通信原理课程设计_基于matlab的数字基带传输系统的研究和分析

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1、塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计2016届课程设计《基于MATLAB的数字基带传输系统的研究与分析》课程设计说明书学生姓名学号所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信16-1指导教师塔里木大学教务处制第0页共18页塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计摘要本论文主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字基带传输系统。本文首先介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字基带信号的传输过程。接着介绍了数字基带传输系

2、统的特性包括数字PAM信号功率普密度及常用线路码型，并通过比较最终选择双极性不归零码。然后介绍了MATLAB仿真软件。之后介绍了数字基带信号的最佳接收的条件以及如何通过示波器观察基带信号的波形。最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。关键字：数字基带传输系统MATLAB计算机仿真；第0页共18页塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计目录1.前言22.正文22.1数字基带传输系统22.2数字基带信号32.2.1基本的基带信号波形32.2.2

3、基带传输的常用码型42.3实验原理72.3.1数字通信系统模型72.3.2数字基带传输系统模型73.1MATLAB软件简介83.1．1软件介绍83.1.2Matlab语言的特点94.1实验内容94.1.1理想低通特性94.1.2余弦滚降特性104.1.3Matlab设计流程图114.1.4余弦滚降系基于matlab的程序及仿真结果11致谢14参考文献15附录16第0页共18页塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计1.前言与模拟通信相比，数字通信具有许多优良的特性，它的主要缺点就是设备复杂并且需要较

4、大的传输带宽。近年来，随着大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度和技术难度大大降低，同时高效的传输压缩技术以及光纤等大容量传输介质的使用正逐步使带宽问题得到了解决。因此，数字传输方式日益受到欢迎。通信原理计算机仿真实验，是对数字基带传输系统的仿真。仿真工具是MATLAB程序设计语言。MATLAB是一种先进的高技术程序设计语言，主要用于数值计算及可视化图形处理。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究、工程设计以及必须进行有效数值

5、计算的众多学科提供了一种高效率的编程工具。运用MATLAB，可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。为了使本科类学生学好通信课程，我们进行了试点，通过课程设计的方式针对通信原理的很多内容进行了仿真。2.正文2.1数字基带传输系统数字处理的灵活性使得数字传输系统中传输的数字信息既可以来自计算机，电传机等数据终端的各种数字代码，也可以来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码（PCM）信号等。在原理上，数字信息可以直接用数字代码序列表示和传输，但在实际传输中，视系统的要求和信道情况，一般需要进行不同方式的

6、编码，并且选用一组取值有限的离散波形来表示。这些取值离散的波形可以是未经调制的电信号，也可以是调制后的信号。未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为数字基带信号。在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。例如，在计算机局域网中直接传输基代脉冲。这种不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。而把包括调制和调解过程的传输系统称为数字带通（或频带）传输系统。目前，虽然数字基带传输系统不如带通传输那样应

7、用广泛，但对于基带传输系统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，基带传输中包含带通传输的许多基本问题，也就是说，基带传输系统的许多问题也是带通传输系统必须考虑的问题；第四，理论上也可证明，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。数字基带传输系统的模型如图1-1所示，它主要包括码型变换器

8、、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。第15页共19页塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计图1-1数字基带传输系统模型简单的说，信源的信息以数字基带信号的形式从发送端经由信道传到接收端的收信者，所构成的系统称为数字基带传输系统。1）信道信号形成器（发送滤波器） 它的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。因为其输入的信号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，发送滤波器用于压缩输入信号频带，把输入码转换成适宜于信