北京郵電大學(xué)通信原理軟件實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 通原硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告通信原理軟件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 專 業(yè) 通信工程 班 級(jí) 2011211118姓 名 朱博文 學(xué) 號(hào) 2011210511 報(bào)告日期 2013.12.20 2基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：第一次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 時(shí)域仿真精度分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 了解時(shí)域取樣對(duì)仿真精度的影響2. 學(xué)會(huì)提高仿真精度的方法二、實(shí)驗(yàn)原理一般來說，任意信號(hào)s(t)是定義在時(shí)間區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)，但所有計(jì)算機(jī)的CPU 都只能按指令周期離散運(yùn)行，同時(shí)計(jì)算機(jī)也不能處理這樣一個(gè)時(shí)間段。為此將把s(t)截短，按時(shí)間間隔均勻取樣，仿真時(shí)用這個(gè)樣值集合來表示信號(hào) s(t)。t反映了仿真系統(tǒng)對(duì)信號(hào)波形的分辨率，t越小則仿真

2、的精確度越高。據(jù)通信原理所學(xué)，信號(hào)被取樣以后，對(duì)應(yīng)的頻譜是頻率的周期函數(shù)，才能保證不發(fā)生頻域混疊失真，這是奈奎斯特抽樣定理。設(shè)為仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)帶寬。如果在仿真程序中設(shè)定的采樣間隔是，那么不能用此仿真程序來研究帶寬大于的信號(hào)或系統(tǒng)。換句話說，就是當(dāng)系統(tǒng)帶寬一定的情況下，信號(hào)的采樣頻率最小不得小于2*f，如此便可以保證信號(hào)的不失真，在此基礎(chǔ)上時(shí)域采樣頻率越高，其時(shí)域波形對(duì)原信號(hào)的還原度也越高，信號(hào)波形越平滑。也就是說，要保證信號(hào)的通信成功，必須要滿足奈奎斯特抽樣定理，如果需要觀察時(shí)域波形的某些特性，那么采樣點(diǎn)數(shù)越多，可得到越真實(shí)的時(shí)域信號(hào)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、方案思路： 通過改變?nèi)↑c(diǎn)頻率觀察示波器顯示

3、信號(hào)的變化2、 程序及其注釋說明： 3、 仿真波形及頻譜圖：Period=0.01Period=0.34、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：以上兩圖區(qū)別在于示波器取點(diǎn)頻率不同，第二幅圖取點(diǎn)頻率低于第一幅圖，導(dǎo)致示波器在畫圖時(shí)第二幅圖不如第一幅圖平滑。四、思考題1. 兩幅圖中第一幅圖比第二幅圖更加平滑，因?yàn)榈谝环鶊D中取樣點(diǎn)數(shù)更多2. 改為0.5后顯示為一條直線，因?yàn)槿↑c(diǎn)處函數(shù)值均為0實(shí)驗(yàn)三 頻域仿真精度分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#216; 理解 DFT 的數(shù)學(xué)定義及物理含義；學(xué)會(huì)應(yīng)用 FFT 模塊進(jìn)行頻譜分析；進(jìn)一步加深對(duì)計(jì)算機(jī)頻域仿真基本原理以及方法的學(xué)習(xí)掌握。二、實(shí)驗(yàn)原理在通信系統(tǒng)仿真中，經(jīng)常要用有限長序列來模擬實(shí)際的

4、連續(xù)信號(hào)，用有限長序列的 DFT來近似實(shí)際信號(hào)的頻譜。DFT 只適用于有限長序列，在進(jìn)行信號(hào)的頻譜分析時(shí)，它的處理結(jié)果會(huì)含有一定的偏差。下面分析一下 DFT 對(duì)信號(hào)頻譜分析的影響。注意處理好時(shí)域混疊和頻域混疊；注意頻譜泄露。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、方案思路1、將正弦波發(fā)生器 （sinusoid generator）、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK_c）和頻譜示波器模塊按圖 5.13所示連接。 參數(shù)設(shè)置見講義。2、設(shè)計(jì)模板三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、輸入緩沖區(qū)大小為4096，窗口類型:12、輸入緩沖區(qū)大小為40960 窗口類型：13、輸入緩沖區(qū)大小為40960，窗口類型：3實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 窗函數(shù)的類型和寬度是影響插值FFT算法分

