数字基带信号实验报告

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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=

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

用systemview进行数字信号基带传输仿真实验报告(有截图)

通信原理实验报告

实验名称：数字信号的基带传输

班级：08211317

学号：08211660 姓名：张媛（27）

用systemview进行数字信号基带传输仿真实验报告(有截图)

一．实验目的

（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输； （2）掌握升余弦滚降滤波器的特性； （3）通过时域、频域波形分析系统性能。 二、仿真环境

SystemView仿真软件 三、实验原理

（1）数字基带传输系统的基本结构

它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。

1.信道信号形成器 把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的。

2.信道 是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。 3.接收滤波器 滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

4.抽样判决器 在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生

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/

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，

实验二 DFT在卷积计算中的应用

一、实验目的：

学习MATLAB计算信号DFT；学习利用MATLAB由DFT计算线性卷积。 二、实验原理：

在MATLAB信号处理工具箱中，函数dftmtx(n)用来产生N*N的DFT矩阵DN。另外MATLAB提供了4个内部函数用于计算DFT和IDFT。分别为：fft(x)，fft(x,n)，ifft(x)，ifft(x,n)。

fft(x)：计算M点的DFT，M是序列X的长度；

fft(x,n)：计算N点的DFT，若M>N,则截断，反之则补0； ifft(x),ifft(x,n)：分别为以上两种运算的逆运算；

Fftfilt：函数基于重叠相加法的原理，可实现长短序列的线性卷积，其格式为：y=fftfilt(h,x,n),h为短序列，x长序列，n为DFT点数。 三、实验内容：

1.分别计算16点序列x(n)?cos15?n，0?n?15的16点和32点DFT，绘出幅度谱图形。 162.已知x[k]=2k+1，0?k?18，h[k]={1,3,2,4}；试分别用重叠相加法和直接求卷积法求两序列的卷积，并绘出幅度谱图形。 四、实验结果：

1．

n1=0:15;

x=cos(15*pi/16*n); X1=fft

实验二 DFT在卷积计算中的应用

一、实验目的：

学习MATLAB计算信号DFT；学习利用MATLAB由DFT计算线性卷积。 二、实验原理：

在MATLAB信号处理工具箱中，函数dftmtx(n)用来产生N*N的DFT矩阵DN。另外MATLAB提供了4个内部函数用于计算DFT和IDFT。分别为：fft(x)，fft(x,n)，ifft(x)，ifft(x,n)。

fft(x)：计算M点的DFT，M是序列X的长度；

fft(x,n)：计算N点的DFT，若M>N,则截断，反之则补0； ifft(x),ifft(x,n)：分别为以上两种运算的逆运算；

Fftfilt：函数基于重叠相加法的原理，可实现长短序列的线性卷积，其格式为：y=fftfilt(h,x,n),h为短序列，x长序列，n为DFT点数。 三、实验内容：

1.分别计算16点序列x(n)?cos15?n，0?n?15的16点和32点DFT，绘出幅度谱图形。 162.已知x[k]=2k+1，0?k?18，h[k]={1,3,2,4}；试分别用重叠相加法和直接求卷积法求两序列的卷积，并绘出幅度谱图形。 四、实验结果：

1．

n1=0:15;

x=cos(15*pi/16*n); X1=fft

数字信号处理 实验报告

1

实验一 信号（模拟、数字）的输入输出实验

（常见离散信号产生和实现）

一、实验目的

1．加深对常用离散信号的理解；

2．掌握matlab中一些基本函数的建立方法。

二、实验原理 1.单位抽样序列

?(n)??

?1?0n?0n?0

在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。

x?zeros(1,N);

x(1)?1;如果?(n)在时间轴上延迟了k个单位，得到?(n?k)即：

?(n?k)??

2．单位阶跃序列

?1?0n?kn?0

n?0?1 u(n)??

n?0?0在MATLAB中可以利用ones()函数实现。

x=ones(1,N)

3．正弦序列

x(n)?Asin(2?fn/Fs??)

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai)

2

4．复指数序列

x(n)?r?ej?n

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=r*exp(j*w*n) 5．指数序列

x(n)?an

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=a.