0，16数字基带传输实验报告⑶最佳基带传输系统设信道特性理想，则有(延时为0)(2.2.2)有⑷由模拟升余弦滚降滤波器设计数字升余弦滚降滤波器①窗函数法，为窗函数，不同的窗函数的形状

4、得到的数字滤波器的阻带衰减不同。窗函数的长度设为N，实验中N=31②频率抽样法对于设计匹配形式的滤波器，频率抽样法主要分为三个步骤：抽样，开方，进行idft转换。若频率抽样点数为N，则频率抽样间隔为，频率抽样值为，k=0,1,…，(N-1)/2，且匹配形式的基带系统的发送滤波器和接受滤波器的频率特性互相共轭匹配，即,得到，再经过idft便可得到。二、实验内容㈠因果数字升余弦滚降滤波器设计⑴窗函数法设计非匹配形式的基带系统的发送滤波器①程序：clc;clear;T=1;fs=1;a=0.2;Tc=4;N=31;%定义各个参数的值t=[0:N-1];tao=(N-1)/2;t=t-tao;

5、hd=sinc(t/Tc).*cos(a*pi*t/Tc)./(1-(2*a*t/Tc).^2+eps);%非匹配滤波器wh=(blackman(N))';%布莱克曼窗函数hd=hd.*wh;M=1024;[X,w]=dtft(hd,t,M);%作DTFTXa=abs(X)/max(abs(X));%进行归一化操作G=20*log10(Xa);%增益的表达式subplot(3,1,1);stem(t,hd,'.');gridon;%第一行显示单位冲击响应的图形xlabel('t');ylabel('h_d');title('非匹配滤波器滚降系数为0.2的单位冲击响应');subplot

6、(3,1,2);plot(w,Xa);gridon;%第二行显示归一化的幅频响应图形xlabel('omega(rad)');ylabel('H(w)');title('归一化的幅频响应');subplot(3,1,3);plot(w,G);gridon;%增益的图形xlabel('omega(rad)');ylabel('G');title('增益');图形：16数字基带传输实验报告图1.1a=0.2时的非匹配滤波器的单位冲击响应图形、幅频响应和增益图1.2a=1时的非匹配滤波器的单位冲击响应图形、幅频响应和增益16数字基带传输实验报告⑵频率抽样法设计匹配形式的基带系统的发送滤波

7、器①程序：clc;clear;T=1;fs=1;Tc=4;alpha=0.2;N=31;k=-(N-1)/2:(N-1)/2;f=k/N;%频率抽样间隔H=zeros(1,N);%预定义频域响应函数%H(f)函数fori=1:Nifabs(f(i))<=(1-alpha)/(2*Tc)H(i)=Tc;elseifabs(f(i))<=(1+alpha)/(2*Tc)H(i)=(1+cos((abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Tc))