通信工程——数字基带传输系统的仿真设计

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1、通信原理课程设计说明书目录1、课程设计的目的及意义2、数字基带传输系统理论知识介绍3、设计步骤4、源程序及运行结果5、心得体会6、参考文献1、课程设计的目的及意义 随着通信技术的飞速发展，通信系统的结构和功能变得越来越复杂，为了高效地完成各类研发工作，需要借助计算机辅助分析和设计工具。通过仿真，学生可以更好地理解理论课程中所涉及到的概念、原理与计算方法。由于在理论课上必须将复杂性限制在较低的程度，以保证能够进行分析。在仿真过程中，允许我们方便地改变系统参数，而且通过仿真结果进行交互式和可视化的显示，可以迅速评估这些改变的影响，因此可以学习到更复杂和

2、更实际的系统工作特性。通过课程设计的实践学习，培养学生的设计能力和解决实际问题的能力。这次课程设计以仿真形式进行，使学生能够掌握一种基本的仿真软件对通信系统进行仿真。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列通信系统的理解，其中的一些概念、原理往往需要用实验来澄清，但是该实验的实验板在市场上没有销售，而且该实验几乎无法用硬件实现；一些替代性的实验，其实验结果由于受多种因素影响，也往往不能满足要求．因此，开发一套数字基带传轱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

3、仿真工具，其仿真平台SIMUINK具有可视化建模和动态仿真的功能。用SIMULINK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可扩展性和可维护性。本次课程设计采用仿真工具SIMUIINK，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．通过对仿真结果分析和误码性能测试表明，该仿真系统完全符合实验要求。MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，

4、用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。2、

5、数字基带传输系统理论知识介绍2.1数字基带传输系统的简介数字基带传输系统的介绍在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率mf，我们称这种信号为数字基带信号。在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。而在另外一些信道，特别是无线信

6、道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。一种不搬移基带信号频谱的传输方式。未对载波调制的待传信号称为基带信号，它所占的频带称为基带，基带的高限频率与低限频率之比通常远大于1。由信号源产生或形成的数字信号都有一个共同特点，就是它的频谱都是从零频或零频附近开始一直扩展到很宽，这种信号称为数字基带信号。在某些场合的通信中，基带信号不需要调制就可以直接在某些信道中传输，这种直接传输基带信号的系统

7、就称为基带传输系统。2.2、数字基带传输系统基带传输系统的组成框图如图所示。它主要由码波形变换器、发送滤波器、基带传输波形信道、接收滤波器和取样判决器等5个功能电路组成。基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列，为了使这种脉冲序列适合于信道的传输，一般要经过码型变换器，码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码（AMI码或HDB3码），有时还要进行波形变换，使信号在基带传输系统内减小码间干扰。当信号经过信道时，由于信道特性不理想及噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。在接收端为了减小噪声的影响，首先使信号进入接收滤波器，然后再经过均衡器，校正

8、由于信道特性（包括接收滤波器在内）不理想而产生的波形失真或码间串扰。最后在取样定时脉冲到来时，进行判决以恢复基带数字码脉冲