数字信号载波传输系统

第6章 数字信号的载波传输

（备注：在实际授课中将第8章“现代数字调制技术”纳入第6章中进行）

6.1本章知识点

数字信号的载波传输是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。数字信号的载波传输信号也称为键控信号。

根据已调信号参数改变类型的不同，数字调制可以分为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。其中幅移键控属于线性调制，而频移键控属于非线性调制。

6.1.1二进制数字调制原理

1、二进制幅移键控（2ASK）

二进制幅移键控（2ASK）是指高频载波的幅度受调制信号的控制，而频率和相位保持不变。也就是说，用二进制数字信号的“1”和“0”控制载波的通和断，所以又称通—断键控OOK（On—Off Keying）。

（1）、2ASK信号的时域表达

S2A?(t)?s(t)c?os?tKc???nan?g?tco s c t （6-1） ?n?sT???S一个典型的2ASK信号时间波形如图6-1所示（图中载波频率在数值上是码元速率的3倍）。

图6-1 2ASK信号时间波形

（2）、2ASK信号的产生

2ASK信号的产生方法有两种：模

潍坊学院本科毕业设计（论文）

数字信号载波传输的Matlab仿真毕业论文

目录

第一章 前言.................................................................................................................. 5

1.1 课题背景.......................................................................................................... 5 1.2 本课题主要内容.............................................................................................. 5 第二章 MATLAB介绍 ................................................................................................ 6

2.1 MATLAB简介 ................

摘要

基带系统是不经过调制解调的系统，理想的基带系统是不存在码间干扰的，从理论上讲应当是满足奈奎斯特准则的系统，在实际中可以利用眼图的观测来判断基带系统的抗码间干扰能力，本文在SIMULINK下对基带系统进行设计仿真，利用眼图分析了噪声对系统性能的影响。虽然在实际使用的数字通信系统中基带传输不如频带传输那样广泛，但是，对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。1) 在频带传输制式里同样存在基带传输的问题(如码间干扰等)，因为信道的含义是相对的，若把调制解调器包括在信道中(如广义信道)，则频带传输就变成了基带传输。可以说基带传输是频带传输的基础。2) 随着数字通信技术的发展，基带传输这种方式也有迅速发展的趋势。目前,它不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输。3)理论上也可以证明，任何一个采用线性调制的频带传输系统，总是可以由一个等效的基带传输系统所替代。

本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字信号基带传输系统的仿真实现。

关键词：simulink调制;眼图;曼彻斯特码。

0

目录

第1章 绪论 ........................................

电子科技大学通信学院

《数字信号载波调制实验指导书》

数字信号载波调制实验

班 级 学 生 学 号

教 师

数字信号载波调制实验指导书

数字信号载波调制实验

一、实验目的

1、运用MATLAB软件工具仿真数字信号的载波传输．研究数字信号载波调制ASK、FSK、PSK在不同调制参数下的信号变化及频谱。

2，研究频移键控的两种解调方式；相干解调与非相干解调。 3、了解高斯白噪声方差对系统的影响。

4、了解伪随机序列的产生，扰码及解扰工作原理。

二、实验原理

数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅度键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。在接收端运用相干或非相干解调方式，进行解调，还原为原数字基带信号。

在幅度键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0的控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通—断键控（00K）。二进制幅度键控信号的频谱宽度是二进制基带信号的两倍。

在二进制频移键控中，载波频率随着调制信号1或0而变，1对应于载波频率f1，0对应于载波频率f

电子科技大学通信学院

《数字信号载波调制实验指导书》

数字信号载波调制实验

班 级 学 生 学 号

教 师

数字信号载波调制实验指导书

数字信号载波调制实验

一、实验目的

1、运用MATLAB软件工具仿真数字信号的载波传输．研究数字信号载波调制ASK、FSK、PSK在不同调制参数下的信号变化及频谱。

2，研究频移键控的两种解调方式；相干解调与非相干解调。 3、了解高斯白噪声方差对系统的影响。

4、了解伪随机序列的产生，扰码及解扰工作原理。

二、实验原理

数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅度键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。在接收端运用相干或非相干解调方式，进行解调，还原为原数字基带信号。

