基于MatlabSimulink數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真

《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目Matlab/Simulink帶傳輸系統(tǒng)仿真系（院）計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系專業(yè)通信工程班級(jí)學(xué)生姓學(xué) 2011年1111《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab/Simulink數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真引言（對(duì)所要進(jìn)行的仿真進(jìn)行介紹；未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)所占據(jù)的頻譜是從零頻或者很低頻率開始，稱為數(shù)字基帶信號(hào),不經(jīng)載波調(diào)制而直接傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的系統(tǒng)，稱為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。常用AMI碼（傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼、HDB3碼（三階高密度雙極性碼、雙相碼、CMI碼（傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼Mathworks公司的MATLAB作為仿真工具,其仿真平臺(tái)SIMULINK具有可視化建模和動(dòng)態(tài)仿真的功能.用SIMULINK構(gòu)造仿真系統(tǒng),方法簡(jiǎn)單直觀,開發(fā)的仿真系統(tǒng)使用時(shí)間流動(dòng)態(tài)仿真,,并且在仿真進(jìn)行的同時(shí)具有較強(qiáng)的交互功能,易于使用.另外該軟件還具有較好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)SIMULINK,設(shè)計(jì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)軟件的,該仿真系統(tǒng)完全符合實(shí)驗(yàn)要求。下文主要就仿真分析與設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。仿真分析與設(shè)計(jì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)是把數(shù)字基帶信號(hào)直接送往信道,不經(jīng)調(diào)制直接傳輸?shù)南到y(tǒng).1的模型表示。發(fā)送濾波器、傳輸信道、接收濾H(w)基帶形成網(wǎng)絡(luò),對(duì)于無碼間干擾的基帶傳輸系統(tǒng)來說,H(w)應(yīng)滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則,H(w)為升余弦滾降特性.在最佳系統(tǒng)下,C(w)=1,GT(w)GR(w)均為升余弦平方根特性[2～4].,.位定時(shí)提取電路,在定時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合,可以用濾波法提取定時(shí)信號(hào)[2,5],2表示。2《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)以上系統(tǒng)分析,用SIMULINK搭建仿真模型.首先把系統(tǒng)分解成信號(hào)發(fā)生器、發(fā)送/接收濾波器、傳輸信道、Manchester編/解碼器、位定時(shí)提取電路和采樣判決電路這幾個(gè)子系統(tǒng).:這些子系統(tǒng)是由SIMULINK用模塊搭建并且經(jīng)過封裝形成的[6].為了顯示仿真結(jié)果,在模型中添加了示波器(Scope)、功率譜密度儀(PowerSpectralDensity)、眼圖(Eye-diagramplot)碼儀Errorrate)等畫圖和顯示模塊.3是數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的仿真模型。信號(hào)發(fā)生器Signalgenerator)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生固定碼速率的二進(jìn)制單極性不歸零信號(hào)。發(fā)送/接收濾波器Raisedcosinefilter)發(fā)送濾波器和接收濾波器都是升余弦平方根特性.由于發(fā)送濾波器的輸入信號(hào)是不歸零信號(hào)而不是沖激信號(hào),因此在濾波器的輸入端采取了均衡措施,使其輸出的波形為標(biāo)準(zhǔn)的升余弦脈沖.另外由于升余弦濾波器是非因果濾波器,濾波器當(dāng)前的輸出依賴于未來時(shí)刻的輸入,為解決這一問題,在濾波器中人為地增加了時(shí)間延遲,延遲的時(shí)間是碼速率的整數(shù)倍。3《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告?zhèn)鬏斝诺繟WGNchannel信道引入加性高斯白噪聲,理論上,高斯白噪聲的功率譜是無限寬的,但是在系統(tǒng)中只要噪聲帶寬遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的最高帶寬就可以滿足要求,因此在信道中引入的是限帶高斯白噪聲.噪聲源用相關(guān)時(shí)間比系統(tǒng)最短時(shí)間常數(shù)小得多的高斯分布隨機(jī)序列發(fā)生器來模擬。采樣判決Sampleanddecide)采樣判決模塊是在位定時(shí)信號(hào)上升沿到來的時(shí)刻,對(duì)接收到的基帶信號(hào)進(jìn)行采樣、判決,恢復(fù)出信源比特流。Manchester編碼器/解碼器Manchesterencoder/decoder)為便于在接收端提取位定時(shí)信號(hào) ,在傳輸中使用了含有豐富定時(shí)信息的Manchester碼,Manchester編碼器和解碼器就完成碼變換的功能,編碼規(guī)則為1-1;0→-1+1[2]。位定時(shí)信號(hào)提取電器Synchronizationpicking,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示.2相對(duì)應(yīng),.10階巴特沃斯帶通濾波器[7],0.2rad/s。定時(shí)信號(hào)Synchronizingsignal)為提高實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的精度,也可以直接選擇使用定時(shí)信號(hào),而不必考慮定時(shí)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響。系統(tǒng)仿真分析4《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告仿真進(jìn)行時(shí),通過不同的顯示模塊可以觀看到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各點(diǎn)的仿真結(jié)果.HDB3碼升余弦滾降系統(tǒng)輸出的信號(hào)HDB3碼5《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告01bit流基帶后存數(shù)系統(tǒng)合成圖：從以上波形可見,實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)的仿真結(jié)果與理論結(jié)果相一致,達(dá)到了預(yù)期要求.6《通信技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告下面為驗(yàn)證仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定量分析.以下分析是在不考慮定時(shí)誤差(即直接采用位定時(shí)信號(hào))的情況下,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的誤碼性能測(cè)試,作出誤碼性能曲線,并與已知在無碼間干擾的二進(jìn)制雙極性數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中,當(dāng)信源發(fā)送“1”碼和“0”碼等概,且在最佳判決門限電平Vd=0下.系統(tǒng)的誤碼率為[2]。對(duì)數(shù)字基帶傳輸仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試條件為,在信噪比0dB11dB個(gè)點(diǎn)進(jìn)行誤碼率測(cè)試:當(dāng)信噪比R10dB5000個(gè)碼元,碼率;當(dāng)信噪