数字基带信号的码型变换实验

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实

验

报

告

课程名称： 通信原理实验 实验名称： 数字基带信号的码型 专 学 姓 业： 网络工程 号：

090208240

名： 徐丹丹 九章楼

实验地点： 实验日期： 常 熟

2010.12.17 理 工 学 院

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实 验 目 的 和 要 求 实 装有 MATLAB 的计算机 验 器 材

实 验 原 理 和 方 法 实 验 数 据 和 结 果

1.Snrz: function y=snrz(x) t0=300; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=1; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=0; end end end y=[y,x(i)]; M=max(y); m=min(y); subplot(2,1,1)

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plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1'); t=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1]; snrz(t);

2.srz function y=srz(x) t0=

基带传输常用码型及基带信号频谱实验

一、实验目的

1、熟悉通信基带信号功率谱基本原理

2、熟悉SYSTEMVIEW软件的信号谱分析应用

3、掌握使用SYSTEMVIEW软件生成最常用基带信号与数字双相传输码的基本方法

二、实验原理：

1、数字基带信号的频谱特性

数字基带信号是随机的脉冲序列，只能用功率谱来描述它的频谱特性。研究好数字基带信号的功率谱，就可以了解信号带宽，有无直流分量，有无定时分量。这样才能选择匹配的信道，确定是否可提取定时信号。 经过合理假设下的严格数学推导，可以得到以下主要结论： （1）随机脉冲序列功率谱包括连续谱和离散谱；

（2）单极性信号中有无离散谱取决于矩形脉冲的占空比，归零信号中有定时分量。不归零信号中无定时分量。0、1等概的双极性信号没有离散谱，即同时没有直流分量和定时分量。

（3）随机序列的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)或G2(f)，通常以谱的第一个零点作为矩形脉冲的近似带宽，它等于脉宽τ的倒数。

2、传输系统发射与信道部分的基本结构如图2—1所示。如果系统直接传送基带信号，称之为基带传输系统。

图 2—1

在基带传输系统中，

通信原理实验

实验六 数字基带信号的眼图实验

一、实验目的

1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度；

3、熟悉MATLAB语言编程。

二、实验原理和电路说明

1、基带传输特性

基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该

图3-1

基带系统的分析模型

抑制码间干扰。设输入的基带信号为基带传输系统后的输出码元为

a t nT ，T为基带信号的码元周期，则经过

n

s

s

n

ah t nT 。其中

n

s

n

1h(t)

2

H( )e

j t

d

（3-1）

理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足：

k 0 1，

h(kTs)

0,k为其他整数

频域应满足：

(3-2)

T， s

Ts H( )

0,其他

(3-3)

通信原理实验

图3-2 理想基带传输特性

此时频带利用率为2Baud/Hz,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格

定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况

数字基带信号

1.1 基带信号的基本概念

数字基带信号可以来字计算机、电传机等终端数据的各种数字代码，也可以来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码(PCM)信号等，是未经载波信号调制而直接传输的信号，所占据的频谱从零频或很低频开始。

1.2 几种数字基带信号的基本波形

1.2.1 单极性波形

这是一种最简单的基带信号波形，用正电平和零电平分别表示对应二进制“1”和“0”，极性单一，易于用TTL和CMOS电路产生。缺点是有直流分量，要求传输线路具有直流传输能力，因而不适用有交流耦合的远距离传输，只适用于计算机内部或者极进距离的传输，信号波形图如图1-1所示。

+E01 011001

图1-1 单极性波

1.2.2

双极性波形

这种波形用正、负电平的脉冲分别表示二进制代码“1”和“0”，其正负电平

的幅度相等、极性相反，当“1”和“0”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，并且在接受端恢复信号的判决电平为零，因而不熟信道特性的变化的影响，扛干扰能力也叫强，信号波形图如图1-2所示。

+E-E1 011001

图1-2 双极性波

1.2.3

单极性归零波形

这种波形是指它的有电脉冲宽度τ小于码元Ts，即信号电压在一个码元终止

时刻前总要回到零电

数字基带信号传输

第 6 章 数字基带传输系统6.1 数字基带传输概述 6.2 数字基带信号及其频谱特性 6.3 基带传输的常用码型

6.4 基带脉冲传输与码间串扰6.5 无码间串扰的基带传输特性 6.6 眼图 6.7 部分响应系统

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述数字基带信号------来自数据终端的原始数据信号。 计算机输出的二进制序列 电传机输出的代码 PCM码组，ΔM序列 这些信号往往包含丰富的低频分量，甚至直流分量。 在具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不

太远的情况下，它们可以直接传输， 故称为数字基带传输。

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述而大多数信道，如各种无线信道和光信道， 则是带通 型的， 数字基带信号必须经过载波调制，把频谱搬移 到高载处才能在信道中传输，这被称为数字频带(调

