基于MATLAB的数字基带传输系统

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1、基于MATLAB的数字基带传输系统仿真实验设计XXX(XXXXXXXXXXXX学陵总务223600)摘要介禽3《逼传岳理》许中疏学墓帚僅総養俊农鉛的诂篡机作贞钦件役诂Ki,该欽侍昱卷MATLAB为右養俊作总年纟SIMULINK£科岌的.石対敖字基带僅鏑咨•俊逍&分朽基础E.珞住3作贞栈理的建立、农珈以及傍总倨果分朽.关键词熬字遏传务侥；针慕机躺助空鉛；针慕机仔直0引咅数字基带传输系统是《通信原理》课程中非常重要的一•部分基础性内容，为了使学生加深对通信系统的理解.其屮的一些概念、原理往往需要用实验来澄清.但是该实验的实验板

2、在市场上没冇销售.而EL该实验几乎无法用驶件实现：一些替代性的实验•其实验结果由于受多种因素影响，也往往不能满足耍求.因此，开发一套数字基带传输系统仿真实验软件是很有必要的.在仿真软件设计中采用了Mathworks公司的MATLAB作为仿真工具，其仿真平台SIMULINK具有可视化建模和动态仿真的功能.用SIMUUNK构造仿真系统•方法简单直观.开发的仿真系统使用时间流动态仿真.可以准确描述真实系统的每一细节.并且在仿真进行的同时具有较强的交互功能，易于使用.另外该软件还具有较好的町扩展性和町维护性M.本文给出了采用仿真工

3、具SIMULINK设计数字基带传输系统仿真实验软件的系统定义、模型构造的过程.通过对仿真结來分析和课码性能测试表明，该仿真系统完全符合实验要求.1作①务俊分朽与谄针数字基带传输系统是把数字基带信号直接送往信道，不经调制直接传输的系统.数字基带系统的基本结构可以山图1的模型表示旧・发送滤波器、传输信道、接收滤波器等效为传输两数为H(w)基带形成网络，对于无码间T扰的基带传输系统来说,H(w)应满足奈奎斯特第一准则.在实验中一般取H(w)为升余弦滚降特性.在最佳系统下.取C(w)=1.G-r(w)和Gr(w)均为升余弦平方根特

4、性27.传输信道中的噪声可看作加性高斯白噪声.用产生高斯随机信号的噪声源表示.位定时提取电路.在定时精度要求不高的场合，可以用滤波法提取定时信号【2.5],滤波法提取位定时的原理可用图2表示.图2滤波法提取位定时信号原理图技收>基带淸号发送传输接收图I从带传输系统模型PuSx如DtMit/S«pt1Ey*-dH0fjmplotSzp2传・・wo・cki^eiEm&■“*""•『■lorMjfKh«rt«r»jtfWw.•no«d«rhtten>«msttttVs—an1Smol.PS・rrpl.4nddtdde■Wdi郭决

5、5©・5l2JtlOQpidoftgSynchfcnixnongnjl位定时提政图3实验系统仿真模型(与图I相对应)根据以上系统分析，用SIMULINK搭建仿真模型.首先把系统分解成信号发牛器、发送/接收滤波器、传输信道、Manchester编/解码器、位定时提取电路和采样判决电路这几个子系统.然厉对子系统分别进行构造和测试：这些子系统是由SIMUUNK模块库提供的基木模块以及通信工具箱、数字信号处理工具箱提供的专用模块搭建并H经过封装形成的国.为了显示仿真结果.在模型屮添加了示波器(Scope)、功率谱密度PowerSp

6、ectralDensity)、眼S(Eye-diagramplot)误码ft(Errorrate)等画图和显示模块.图3是数字基带传输系统实验的仿真模型.1)信号发生器(Signalgenerator)信号发生器产生I古I定码速率的二进制单极性不归零信号.2)发送/接收滤波器(Raisedcosinefilter)发送滤波器和接收滤波器都是升余弦平方根特性.由于发送滤波器的输入信号是不归零信号而不是冲激信号，因此在滤波器的输入端采取了均衡措施，使其输出的波形为标准的升余弦脉冲.另外山于升余弦滤波器是非因果滤波器，滤波器当前

7、的输出依赖于未來时刻的输入，为解决这一问题，在滤波器中人为地增加了时间延迟，延迟的时间是码速率的整数倍.3)传输信道(AWGNchannel)信道引入加性高斯白噪声.理论上.高斯白噪声的功率谱是无限宽的.但是在系统中只耍噪声带宽远大于系统的最高带宽就町以满足要求，因此在信道中引入的是限带高斯白噪声.噪声源用相关时间比系统最短时间常'数小得多的高斯分布随机序列发生器来模拟.4)采样判决(Sampleanddecide)采样判决模块是在位定时信号上升沿到来的时刻.对接收到的基带信号进行采样、判决.恢复出信源比特流.5)Manc

8、hester编码器/Manchesterencoder/decoder)为便于在接收端提取位定时信号，在传输中使用了含有丰富定时信息的Manchesterii^,Manchester编码器和解码器就完成码变换的功能，编码规则为1—+1-1;0—-1+1凹.6)位定时信号提取电器(Synchronizat