頻帶傳輸系統(tǒng)搭建 終期報告

1、頻帶傳輸系統(tǒng)搭建第4小組通信原理課程項(xiàng)目實(shí)施報告題目（A）：_ 頻帶傳輸系統(tǒng)搭建 組 號： 4 組 長： 成 員： 成 員： 成 員： 聯(lián)系方式： 二零一六年二月二十四日一、 課程項(xiàng)目實(shí)施方案 1、項(xiàng)目設(shè)計要求搭建一個在高斯信道中傳輸?shù)臅r分（或頻分或碼分）復(fù)用頻帶傳輸系統(tǒng)，并測試其性能。（碼速率、調(diào)制方式、時分復(fù)用路數(shù)、信號功率和噪聲功率自定）。要求：1、搭建包括發(fā)送、信道、接收在內(nèi)的完整系統(tǒng)。2、系統(tǒng)性能用表格或曲線表達(dá)。3、鼓勵利用硬件完成。4、撰寫項(xiàng)目報告（含目錄、摘要、概述、內(nèi)容、測試結(jié)果與分析、結(jié)論與感想、參考文獻(xiàn)）。5、使用教學(xué)專用實(shí)驗(yàn)平臺上交項(xiàng)目報告。2、原理概述n路基帶信號如話

2、音信號，分別在具有相同抽樣頻率Fs但在時間上依次錯開的抽樣脈沖作用下，得到在世間上分開的各路樣值序列，經(jīng)合路后，各路抽樣值順序地置入各自的時隙，形成一個可以在一個信道中傳輸?shù)娜郝沸盘?，如圖1所示。我們把n路信號依次抽樣一次所組成的序列稱為一幀，所需的時間稱為幀周期，用Tf表示；把每路信號在一幀中所占的時間間隔稱為路時隙或時隙，用Tc表示。顯然，一幀時間由抽樣周期Ts=1/Fs確定，即Tf=Ts；一幀中含有n個路時隙，每個時隙容納一個抽樣值或其編碼的一個碼組。如果n個路時隙在一幀中具有相同的時隙寬度，則有Tc=Tf/n。如果一個抽樣值在傳輸前被編成N位碼，那么其中1位碼所占用的時間稱為位時隙，用

3、Tb表示，它的大小為值得注意的是抽樣脈沖要符合抽樣定理：一個頻帶限制在0到fm以內(nèi)的低通模擬信號x(t),可以用時間上離散的抽樣值來傳輸，抽樣值中包含有x(t)的全部信息。當(dāng)抽樣頻率fs2fm時，可以從已抽樣的輸出信號中用一個帶寬為fmBfsfm的理想低通濾波器不失真地恢復(fù)出原始信號。3、主要思路假設(shè)有N路PCM信號進(jìn)行時分多路復(fù)用，系統(tǒng)框圖如圖5.7.2所示。各路信號首先通過相應(yīng)的低通濾波器使之變?yōu)橄迬盘?，然后送到抽樣電子開關(guān)，電子開關(guān)每Ts秒將各路信號依次抽樣一次，這樣N個樣值按先后順序錯開插入抽樣間隔Ts，之內(nèi)，最后得到的復(fù)用信號是N個抽樣信號之和。在接收端，合成的多路復(fù)用信號由與發(fā)送

4、端同步的分路轉(zhuǎn)換開關(guān)區(qū)分不同路的信號，把各路信號的抽樣脈沖序列分離出來，再用低通濾波器恢復(fù)各路所用的信號。多路復(fù)用信號可以直接送到某些信道傳輸，或者經(jīng)過調(diào)制變換成適合于某些信道傳輸?shù)男问皆谶M(jìn)行傳輸。傳輸接收端的任務(wù)是將接收到的信號經(jīng)過解調(diào)或經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆醋儞Q后恢復(fù)出原始多路信號。本項(xiàng)目就是實(shí)現(xiàn)調(diào)制后再通過高斯信道，通過解調(diào)后再譯碼。二、 項(xiàng)目的制作過程 1、系統(tǒng)模塊的確定2、simulink搭建傳輸系統(tǒng)其中大致分為五個部分：(1)信號抽樣以及整合這里使用了低通濾波器是為了限制信號的最高頻率，來滿足抽樣定理，避免抽樣后的PAM信號產(chǎn)生折射噪聲，同時在實(shí)際應(yīng)用中也有濾除噪聲的作用。如上圖所示是時分多