制或载波)传输基带传输系统的研究1. 2. 3. 在利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛采用了这种传 输方式 基带传输系统的许多问题也是频带传输系统必须考虑的问题 任何一个采用线性调制的频带传输系统可等效为基带传输系 统来研究

数字基带信号传输

6.1 数字基带传输概述基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤波器和

数字基带信号的眼图实验——matlab仿真

一、实验目的

1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度；

3、熟悉MATLAB语言编程。

二、实验预习要求

1、复习《数字通信原理》第七章7.1节——奈奎斯特第一准则内容； 2、复习《数字通信原理》第七章7.2节——数字基带信号码型内容； 3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。

三、实验原理和电路说明

1、基带传输特性

基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该

图3-1

基带系统的分析模型

抑制码间干扰。设输入的基带信号为基带传输系统后的输出码元为

a t nT ，T为基带信号的码元周期，则经过

n

s

s

n

ah t nT 。其中

n

s

n

1h(t)

2

H( )e

j t

d

（3-1）

理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足：

k 0 1，

h(kTs)

0,k为其他整数

频域应满足：

(3-2)

T， s

Ts H( )

0,其他

(3-3)

图3-2 理想基带传输特性

此时频带利用率为2Baud/

实验二 码型变换实验

【实验目的】使学生了解双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码以及曼彻斯特码的编码原理；能够通过MATLAB产生相应的编码；比较四种编码之间的区别。 【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台 【实验原理】

1. 使用MATLAB 函数wave_gen 来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen 的格式是：

wave_gen(二进制码元,‘码型’,Rb)

此处二进制码元指的是打算编码的序列；码型可以通过help wave_gen命令进行查看；Rb 是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。 2．命令help wave_gen可以查看码型的种类。

'unipolar_nrz' 'unipolar_rz' 'polar_nrz' 'polar_rz' 'bipolar_nrz' 'bipolar_rz' 'manchester' 'triangle' 'nyquist' 'duobinary' 'mod_duobinary'

其中'unipolar_nrz'为单极性不归零码；'unipolar_rz'为单

基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路的设计与实现 中文摘要

基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路的设计与实现

中文摘要

本论文的主要目的是设计用于将接收到的时间信息进行IRIG-B编码的电路，实现基于直接序列扩频通信原理以及相对相移键控调制的基带信号的数字信号处理。编码电路主要由时间接收单元、预处理单元和IRIG-B编码器构成。发送电路主要由基带处理单元和频带处理单元构成。用Verilog HDL语言完成整个电路所有模块的设计，然后连接所有电路模块，最后通过SignalTap II Logical Analysis tool进行功能仿真。所有工作在Altera公司的Cyclone Ⅲ E系列FPGA（现场可编程门阵列）芯片中实现。

论文首先提出了一种适用于时间接收与发送的基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路。然后讨论了整个电路中各模块的理论依据以及详细的实现方法。其中编码部分主要包括GPS接收模块、时间预处理模块、IRIG-B编码器，发送部分主要模块包括差分编码器、直接序列扩频模块和BPSK调制模块。最后编译工程, 并将程序下载到DE0开发

基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路的设计与实现 中文摘要

基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路的设计与实现

中文摘要

本论文的主要目的是设计用于将接收到的时间信息进行IRIG-B编码的电路，实现基于直接序列扩频通信原理以及相对相移键控调制的基带信号的数字信号处理。编码电路主要由时间接收单元、预处理单元和IRIG-B编码器构成。发送电路主要由基带处理单元和频带处理单元构成。用Verilog HDL语言完成整个电路所有模块的设计，然后连接所有电路模块，最后通过SignalTap II Logical Analysis tool进行功能仿真。所有工作在Altera公司的Cyclone Ⅲ E系列FPGA（现场可编程门阵列）芯片中实现。

论文首先提出了一种适用于时间接收与发送的基于FPGA的IRIG-B码基带产生电路。然后讨论了整个电路中各模块的理论依据以及详细的实现方法。其中编码部分主要包括GPS接收模块、时间预处理模块、IRIG-B编码器，发送部分主要模块包括差分编码器、直接序列扩频模块和BPSK调制模块。最后编译工程, 并将程序下载到DE0开发

实验三AMI/HDB3码型变换实验

一、实验目的和要求

1、了解二进制单极性码变换为AMI/HDB3码的编码规则。 2、熟悉HDB3码的基本特征。

3、熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法。 4、测量电路关键部件的波形。

二、实验仪器

1、ZH5001通信原理综合实验系统 一台 2、DSO-X-2012AＡ数字示波器 一台

三、实验原理与说明

AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍然变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、-1、+1、-1??

由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。由此看出这种基带信号无直流成分，且只有很小 的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。

由AMI码的编码规则看出，它已经从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变成了一个三进制符号。把一个二进制符号变成了一个三进制符号所构成的编码称为1B/1T码型。

AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。但是，AMI码有个重要缺点即