5、析精度的主要原因這里的寬度體現(xiàn)為FFT size，也就是講義中所說的size of input buffer。 具體為: 當(dāng)窗口類型一致的情況下，F(xiàn)FT size 越大，得到的頻譜的諧波分量越多，頻譜主瓣變得很尖銳；而FFT size一致的時(shí)候，窗口類型對(duì)頻譜的影響不太大，主瓣寬度基本一致，幅度基本一樣，諧波分量也基本一樣。但是，這些都有不同程度的頻譜泄露現(xiàn)象，只是加窗不同，對(duì)泄露的處理結(jié)果也就不同。也就是說，F(xiàn)FT size是主要影響因素。思考題：1、取樣點(diǎn)數(shù)增加，窗口寬度變長，導(dǎo)致更多的諧波分量進(jìn)入頻譜中。2、頻譜的主瓣寬度增加，高頻諧波分量減少。因?yàn)椴捎昧瞬煌拇昂瘮?shù)，不同的窗函數(shù)對(duì)信號(hào)

6、的濾波特性是不一致的。3. 將 FFT 模塊中的參數(shù) Type of window 改成 2 和 4，觀察仿真結(jié)果的變化，解釋其原因。 答：頻譜變得越來越平滑，主要是因?yàn)闉V去了更多的諧波分量。2號(hào)窗4號(hào)窗實(shí)驗(yàn)五 取樣和重建一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊佣ɡ淼脑?，取樣后的信?hào)如何恢復(fù)原信號(hào)；了解取樣時(shí)鐘的選取。二、實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)字信號(hào)是通過對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化和編碼得到的，模擬信號(hào)是時(shí)間和幅度都連續(xù)的信號(hào)，記作 x(t)。采樣的結(jié)果是產(chǎn)生幅度連續(xù)而時(shí)間離散的信號(hào)，這樣的信號(hào)常被稱為采樣數(shù)據(jù)信號(hào)。 原理如下： 低通采樣定理：如果采樣頻率，那么帶限信號(hào)就可以無差錯(cuò)地通過其采樣信號(hào)恢復(fù)。 模型： 具體原理見

7、講義。在滿足采樣定理?xiàng)l件的情況下，初始輸入信號(hào)可以從這些抽樣值中恢復(fù)出來。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、方案思路1. 脈沖信號(hào)產(chǎn)生器（Pulse generator, 來自 Scicom_sources 元件庫）、正弦波發(fā)生器（sinusoid generator）、模擬低通濾波器（analog low pass filter）、直流發(fā)生器 DC、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK_c）、乘法器、示波器模塊（MScope）、頻譜示波器（FFT）模塊按圖 5.26 所示連接。參數(shù)設(shè)置：Scicom_sources: clock_cPeriod:0.0005 Init time:0.1Scicom_sources: cloc

8、k_cPeriod:0.0005 Init time:0.1Scicom_sources:Pulse generatorTime in High State:0.00001 Period:0.25其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sources:sinusoid generatorMagnitude:1 Frequency:0.4*2*%pi phase:0Scicom_Filter:analog low pass filterOrder:7 cutoff frequency:0.5*2*%pi 其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sources: ConstantConstant:100Scicom_

9、sinks:MScopeInput ports size:1 1 1Ymin:-2 -2 -2 Ymax:2 2 2Refrash period:10 10 10其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sinks:FFTOutput window number:1;Sample period:0.005;Size of input buffer:409600;其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sinks:FFTOutput window number:2;Sample period:0.000005;Size of input buffer:4096;其他參數(shù)缺省設(shè)置二、程序模塊分析：三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析：

