毕业设计：仿真产生数字基带信号.doc

目录 一、系统分析……………………………………………………………………7二、系统设计…………………………………………………………………14 三、调试分析…………………………………………………………………15 四、设计体会…………………………………………………………………19 五、 附录 . .……………………………………………………………………24仿真产生数字基带信号 一、系统分析 1.系统功能分析： 产生二进制[0，+1]随机信号序列，信号波特率为1000波特，用波形成形法生成数字基带信号，波形为滚降系数为1的升余弦滚降滤波器冲击响应的截止函数，要求包含主瓣和一对旁瓣。 抽样速率为8000Hz. 观察输出信号的波形和频谱。 首先生成的波特率为1000B随机信号序列{an}。由于生成的数字基带信号可以表示为 其中g(t)是升余弦滚降系数滤波器的冲击响应。有下式成立： 将上面公式离散化，变为： 当 时 否则为1。为抽样频率，在此 于是， 可表示成序列 将{an}转换成 可用插值器（Upsampler）来实现。 升余弦滚降滤波器的应用在现代数字通信中,由于基带信号的频谱范围都比较宽,为了让信号在带限的信道中传输,需要在发送端把信号经过成形滤波器进行带限,由此就会引入码间干扰。为了使传输误码率足够小,必须最大限度减小码间干扰。只要求特定时刻的波形幅值无失真传送,而不必要求整个波形无失真。根据奈奎斯特第一准则,如果信号经传输后整个波形发生了变化,只要其特定点的抽样值保持不变,那么用再次抽样的方法,仍然可以准确无误地恢复原始信号。满足奈奎斯特第一准则的滤波器有无穷多种,最常用的是升余弦滚降滤波器对传输用的基带信号的要求主要有两点：??? 1） 对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；???对所选的码型的电波形的要求，期望电波形适宜于在信道中传输。传输码（常称为线路码）的结构将取决于实际信道的特性和系统工作的条件。概括起来，在设计数字基带信号码型时应考虑以下原则：???(1)码型中应不含直流分量，低频分量尽量少。???(2)码型中高频分量尽量少。这样既可以节省传输频带，提高信道的频带利用率，还可以减少串扰。串扰是指同一电缆内不同线对之间的相互干扰，基带信号的高频分量越大，则对邻近线对产生的干扰就越严重。???(3)码型中应包含定时信息。???(4)码型具有一定检错能力。若传输码型有一定的规律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测。???(5)编码方案对发送消息类型不应有任何限制，即能适用于信源变化。这种与信源的统计特性无关的性质称为对信源具有透明性。???(6)低误码增殖。对于某些基带传输码型，信道中产生的单个误码会扰乱一段译码过程，从而导致译码输出信息中出现多个错误，这种现象称为误码增殖。???(7)高的编码效率。???(8)编译码设备应尽量简单。常用的数字基带传输码型有以下几种.单极性非归零 （ NRZ ） 码在表示一个码元时，二进制符号 “1”和“0” 分别对应基带信号的正电平和零电平，在整个码元持续时间，电平保持不变。单极性 NRZ 码具有如下特点： (1) 发送能量大，有利于提高接收端信噪比； (2)在信道上占用频带较窄； (3)有直流分量，将导致信号的失真与畸变；且由于直流分量的存在，无法使用一些交流耦合的线路和设备； (4)不能直接提取位同步信息（稍后将通过例题予以说明）；(5)抗噪性能差。接收单极性 NRZ 码的判决电平应 取 “1”码 电平的一半。由于信道衰减或特性随各种因素变化时，接收波形的振幅和宽度容易变化，因而判决门限不能稳定在最佳电平，使抗噪性能变坏；(6) 传输时需一端接地。???由于单极性 NRZ 码的诸多缺点，基带数字信号传输中很少采用这种码型，它只适合极短距离传输。.双极性非归零 （ NRZ ） 码在此编码中，“1”和“0”分 别对应正、负电平其特点除与单极性 NRZ 码特点?(1)、(2)、(4)相同外，还有以下特点：(1)直流分量小。当二进制符 号 “1”、“0”等 可能出现时，无直流成分；(2)接收端判决门限为 0 ，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强；(3)可以在电缆等无接地线上传输。双极性 NRZ 码常在 CCITT 的 V 系列接口标准或 RS-232 接口标准中使用。3. 单极性归零 （ RZ ） 码???归零码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平，即还没有到一个码元终止时刻就回到零值的码型。在传 送 “l”码时发送1个宽度小于码元持续时间的归零脉冲；在传送“0”码时不发送脉冲。脉冲宽度与码元宽度 之比 叫占空比。??? 单极性 RZ 码与单极性 NRZ 码比较，