5、址通信系統(tǒng)的仿真模型：5個信號發(fā)生器分別產(chǎn)生正弦波、鋸齒波、方波，分別進(jìn)入Subsystem（時分多址）模塊。Subsystem（時分多址）模塊中，Pulse Generator（脈沖發(fā)生器）產(chǎn)生占空比為20%，頻率為1/400的周期方波。一共分成5路：本身是一路；隨后逐個延遲。5路時間相鄰錯開1/2000的方波，被用作5個觸發(fā)門控電路的門控信號，相當(dāng)于把5路信號分配到寬度為1/2000的相鄰的時隙中。最后Merge五路合一即可。(2)量化編碼與調(diào)制如下圖所示通過量化，編碼，二進(jìn)制轉(zhuǎn)變比特率。 量化抽樣時間為1/2000。之后的調(diào)制部分如圖：平頂抽樣時間為1/2000。(3)噪聲信道所謂高斯白

6、噪聲(White Gaussian Noise)中的高斯是指概率分布是正態(tài)函數(shù)，而白噪聲是指它的二階矩不相關(guān)，一階矩為常數(shù)，是指先后信號在時間上的相關(guān)性。具體設(shè)置如下所示：（4）解調(diào)與譯碼解調(diào)部分如圖：譯碼部分如圖：（5）分路輸出這里用到的和時分復(fù)用TDM相同，它將收到的時分復(fù)用信號中各路信號樣值序列分離并送到響應(yīng)的通路上。最后通過低通濾波器即完成輸出。三、 項(xiàng)目的結(jié)果分析 1、誤差分析從波形上看失真不大。失真原因可能是因?yàn)橛胁糠植ㄐ蔚母哳l分量被濾除了，如方波。誤碼率為0.001左右。誤碼率理論值由書上公式給出（如下圖），代入相應(yīng)數(shù)值，可計算出理論值。利用畫曲線工具可以得出誤碼率理論值曲線。由

7、圖可以看出理論值與實(shí)際值是有差距的，我們認(rèn)為原因不僅有噪聲的干擾造成的誤差，而且因?yàn)槔碚撝倒绞窃诖笮旁氡纫约按罅繑?shù)據(jù)下所得出的公式，與實(shí)際情況必然會有誤差，所以導(dǎo)致理論值與實(shí)際值會有差距，是比較正常的。2、完成感想通過對頻帶傳輸系統(tǒng)搭建，我們對于模擬信號數(shù)字化的過程理解更加透徹，其中必要的過程有抽樣、量化、編碼。而且在時分復(fù)用中抽樣時必須注意其采樣頻率，這樣才能最后恢復(fù)原信號。時分多路復(fù)用是按傳輸信號的時間進(jìn)行分割的，它使不同的信號在不同的時間內(nèi)傳送，將整個傳輸時間分為多時間間隔，即時隙。每個時間片被一路信號占用，通過在時間上交叉發(fā)送每一路信號的一部分來實(shí)現(xiàn)一條電路傳送多路信號的。完成本次課設(shè)需要在掌握Simulink仿真軟件的基礎(chǔ)上利用該軟件對時分多路復(fù)用系統(tǒng)進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)對輸入信號的復(fù)用和解復(fù)用。在設(shè)計與實(shí)際過程中，我們經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題等過程，在每個過程中，都是對我們已掌握能力以及學(xué)習(xí)能力的考驗(yàn)。每一次的課程項(xiàng)目都是從無到有的過程，從理論到實(shí)踐，都需要我們不斷學(xué)習(xí)，不斷掌握，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)