10、時(shí)域仿真波形：FFT(2)重建信號(hào)的頻譜：FFT（1）取樣信號(hào)頻譜：第二次驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置，脈沖發(fā)生器高電平時(shí)間0.1，常數(shù)5；時(shí)域仿真波形FFT（1）取樣信號(hào)頻譜FFT（2）重建信號(hào)頻譜：四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及思考題1、 前者幅度不變，后者隨著頻率增大有衰減。因?yàn)殡S著取樣脈沖寬度的增大，其頻域Sa函數(shù)的衰減將越明顯。2、 頻域周期延拓的周期為43、 占空比越大，頻域Sa函數(shù)的衰減將會(huì)越明顯，使得取樣信號(hào)功率譜衰減更大。 占空比為0.2時(shí)4、 第二次實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解產(chǎn)生 SSB 調(diào)制的基本原理2、了解 SCICOS 中的超級(jí)模塊3、了解利用相干解調(diào)法解調(diào)幅度調(diào)制信號(hào)的方法4、編程實(shí)現(xiàn)基

11、帶信號(hào)為，載波頻率為20KHz ，仿真出SSB信號(hào)，觀察已調(diào)信號(hào)的波形及頻譜。二、實(shí)驗(yàn)原理SSB 調(diào)制SSB AM 產(chǎn)生方法一： SSB AM 產(chǎn)生方法二：?jiǎn)芜厧д{(diào)制信號(hào)表達(dá)式為：SSB 解調(diào)用相干解調(diào)或同步解調(diào)來還原幅度調(diào)制信號(hào)。其解調(diào)框圖如下： 如圖 5.45 所示，載波應(yīng)該提取自輸入信號(hào)，通過平方環(huán)法或 COSTAS 環(huán)方法提取。由于這次實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證解調(diào)方法，假定已經(jīng)獲得了解調(diào)所用的載波的頻率，所以直接使用調(diào)制端正弦波發(fā)生器產(chǎn)生的載波信號(hào)充當(dāng)解調(diào)載波。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、方案思路：SSB 調(diào)制1 將正弦波發(fā)生器（ sinusoid generator ）、組合希爾伯特變換器（來自Scicom_

12、signalprocess 元件庫）、組合移相器（來自 Scicom_signalprocess 元件庫）、加法器模塊、乘法器模塊、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK_c）、示波器模塊(MScope)、和頻譜示波器（FFT）模塊按圖 5.46 連接。 SSB 解調(diào)1.SSB 解調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)七中 DSB 解調(diào)步驟相同，只是將生成 DSB 超級(jí)模塊（Modulator）換成生成 SSB 超級(jí)模塊（Modulator）。2、程序及其注釋說明：exec t2f.sci;exec f2t.sci;N=212; /采樣點(diǎn)數(shù)fs=64; /采樣速率Bs=fs/2; /系統(tǒng)帶寬T=N/fs; /截短時(shí)間t=-T/2+0

13、:N-1/fs; /時(shí)域采樣點(diǎn)f=-Bs+0:N-1/T; /頻域采樣點(diǎn)fm1=1;fm2=0.5;fc=20;m=sin(2*%pi)*fm1*t)+2*cos(2*%pi)*fm2*t); /待觀測(cè)波形M=t2f(m,fs); /傅里葉變換MH=-%i*sign(f).*M; /頻域希爾伯特變換mh=real(f2t(MH,fs); /希爾伯特變換后時(shí)域信號(hào)s=m.*cos(2*%pi)*fc*t)-mh.*sin(2*%pi)*fc*t);/上邊帶SSB信號(hào)S=t2f(s,fs); /傅里葉變換xset("window",1)plot(t,s)title("

14、t,s") /SSB時(shí)域信號(hào)圖xset("window",2)plot(f,abs(S)title("f,abs(S)") /SSB頻域信號(hào)圖xset("window",3)plot(t,m)title("t,m") /原函數(shù)時(shí)域信號(hào)圖xset("window",4)plot(f,abs(M)title("f,abs(M)") /原函數(shù)頻域信號(hào)圖END 3、仿真波形及頻譜圖：(1) 模塊實(shí)現(xiàn)SSB 調(diào)制此項(xiàng)調(diào)制為下邊帶SSB調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)頻率為15HZ，故頻譜在1

