《通信原理》大作業(yè)

1、通信原理大作業(yè)設(shè)計(jì)題目： 信道失真 HDB3碼的調(diào)制解調(diào) 一、幅頻失真與相頻失真1.實(shí)驗(yàn)要求：利用MATLAB仿真失真波形。2.原理簡(jiǎn)述恒參信道的主要傳輸特性通?？梢杂闷浞l率特性和相頻特性來描述。無失真?zhèn)鬏斠笳穹匦耘c頻率無關(guān)，其傳輸群時(shí)延與頻率無關(guān)，等于常數(shù)。然而實(shí)際的信道往往都不能滿足這些要求。所以會(huì)產(chǎn)生以下兩種失真： 幅度失真：是指信號(hào)中不同頻率的分量分別受到信道不同的衰減。它對(duì)模擬信道影響較大，導(dǎo)致信號(hào)波形畸變，輸出信噪比下降。 相位失真是指信號(hào)中不同頻率分量分別受到信道不同的時(shí)延，它對(duì)數(shù)字通信影響大，會(huì)引起嚴(yán)重的碼間干擾，造成誤碼。假定一信號(hào)為y=sint+sin(3t)，經(jīng)過某

2、對(duì)角頻率為1的正弦分量增益為1，而對(duì)角頻率為3的正弦分量增益為0.5的系統(tǒng)，則輸出信號(hào)為y=sint+0.5sin3t，即可模擬幅度失真。經(jīng)過某對(duì)角頻率為3的正弦分量相移是，對(duì)其他參數(shù)無影響的系統(tǒng)，輸出為y=sint+sin(3t+)，即可模擬相頻失真。3. 波形仿真（1）原始信號(hào) （2）幅度失真信號(hào) （3）相位失真信號(hào) 4. 結(jié)論若信道的振幅-頻率特性不理想，則信號(hào)發(fā)生的失真稱為頻率失真。信號(hào)的頻率失真會(huì)使信號(hào)的波形產(chǎn)生畸變，可能引起相鄰碼元波形之間發(fā)送部分重疊，造成碼間串?dāng)_。信道的相位特性不理想將使信號(hào)產(chǎn)生相位失真，它也會(huì)引起碼間串?dāng)_，使誤碼率增大。二、HDB3碼的編碼和解碼1.實(shí)驗(yàn)要求掌

3、握HDB3碼的編碼規(guī)則，并利用MATLAB仿真HDB3碼的編碼和譯碼。2.原理簡(jiǎn)述三階高密度雙極性碼（簡(jiǎn)稱：HDB3碼）是一種適用于基帶傳輸?shù)木幋a方式，它是為了克服AMI碼的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的，具有能量分散，抗破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)。編碼規(guī)則:(1) 先將消息代碼變換成AMI碼，若AMI碼中連0的個(gè)數(shù)小于4,此時(shí)的AMI碼就是HDB3碼;(2) 若AMI碼中連0的個(gè)數(shù)大于3,則將每4個(gè)連0小段的第4個(gè)0變換成與前一個(gè)非0符號(hào)(+1或-1)同極性的符號(hào),用表示(+1+,-1-);(3) 為了不破壞極性交替反轉(zhuǎn)，當(dāng)相鄰符號(hào)之間有偶數(shù)個(gè)非0符號(hào)時(shí)，再將該小段的第1個(gè)0變換成B或-B,符號(hào)的極性與前一非零符號(hào)的相反

4、，并讓后面的非零符號(hào)從符號(hào)開始再交替變化。例如:消息代碼: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI碼: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1HDB3碼: +1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1解碼規(guī)則：(1) 若3連“0”前后非零脈沖同極性，則將最后一個(gè)非零元素譯為零，如+1000+1 就應(yīng)該譯成“10000”；若2連 “0”前后非零脈沖極性相同，則兩零前后都譯為零，如-100-1，就應(yīng)該譯為0000

5、。(2) 再將所有的-1變換成+1后，就可以得到原消息代碼。3.流程圖5. 波形仿真如圖下圖所示:第一張為原波形，第二張為HDB3碼，第三張為HDB3碼譯碼后的波形。附:MATLAB代碼xn=1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1;yn=xn;num=0;for k=1:length(xn) if xn(k)=1 num=num+1; if num/2 = fix(num/2) yn(k)=1; else yn(k)=-1; end endendnum=0; yh=yn; sign=0; V=zeros(1,length(yn);B=zeros(1,

6、length(yn);for k=1:length(yn) if yn(k)=0 num=num+1; if num=4 num=0; yh(k)=1*yh(k-4); V(k)=yh(k); if yh(k)=sign yh(k)=-1*yh(k); yh(k-3)=yh(k); B(k-3)=yh(k); V(k)=yh(k); yh(k+1:length(yn)=-1*yh(k+1:length(yn); end sign=yh(k); end else num=0; endend re=xn',yn',yh',V',B' input=yh; de

7、code=input; sign=0; for k=1:length(yh) if input(k) = 0 if sign=yh(k) decode(k-3:k)=0 0 0 0; end sign=input(k); endenddecode=abs(decode); error=sum(xn'-decode'); subplot(3,1,1);stairs(0:length(xn)-1,xn);axis(0 length(xn) -2 2);subplot(3,1,2);stairs(0:length(xn)-1,yh);axis(0 length(xn) -2 2);subplot(3,1,3);stairs(0:length(xn)-1,decode);axis(0 length(xn) -2 2);6. 結(jié)論在實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有的基帶波形都適合在信道中傳輸。例如，含有豐富直流的低頻分量的單極性基帶波形就不適宜在低頻