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1、实验一数字基带传输实验一、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、实验原理1.数字通信系统模型数字通信系统模型信源信源编码器信道编码器数字调制器数字解调器信道译码器信源译码器信宿信道噪声数字信源数字信宿编码信道2．数字基带系统模型图中各方框功能简述如下：信道：是允许基带信号通过的媒质，通常会引起传输波形的失真并且引入噪声，实验中假设为均值为零的高斯白噪声。发送滤波
2、器：用于产生适合信道传输的基带信号波形，若采用匹配滤波器，则它与接收滤波器共同决定传输系统的特性。接收滤波器：用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，使输出波形有利于抽样判决。若采用非匹配滤波器，则接收滤波器为直通，不影响系统特性。抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行抽样判决以恢复或再生基带信号。位定时提取：用来位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取，其准确与否直接影响判决结果。传输物理过程简述如下：假设输入符号序列为，在二进制的情况下，符号的取值为0,1或-1，+1。为方便分析，我们把这个序列对应的基带信号表示成这个信号是由
3、时间间隔为Tb的单位冲激响应构成的序列，其每一个强度则由决定。离散域发送信号——A，比特周期，二进制码元周期设发送滤波器的传输特性或则当激励发送滤波器时，发送滤波器产生的输出信号为==离散域发送滤波器输出：==信道输出信号（信道特性为1）离散域信道输出信号或接收滤波器输入信号——或或则接收滤波器的输出信号==其中离散域接收滤波器的输出信号==其中g()=如果位同步理想，则抽样时刻为抽样点数值为判决为比较即可得到误码率，分析传输质量。3.升余弦滚降滤波器](2)4．最佳基带系统要求接受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
4、归结为发送滤波器和接受滤波器特性的选择。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。三、实验内容1.信源模块function[x,y]=source(L,A)%产生源序列，生成0、1等概率分布的二进制信源序列A=4;%每个间隔抽取4个点a=rand(1,L);%产生0-1之间均匀分布的随机序列fori=1:Lif(a(i)>0.5)%若产生的随机数在（0.5,1）区间内，则为1a(i)=1;elsea(i)=-1;%若产生的随机数在（0,0.5）区间内，则为-1endendd=zeros(
5、1,length(a)*A);%产生零序列fori=1:length(a)d(1+A*(i-1))=a(i);%每两点之间插入三个零点，即模拟每周期取四个取样点x=a;y=d;end2.匹配滤波器模块function[ht,Hrf,n,f]=matched_filter(Ts,F0,N,alpha)%匹配滤波器模块，由频域到时域n=[-(N-1)/2:(N-1)/2];%时域取值范围为-15--15f1=(1-alpha)/(2*Ts);f2=(1+alpha)/(2*Ts);k=n;f=n*F0/N;%频域Hf=zeros(1,N);%升余弦滚降滤波器fori=1:31%升
6、余弦滚降滤波器频域特性if(abs(f(i))<=f1)Hf(i)=Ts;elseif(abs(f(i))<=f2)Hf(i)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Ts))));elseHf(i)=0;endendHrf=sqrt(Hf);%根升余弦滚降滤波器ht=1/N*Hrf*exp(j*2*pi/N*k'*n);%根升余弦滚降滤波器时域特性end3.非匹配滤波器模块function[ht1,Hf,n,f]=unmatched_filter(Ts,T0,N,alpha)%非匹配滤波器模块，由频域到时域。F0=1/
7、T0;n=[-(N-1)/2:(N-1)/2];f1=(1-alpha)/(2*Ts);f2=(1+alpha)/(2*Ts);n=[-(N-1)/2:(N-1)/2];k=n;f=n*F0/N;Hf=zeros(1,N);%升余弦滚降滤波器fori=1:31%升余弦滚降滤波器频域特性if(abs(f(i))<=f1)Hf(i)=Ts;elseif(abs(f(i))<=f2)Hf(i)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Ts))));els