15、5HZ處有一個(gè)沖激函數(shù)。SSB解調(diào) (2) 編程實(shí)現(xiàn)4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：SSB 調(diào)制：SSB 解調(diào)：編程：思考題：1、 頻譜特點(diǎn)為單邊帶，只有下邊帶，沒有上邊帶2、 點(diǎn)數(shù)與時(shí)鐘一的兩個(gè)參數(shù)乘積應(yīng)為整數(shù)，使得希爾伯特變換較為準(zhǔn)確第三次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十二 ASK調(diào)制與解調(diào)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解幅度鍵控（ ASK ）調(diào)制與解調(diào)的基本組成和原理。 二、實(shí)驗(yàn)原理 用數(shù)字基帶信號(hào)去控制正弦型載波的幅度稱為振幅鍵控（ASK）。2ASK是指二進(jìn)制振幅鍵控又名OOK，它以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟與關(guān)閉。其產(chǎn)生框圖如圖5.82所示： 圖5.1OOK信號(hào)的產(chǎn)生框圖圖5.83顯示二進(jìn)制信源信號(hào)和ASK調(diào)制信號(hào)的波形

16、圖。圖5.84顯示其功率譜圖。 圖5.2ASK調(diào)制信號(hào)圖5.3二進(jìn)制信源以及ASK調(diào)制信號(hào)的功率譜圖在加性高斯白噪聲信道條件下，OOK信號(hào)的解調(diào)方法有相干解調(diào)和非相干解調(diào)。兩種解調(diào)方法的原理框圖，如圖5.85和5.86所示。圖5.4OOK信號(hào)的相干解調(diào)圖5.5OOK信號(hào)的非干解調(diào)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、方案分析調(diào)制1將正弦波發(fā)生器（sinusoid generator）、二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器（binary random generator，來自Scicom_sources）、乘法器模塊、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK_c）、示波器模塊(MSCOPE)、按圖5.87連接。2設(shè)置正弦波模塊Source Signal，

17、產(chǎn)生頻率為1HZ的信號(hào)。設(shè)置二進(jìn)制序列產(chǎn)生器的時(shí)鐘頻率,產(chǎn)生周期為2s的二進(jìn)制序列。圖5.6ASK信號(hào)的產(chǎn)生1. 所有模塊的參數(shù)設(shè)置如下表所示：表5.1模塊的參數(shù)設(shè)置庫/模塊名稱參數(shù)Scicom_sources:clock_cPeriod:2 Init time:0.1Scicom_sources:clock_c缺省設(shè)置Scicom_sources:binary random generator缺省設(shè)置Scicom_sources:sinusoid generatorMagnitude:1 Frequency:1*2*%pi phase:0Scicom_sinks:MScopeYmin vec

18、tor:-2 -2 Ymax vector:2 2 其他參數(shù)缺省設(shè)置解調(diào)方法一：1將正弦波發(fā)生器（sinusoid generator）、二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器(binary random generator)、乘法器模塊、整流器（rectifier,修改自mathematical expressions模塊）、模擬低通濾波器（analog low pass filter）、比較判斷模塊（switch，來自Branching元件庫）、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK_c）、示波器模塊(MSCOPE)、按圖5.89連接。整流器由mathematical expression 模塊修改而來。參數(shù)設(shè)置見圖5.88。

19、2二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的時(shí)鐘周期設(shè)為2s，正弦信號(hào)產(chǎn)生模塊的頻率設(shè)為1HZ,低通濾波器的截止頻率應(yīng)設(shè)為多少？（>0.5hz,考慮二進(jìn)制序列的頻譜）。處的波形為整流后波形，不是標(biāo)準(zhǔn)的TTL格式，需要一個(gè)比較器（由switch 充當(dāng)）來對(duì)整流后波形進(jìn)行整形。圖5.7rectifier模塊參數(shù)設(shè)置圖5.8ASK非同步解調(diào)2. 所有模塊的參數(shù)設(shè)置如下表所示表5.2模塊的參數(shù)設(shè)置庫/模塊名稱參數(shù)Scicom_sources: clock_cPeriod:2 Init time:0.1Scicom_sources:clock_c 缺省設(shè)置Scicom_sources:binary random gen

