数字通信系统仿真

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1、Systemview实验报告纸数字通信系统仿真一、实验目的：1、了解数字基带信号的特性；2、掌握如何设计基带传输总特性，以消除码间干扰和如何有效地减小信道加性噪声的影响；3、懂得用仿真系统观察系统性能的方法：眼图；4、掌握数字调制的原理及基本的三种数字调制方式的特性及其优缺点；5、熟悉Systemview仿真系统的各种控件及其相应功能，并能通过Systemview进行数字基带传输和数字调制的仿真与分析。二、实验内容1、基带传输要求重点在滤波和抽样部分，能够分析数据信源的频谱特性，观察接受滤波器输出的眼图！注

2、意奈奎斯特准则！2、载波传输由调幅（ASK）、调频（FSK）、调相（PSK）三个部分，可以从二进制调制、多进制调制和恒包络调制中选择，覆盖以上调幅、调频和调相内容，要求有比较、有分析。注意：至少做3组不同的比较分析。（提示：调相可由调频器产生，信号需要现进行积分。具体可选调制包括二进制幅移键控2ASK，二进制频移键控2FSK，二进制相移键控2PSK，二进制差分相移键控2DPSK；多进制幅移键控MASK，多进制频移键控MFSK，多进制相移键控MPSK，正交幅度调制MQAM；偏移四相相移键控OQPSK，最小频移

3、键控MSK。）三、实验原理●基带传输来自数据终端的原始数据信号，往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量。在某些具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传输，称为数字基带传输。基带传输系统的基本结构如下图所示：抽样判决器接收滤波器信道信道信号形成器数字基带信号同步提取186/30/2021Systemview实验报告纸信道信号形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往不适合直接送到信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输

4、的基带信号，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。信道：它是允许基带信号通过的媒质。接收滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器：它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）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。●频带传输为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传

5、输，因此，必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。与模拟调制相同，可以用数字基带信号改变正弦载波的幅度、频率或相位中的某个参数，产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制，也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数，产生新型的数字调制。数字调制系统基本结构如下图所示：解调器信道调制器基带信号输入基带信号输出噪声源（Ⅰ）二进制数字调制▲2ASK振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制，当数字基带信号为二进制是，则为二进制振幅键控。二进制振幅键控信

6、号的时域表达式为：其中：是由二进制符号1、0组成的序列，是持续时间为的矩形脉冲。二进制振幅键控信号调制器原理图为：186/30/2021Systemview实验报告纸二进制不归零信号2ASK相干解调原理框图为：抽样判决器低通滤波器相乘器带通滤波器定时脉冲▲2FSK在二进制数字调制中，若正弦载波的频率随二进制基带信号在和两个频率点间变化，则产生二进制频移键控信号（2FSK）。若二进制基带信号的1符合对应于载波频率，0符号对应于载波频率，则二进制频移键控信号的时域表达式为：其中：是由二进制符号1、0组成的序列，

7、是持续时间为的矩形脉冲。在二进制频移键控信号中，和不携带信息，通常可令和为零，是的反码。因此，二进制频移键控信号的时域表达式可简化为：二进制频移键控信号的产生可以采用数字键控法实现。选通开关输出二进制频移键控信号的解调方法有很多，这里采用相干解调方法。其原理框图为：186/30/2021Systemview实验报告纸低通滤波器相乘器带通滤波器w1抽样判决器输出低通滤波器带通滤波器w2相乘器▲最小频移键控MSK最小移频键控是移频键控(FSK)的一种改进型。在FSK方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值。

8、在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位通常是不连续的。MSK是对FSK信号作某种改进，使其相位始终保持连续不变的一种调制。最小移频键控又称快速移频键控(FFSK)。这里“最小”指的是能以最小的调制指数(即0.5)获得正交信号，“快速”指的是对于给定的频带，它能比PSK传送更高的比特速率。相乘器相乘器带通滤波器串并转换差分编码输入数据相乘器延迟Ts相乘器（Ⅱ）多进制数字调制对于二进制调制，能发送的符号有两种，一个波