学院：电气信息工程学院专业班级：姓名：学号：日期：10月13日基于MATLAB的数字基带传输系统的设计作者：摘要：在《通信原理》中基带传输是其中一个重要部分。在数字化技术的快速发展中，其技术在通信领域也得到了极大的发展，从而衍生出了本论文要讨论的数字基带系统。为了能够对该类型系统的有更加深层次理解并能对其加以利用来解决同类系统中的问题，HYPERLINK"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\report_ywz2517_2017-10-21-12-36-56\\PaperPass-旗舰版-检测报告\\htmls\\sentence_detail\\7.html"\t"right"本文利用MATLAB中的Simulink模块搭建了一个简单的双极性数字基带信号传输系统，通过对其仿真并观测眼图和误码率曲线，从而对系统的诸多性能进行分析，从而研究其综合性能。经过研究发现，该系统可以模拟双极性数字基带传输系统的传输过程，可以有效的滤除带外噪声，同时利用抽样判决器均衡信道特性。关键词：数字通信；基带传输；MATLAB/Simulink引言：自20世纪中期数字通信萌芽出现，到20世纪末数字通信技术的高速发展，使其在通信领域占据了非常重要的地位。数字基带传输系统是《通信原理》中较为重要的一个方面，其研究意义主要在于从广义上来说大部分传输系统可以相互等效，可以通过其中一个，举一反三，得出类似的结论。传统的模拟信号，是通过对信号的直接调制，再与载波相乘，当传输中遇到干扰时，会造成一定的失真，并且是不可修复的。相对而言，由于数字通信是先将模拟信号数字化后再进行调制后传输，所以即使出现失真也可以在接受端通过解调得到还原，所以其传输效果极佳，具有差错可控的特点，同时还具有极强的抗干扰能力，易于加密，安全性高，便于远程传输，故数字通信是优于模拟通信的。同时，随着现代技术的逐步发展与成熟，数字化传输在通信等各个领域都得到了普遍的应用，尤其是智能手机的兴趣，更是掀起了数字化技术的热潮。本设计对数字基带系统进行整体设计和仿真，有助于提高对系统概念的理解。数字基带传输系统模型系统的结构框图如图1所示，其主要部分由信源、信道、滤波器、抽样判决器组成。图SEQ图\*ARABIC1数字基带传输系统框图系统的传输函数为，n(t)为信道中的噪声。该系统采用升余弦频谱特性，来减少码间串扰，使得系统频谱特性更接近于无码间串扰的基带传输系统,在此条件下H(ω)基本可以满足奈奎斯特第一准则。Hω=TS,0≤ω<1-απTSTS21+sinTS2απTS-ω,1-απTS≤ω<1+απTS0,ω≥1+απTS设计方案2.1设计总图由图1的系统框图，利用simulink搭建如图2所示的系统。其主要工作原理为：通过信源发送一个双极性不归零码，在信道前端进行调制，通过信道进行升采样、加噪，在信道末端解调，最终将信号送入抽样判决器。图2系统总模型图信源在此次实验中采用双相码，其模块搭建如图3所示。信源由伯努利二进制信号发生模块产生二进制信号，再通过单极双向转换器，与定时脉冲通过乘法器相连搭建而成，产生一个双极性不归零码。图3双相码2.3滤波器及信道为了减小码间串扰，降低噪声对系统传输的干扰，搭建传输模块如图3所示。其中Upsample(内插函数)参数设置为10，即10倍升采样；滤波器是由两个DiscreteFilter根升余弦传输滤波器搭建而成，其目的是为了减小码间串扰；AWGNChannel(高斯信道)可以作为信道的同时含有高斯白噪声作为干扰信号。图4传输模块2.4抽样判决器抽样判决电路是利用PulseGeneratorl、Product、Relay、TriggeredSubsystem、Downsample构成，并通过PulseGeneratorl、Constant、Add、Product模块对接收到的曼彻斯特码进行解码，其抽样判决电路如图所示，其中Downsample参数设置为10，表示10倍降采样与信道模块中的升采样内插函数相匹配。图5抽样判决模块收发信号波形比较通过soope我们可以观察到收发信源波形，并进行比较，以此为参照，调节各模块组件参数，尤其是delay延迟环节的系数，使得两部分波形基本同步。最终收发信号波形如图6所示。通过该图可以发现收发信号波形基本一致，符合系统设计的预期效果。图6收发信号比较如图7,8所示，为不同信噪比下的眼图，当信噪比为40dB时，眼图比较清晰，张开的程度比较大；而信噪比为20dB时，眼图显然有些杂乱，只显示出大致的轮廓，这表示信道中噪声功率过大，需要提高信噪比。图7信噪比为40dB图8信噪比为20dB