20、erator缺省設(shè)置Scicom_sources:sinusoid generatorMagnitude:1 Frequency:1*2*%pi phase:0Scicom_others:Mathematical Expression(rectifier)Number of inputs:1 scilab expression:(u1>0)其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_Filter:analog low pass filterOrder:4 cutoff frequency:0.7*2*%pi其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sources: Constant 缺省設(shè)置Scicom_sour

21、ces: Constant Constant:0Branching: switchThreshold a: 0.2 其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sinks: MScopeInput ports sizes:1 1 1 Ymin vector:-2 -2 -2 Ymax vector:2 2 2 Refresh period:60 60 60其他參數(shù)缺省設(shè)置方法二1將正弦波發(fā)生器（sinusoid generator）、二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器(binary random generator)、乘法器模塊、組合移相器器、低通濾波器(analog low pass filter)、觸發(fā)時(shí)鐘（CLOCK

22、_c）、比較判斷模塊（switch）、示波器模塊(MSCOPE)按圖5.90連接。2由于是驗(yàn)證解調(diào)原理的實(shí)驗(yàn)，所以解調(diào)載波直接由調(diào)制載波充當(dāng)。適當(dāng)調(diào)節(jié)移相器的相位，和低通濾波器的截止頻率，使得解調(diào)結(jié)果正確。圖5.9ASK同步解調(diào)Ø 所有模塊的參數(shù)設(shè)置如下表所示表5.3模塊的參數(shù)設(shè)置庫/模塊名稱參數(shù)Scicom_sources: clock_cPeriod:2 Init time:0.1Scicom_sources:clock_cPeriod:10/512 Init time:10/512Scicom_sources:clock_c缺省設(shè)置Scicom_sources:binary r

23、andom generator缺省設(shè)置Scicom_sources:sinusoid generatorMagnitude:1 Frequency:1*2*%pi phase:0Scicom_signalprocess:phase shifter and Equal DelaySize of input:512 phase shift:0Scicom_Filter:analog low pass filterOrder:4 cutoff frequency:0.7*2*%pi其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sources: Constant 缺省設(shè)置Scicom_sources: Constan

24、t Constant:0Branching: switchThreshold a: 0.2 其他參數(shù)缺省設(shè)置Scicom_sinks: MScopeInput ports sizes:1 1 1 Ymin vector:-2 -2 -2 Ymax vector:2 2 2 Refresh period:30 30 30其他參數(shù)缺省設(shè)置二、模塊性能測(cè)試三、仿真波形圖及其結(jié)果分析二進(jìn)制信源信號(hào)和ASK調(diào)制信號(hào)解調(diào)波形圖解調(diào)波形圖思考題：1、rectifier對(duì)信號(hào)進(jìn)行整流，analog low pass filter 為低通濾波器，濾除信號(hào)中的高頻分量2、MASK信號(hào)調(diào)制時(shí)首先將二進(jìn)制信號(hào)變?yōu)镸進(jìn)

25、制幅度序列，然后與二進(jìn)制ASK信號(hào)相同；在解調(diào)時(shí)，信號(hào)乘上載波后，進(jìn)行一次積分，然后進(jìn)行判決即可。第四次實(shí)驗(yàn)線路碼型HDB3編碼一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解幾種常用線路碼型及其編碼規(guī)則2. 掌握HDB3碼的編碼原理及其SCILAB實(shí)現(xiàn)3. 學(xué)會(huì)使用HDB3碼編碼模塊及其調(diào)試 二、 實(shí)驗(yàn)原理 常用線路碼型有：?jiǎn)螛O性非歸零（NRZ）碼、雙極性非歸零（NRZ）碼、單極性歸零（RZ）碼、雙極性歸零（RZ）碼、差分碼、AMI碼、HDB3碼、Manchester碼、CMI碼、多進(jìn)制碼等。下面介紹AMI碼和HDB3碼的編碼規(guī)則。AMI碼稱為傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。其編碼規(guī)則為代碼中的0仍為傳輸碼0，而把代碼中1交替地變