在幅度键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0的控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通—断键控（00K）。二进制幅度键控信号的频谱宽度是二进制基带信号的两倍。

在二进制频移键控中，载波频率随着调制信号1或0而变，1对应于载波频率f1，0对应于载波频率f

第五章

1将下面给出的三种二进制码编为

数字信号的基带传输

HDB3码（设改序列前一个V码为正，B码为负）

（1） 全“1”码

A-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1

（2） 全“0”码

A +100+1-100-1+100+1-100-1+100+1

（3） 32位循环码“11101100011111001101001000001010” A -1+1-10+1-1000+1-1+1-1+100-1+10-100+1000+10-10+10 2一个以矩形脉冲为基础的全占空双极性二进制随即脉冲序列，“1”码和“0”码分别用1电平和-1电平表示，“1”码出现的概率P=0.6,“0”码码出现的概率为0.4。 （1） 求该随即脉冲序列的稳态项v(t) A 0.2

（2） 求该随即脉冲序列的总平均功率。 A 1

（3） 该随机脉冲序列中没有直流和基波(fb)成分,如果有,通过稳态项求出它们的数值; A 无

（4） 写出随机脉冲序列功率谱密度XA

P(?)的表达式,

1.92TbSa2(?Tb2)?0.04?(f)

3.同

第五章 数字信号的基带传输

1将下面给出的三种二进制码编为HDB3码（设改序列前一个V码为正，B码为负） （1） 全“1”码

A-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1 （2） 全“0”码

A +100+1-100-1+100+1-100-1+100+1

（3） 32位循环码“11101100011111001101001000001010” A -1+1-10+1-1000+1-1+1-1+100-1+10-100+1000+10-10+10 2一个以矩形脉冲为基础的全占空双极性二进制随即脉冲序列，“1”码和“0”码分别用1电平和-1电平表示，“1”码出现的概率P=0.6,“0”码码出现的概率为0.4。

（1） 求该随即脉冲序列的稳态项v(t) A 0.2

（2） 求该随即脉冲序列的总平均功率。 A 1

（3） 该随机脉冲序列中没有直流和基波(fb)成分,如果有,通过稳态项求出它们的数值; A 无

（4） 写出随机脉冲序列功率谱密度PX(?)的表达式,

A 1.92TbSa2(?Tb2)?0.04?(f)

3.同

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实践教学

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题 目：

专业班级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

成 绩：

兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 通信系统综合训练 数字信号频带传输系统的仿真实现 陈海燕

现代通信系统要求通信远距离，通信容量大，传输质量好。实际生活中，大多数信道因具有带通特性而不能直接传输基带信号，因为基带信号往往含有丰富的低频分量。因此必须用数字基带信号对载波进行调制，即完成频谱搬移，以使信号与信道的特性相匹配。本次综合训练设计了以2ASK为调制方式的经济型数字频带传输系统；分析了系统组成，电路工作原理；详细阐述了系统各个模块的设计方案。实验结果验证了该设计具有稳定性和合理性。

关键词:调制；频谱搬移；频带传输

数字通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有线数字通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将通信与计算机联结起来，而使不同地点的数字终端实现软、硬件和

实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察 一、实验目的

1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。

二、实验内容

用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。

三、实验要求

1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。

2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。

四、电路构成

模块说明：

Sink3：产生原始码元

Sink14：发送端基带信号形成器 Sink4：加入高斯白噪声后的波形 Sink10：经过低通滤波器后的输出波形 Sink12：经过抽样判决后的输出码元 参数设置：

Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率100HZ，电平数2，偏移0V，产生单极性不归

实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察 一、实验目的

1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。

二、实验内容

用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。

三、实验要求

1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。

2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。

四、电路构成

模块说明：

Sink3：产生原始码元

Sink14：发送端基带信号形成器 Sink4：加入高斯白噪声后的波形 Sink10：经过低通滤波器后的输出波形 Sink12：经过抽样判决后的输出码元 参数设置：

Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率100HZ，电平数2，偏移0V，产生单极性不归