数字基带传输系统设计毕业论文.doc

摘要数字基带系统传输不加调制的数字基带信号主要应用与近程的数据通信系统中数字通信系统都是用脉冲信号传输数字符号脉冲信号通过带限系统后会出现码间干扰码间干扰往往使系统的无码性能严重恶化针对码间干扰的消除使系统的总的误码率达到规定的要求则系统的特性要满足奈奎斯特第一准则本文就是应用针对通信原理中讲过的奈奎斯特第一准则进行仿真分析滚降因子分别取不同数值时仿真分析时域波形及眼图清楚地表现出带限系统特性参数的不同对信号传输的影响关键词带限系统码间干扰奈奎斯特第一准则滚降因子眼图目录摘要引言一在基带传输中的应用的简介在通信系统的仿真二数字基带传输系统数字基带传输原理引言数字基带传输系统是将数字基带信号直接送往信道而不加调制直接传输的数字系统码间串扰是影响其性能的主要因素之一因此如何克服它的影响使系统的误码率降低是数字基带系统中必须研究解决的问题而硬件实验系统中实现的并不理想当系统的参数改变时往往要重做系统该文通过使用软件来实现对基带传输系统的仿真从实验的角度并根据所得到的图形来定性地分析无码间串扰系统的传输特性验证奈奎斯特第一准则并仿真滚降因子分别取不同值时通过分析时域及眼图来分析系统的特性本文简述了和的功能带限传输无码间干扰的时域和频域的条件应用软件实现了对基带传输并实现不同系统特性传输结果的比较完成了从实验角度并根据所得到的图形来定性地分析无码间串扰系统的传输特性一在基带传输中的应用简介的名称源自是公司推出的一套高性能的数值计算和可视化的科学工程计算软件具有丰富的数学函数功能支持它是一种科学计算软件专门以矩阵的形式处理数据数值计算符号计算功能可靠绘图功能强大语言体系简单易学允许与语言接口它支持解释性语言输入编程实现简单其部件甚至可以甚至可以采用图形输入的方式来搭钩所研究的系统功能强大在系统仿真数字信号处理图形图像分析数理统计通信及自动控制领域得到广泛的应用而且利用产品的开放式结构可以非常容易地对的功能进行扩充从而在不断深化对问题认识的同时不断完善产品以提高产品自身的竞争能力本设计就是基于与做的通信领域中带限传输无码间干扰的仿真与分析在通信系统中的仿真仿真模型是对实际系统的一种模拟和抽象实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统在建立一个新的通信系统时或者改进原有的通信系统时通常需要对这个通信系统进行建模和仿真通过仿真的结果衡量方案的可行性对这个系统的任何改变都可能都可能影响系统的性能和稳定通过仿真结果从中选择最合理的系统配置然后在应用于通信系统中通信仿真的一般经过仿真建模仿真实验和仿真分析个步骤一般需要多次循环执行多次后才能获得令人满意的结果二数字基带传输系统数字基带系统的组成数字基带传输系是把数字基带信号直接送往信道而不加调制的数字系统在近程数据通信系统中广泛采用这种传输方式数字通信系统都是用脉冲信号表示传输数字符号数字基带传输系统的基本组成框图如图所示它通常由脉冲形成器发送滤波器信道接收滤波器抽样判决器与码元再生器组成系统工作过程及各部分作用如下图数字基带系统方框图数字基带系统传输原理脉冲形成器输入的是由电传机计算机等终端设备发送来的二进制数据序列或是经模数转换后的二进制也可是多进制脉冲序列它们一般是脉冲宽度为的单极性码如图波形示根据上节对单极性码讨论的结果可知并不适合信道传输脉冲形成器的作用是将变换成为比较适合信道传输并可提供同步定时信息的码型比如图所示的双极性码元序列发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形这是因为矩形波含有丰富的高频成分若直接送入信道传输容易产生失真这里假定构成的基本波形为升余弦脉冲如图所示图基带传输系统各点波形基带传输系统的信道通常采用电缆架空明线等信道既传送信号同时又因存在噪声和频率特性不理想而对数字信号造成损害使得接收端得到的波形与发送波形的具有较大差异如图所示接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡以便抽样判决器正确判决接收滤波器的输出波形如图所示抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号在规定的时刻由定时脉冲控制进行抽样获得抽样信号然后对抽样值进行判决以确定各码元是码还是码抽样信号见图码元再生电路的作用是对判决器的输出进行原始码元再生以获得图所示与输入波形相应的脉冲序列同步提取电路的任务是从接收信号中提取定时脉冲供接收系统同步使用二基带传输系统的码间串扰对比图中的与可以看出传输过程中第个码元发生了误码从上述基带系统的工作过程不难知道产生该误码的原因就是信道加性噪声和频率特性不理想引起的波形畸变但这只是初步的定性认识下面将对此作进一步讨论特别是要弄清楚码间干扰的含义及其产生的原因以便为建立无码间干扰的基带传输系统做准备依据图可建立基带传输系统的数学模型如图所示图中表示发送滤波器的传递函数表示基带传输系统信道的传递函数表示接收滤波器的传递函数为方便起见假定输入基带信号的基本脉冲为单位冲激这样由输入符号序列决定的发送滤波器输入信号可以表示为其中是的第个码元对于二进制数字信号的取值为单极性信号或双极性信号数字基带传输系是把数字基带信号直接送往信道而不加调制的数字系统在近程数据通信系统中广泛采用这种传输方式数字通信系统都是用脉冲信号表示传输数字符号如果脉冲信号的持续时间是有限长的这种脉冲信号通过带限系统有限带宽后会产生信号时域的拖尾影响接收机的电平的判决严重时会照成误判误码率上升这就是码间干扰码间干扰往往使系统的无码性能严重恶化针对码间干扰的消除使系统的总的误码率达到规定的要求则系统的特性要满足奈奎斯特第一准则针对通信原理中讲过的奈奎斯特第一准则进行仿真分析滚降因子分别取不同数值时仿真分析时域波形及眼图数字基带传输系是把数字基带信号直接送往信道而不加调制的数字系统在近程数据通信系统中广泛采用这种传输方式本文毕业设计的任务是在环境下和语言环境下分别进行数字基带传输的仿真即在信号波形传输码型和频谱特性分析的基础上在平台设计数字基带信号生成电路和能够消除码间串扰的系统传输特性并在在接收端利用判决电路完成抽样判决与解码从而实现基带数字信号的最佳传输在环境下则采用语言完成与环境中相同的各模块的设计并且依然以有效地消除码间串扰和噪声为目的此次语言的设计采用了发送滤波器和接受滤波器均为具有平方根升余弦特性的最佳基带传输系统并最总通过眼图直观地对系统的性能进行了评估通过仿真的结果来看该系统的设计是合理有效地达到了设计任务的要求引言百度文库带限系统