26、化為傳輸碼的+1-1+1-1，、AMI碼的特點(diǎn)： （1）在“1”、“0”碼不等概情況下，也 無直流成分，且零頻附近低頻分量很小，因而在信道傳輸中不易造成信號(hào)失真。 （2） 若接收端收到的碼元極性與發(fā)送端的完全相反，也能正確判決。（3） 編碼電路簡(jiǎn)單，便于觀察誤碼狀況。 不過，AMI碼有一個(gè)重要缺點(diǎn)，即當(dāng)它用來獲取定時(shí)信息時(shí)，由于它可能出現(xiàn)長的連0串，因而會(huì)造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。為了克服其缺點(diǎn)，人們提出了很多種類的改進(jìn)碼，HDB3碼就是廣泛為人們所接受的一種高密度雙極性碼。 HDB3碼的編碼規(guī)則： （1） 

27、;將消息代碼變換成AMI碼； （2） 檢查AMI碼中的連0情況，當(dāng)無4個(gè)以上的連0傳時(shí)，則保持AMI的形式不變；若出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連0時(shí)，則將1后的第4個(gè)0變?yōu)榕c前一非0符號(hào)（+1或-1）同極性的符號(hào)，用V表示（+1記為+V，-1記為-V （3） 檢查相鄰V符號(hào)間的非0符號(hào)的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，若為偶數(shù)，則再將當(dāng)前的V符號(hào)的前一非0符號(hào)后的第1個(gè)0變?yōu)?B或-B符號(hào)，且B的極性與前一非0符號(hào)的極性相反，并使后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。  舉例如下： 代碼      &

28、#160; 1  0   1  0   1   1  0  0  0  0  0   1  1   0  0  0  0   1      HDB3碼   +1

29、0  -1  0  +1 -1   0  0  0 -1  0  +1 -1 +1  0  0  +1 -1                  

30、60;                  -V          +B         +V  HDB3碼的特點(diǎn)如下： （1） 基帶信號(hào)無直流成分，且只有很小的低頻成分；（2）  連0串符號(hào)最多只有3個(gè)，利于定時(shí)信息的提?。?#1

31、60;（3）  不受信源統(tǒng)計(jì)特性的影響。雖然HDB3碼的編碼規(guī)則比較復(fù)雜，但譯碼卻比較簡(jiǎn)單。HDB3是CCITT推薦使用的碼型之一。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、方案思路：設(shè)計(jì)過程中，由于HDB3是由AMI碼衍生而來，故可以將模塊分為AMI編碼和B/V碼編碼兩部分，然后再由超級(jí)模塊將兩部分進(jìn)行組合即可。最后按照“模塊性能測(cè)試”中提供的測(cè)試?yán)虒?duì)模塊進(jìn)行測(cè)試。成功運(yùn)行后，將結(jié)果與測(cè)試?yán)痰慕Y(jié)果進(jìn)行對(duì)比，然后進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化等后續(xù)工作。2、模塊性能測(cè)試：3、仿真波形圖及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：1、 原碼為不歸零碼，其頻譜寬度為Rb，HDB3碼功率譜高頻及低頻分量很少，能量主要集中于二分之一碼速附近。2、 譯碼3、

32、 還有AMI碼、曼徹斯特碼。目的是去除直流分量，減少低頻及高頻分量。第五次實(shí)驗(yàn)數(shù)字基帶系統(tǒng)的仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解在理想限帶及加性白高斯噪聲信道條件下數(shù)字基帶系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步熟悉SCICOS下的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真。2、在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上，從整個(gè)鏈路層上俯瞰整個(gè)系統(tǒng)，并運(yùn)用現(xiàn)有的通信工具塊，利用其功能全面且封裝性強(qiáng)的特點(diǎn)，針對(duì)數(shù)字基帶系統(tǒng)進(jìn)行橫向功能分解，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加精煉、準(zhǔn)確。深入學(xué)習(xí)數(shù)字基帶系統(tǒng)核心傳輸節(jié)點(diǎn)的性能，并掌握眼圖示波器的使用方法，觀察接受濾波器輸出的眼圖和功率譜密度，判斷系統(tǒng)傳輸?shù)恼_性和精準(zhǔn)性，調(diào)試一達(dá)到最佳傳輸效果。二、實(shí)驗(yàn)原理 若使得在接收端抽樣時(shí)刻碼間干

