通信系统实验与设计基带传输

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1、序言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，为了使学生加深对通信系统的理解，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输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作为仿真工具，其仿真平台SIMULINK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。

2、在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始，因而称为数字基带信号。通过此次课程设计，要求学生能够 了解信号在信道传输过程中的变换原理和方法，掌握基于EDA的通信系统的一般设计方法，进一步掌握科学检索、研究资料的方法；培养独立应用和设计通信系统的力，掌握数字通信系统性能指标、波形的测试和分析方法；具

3、有分析、查找和排除电路故障的能力；具有正确分析和处理实验数据的能力，提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力，能够独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。20第20页共20页第1章课题分析与方案设计1.1任务书设计一个基带传输系统，要求发送端采用PCM模拟信号数字化，并对数字序列进行HDB3码型变换后进行升余弦滚降处理后输出，接受端进行译码还原出模拟信号。1.2课程设计目的1.学会应用matlab进行编程与系统仿真，加深对通信系统的了解。2.熟悉HDB3码的编码方法，PCM与升余弦滚降处理步骤。2.熟悉数字信号与模拟信号相互转化的过程。3.

4、熟悉基带传输系统中调制与解调的过程。1.3使用工具计算机、Matlab软件、相关资料。1.4基带传输系统简介基带传输，一种不搬移基带信号频谱的传输方式。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。将基带信号的频谱搬移到较高的频带再传输，则称为通带传输。选用基带传输或通带传输,是与信道的适用频带有关的。与通带传输相比，基带传输的优点是设备较简单；线路衰减小，有利于增加传输距离。对于不适合基带信号直接通过的信道，则可将脉冲信号经数字调制后再传输。基带传输广泛用于音频电缆和同轴电缆等传送数字电话信号。20第20页共20页同时,在数据传输方面的应用也日益扩大。通带传输系

5、统中调制前和调制后对基带信号处理仍须利用基带传输原理，采用线性调制的通带传输系统可以变换为等效基带传输来分析。数字基带传输的研究的意义重大。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这种传输方式。第二：数字基带传输方式迅速发展，用于低速或高速数据传输。第三：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：任一个线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统。数字基带传输对传输码型的要求：①不含直流分量且低频分量尽量少。②应含有丰富的定时信息，以便于从接受码流中提取定时信号。③功率谱的主瓣宽度窄，以节省传输频带。④不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的

6、变化。⑤具有内在的检错能力，即码型应具有一定的规律性，以便宏观监测。⑥编译码简单，已降低通信延时和成本。基带传输常用码型有：AMI码（传号交替反转码）、HDB3码（三阶高密度双极性码）、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码（传号反转码）、块编码等。1.5方案确定图1-1数字基带系统总体框图分析：如图，当模拟信号输入系统，经过PCM编码转化为8位非线性码，具体包括一位极性码，三位段落码，四位段内码。处理后得到的数字序列再经过HDB3编码，而后再经过升余弦滚降系统，得到模拟信号。最后经过抽样判决还原出原始信号。20第20页共20页第2章Matlab软件介绍2.1Matlab简介Matl

7、ab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算