33、擾為零，則系統(tǒng)的合成傳遞函數(shù)必須滿足以下條件： 即要滿足 式中的、分別是發(fā)送濾波器、信道及接受濾波器的相頻特性，是一時(shí)間延遲，其中、分別是發(fā)送、信道、接收濾波器引入的時(shí)延，W為升余弦濾波器的截止頻率。 在接收端抽樣時(shí)刻無碼間干擾條件下，引起誤碼的是加性噪聲，此時(shí)，最佳接收的接受濾波器應(yīng)匹配于所接收的確定信號(hào)，使接收端抽樣時(shí)刻的信噪比最大。 設(shè)：限帶信道是理想低通特性，并設(shè)信道不引入時(shí)延（），則接收到的確定信號(hào)的頻譜僅取決于發(fā)送濾波器的特性，所以接收濾波器的應(yīng)與發(fā)送濾波器共軛匹配，即這樣，在理想限帶信道情況下，既要使收端抽樣時(shí)刻的抽樣值無碼間干擾，又要使得在抽樣時(shí)刻抽樣值的信噪比最大，則綜上所訴

34、，數(shù)字PAM信號(hào)通過限帶信道、并受到加性噪聲干擾的情況下，在限帶信道是理想低通條件下的最佳基帶傳輸?shù)陌l(fā)送及接收濾波的設(shè)計(jì)是：總的收發(fā)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)要符合無碼間干擾基帶傳輸?shù)纳嘞姨匦?；且又要考慮在抽樣時(shí)刻信噪比最大的收、發(fā)濾波共軛匹配的條件?？傻脽o碼間干擾的條件下，其系統(tǒng)框圖如圖1：信道 碼型編碼發(fā)濾波器收濾波器抽樣判決碼型譯碼位同步器三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、方案思路實(shí)驗(yàn)一：1、連接框圖：用時(shí)鐘控制產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)序列作為高斯白噪聲源，同時(shí)分頻后用于產(chǎn)生雙極性二進(jìn)制序列作為原信號(hào)。首先經(jīng)過發(fā)送濾波器，然后經(jīng)過一低通濾波器，即模擬限帶信道，然后與噪聲相加。在經(jīng)過一接收濾波器，最后經(jīng)過采樣S/H和判決后輸出

35、解調(diào)信號(hào)。2、建立超級(jí)模塊Sending filter：經(jīng)過串并轉(zhuǎn)化和函數(shù)運(yùn)算即匹配濾波，再并串轉(zhuǎn)換后輸出。Serial To bus converter：Bus to serial converter：Scifunc：3、設(shè)置參數(shù)Clock：設(shè)置采樣周期Freq_div:分頻Random generator:噪聲低通濾波器：滾降系數(shù)為0.5，則帶寬為2.34.此處設(shè)為2.5，保證經(jīng)發(fā)送濾波器后的信號(hào)都能通過。Delay：Delay 0.1：S/H：采樣Mathematical Expression：判決將大于0的信號(hào)輸出為1，小于零的輸出為-1.示波器：二、實(shí)驗(yàn)?zāi)K方案一方案二三、設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)

36、功能的程序以及說明方案1在同一參數(shù)被不止一個(gè)模塊調(diào)用的情況下可以統(tǒng)一利用一個(gè)符號(hào)表示，不過需要在Diagram菜單中的Context中對(duì)這個(gè)符號(hào)進(jìn)行預(yù)先定義。在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要在【Diagram】中的“Context”中進(jìn)行如下內(nèi)容設(shè)置：*t2f*function X=t2f(x) /傅式變換H=fft(x);X=H(mtlb_imp(mtlb_a(N/2,1),N),H(mtlb_imp(1,N/2)*dt;endfunction*f2t*function x=f2t(X) /傅式反變換S=X(mtlb_imp(mtlb_a(N/2,1),N),X(mtlb_imp(1,N/2);x=ifft(S)/dt;endfunction*dt=0.01; /時(shí)域采樣間隔L=32; /每個(gè)碼元周期的抽樣點(diǎn)數(shù)M=16; /碼元數(shù)N=L*M; /總的抽樣點(diǎn)數(shù)Ts=L*