【正文】 M函數(shù)文件與 M腳本文件的內(nèi)容大致相同，主要區(qū)別在于： M函數(shù)文件第一行開頭包含有關(guān)鍵字 ―function‖，關(guān)鍵字后市函數(shù)的名稱，名稱后用小括號(hào)包括其需要的輸入?yún)?shù)，參數(shù)之間用逗號(hào) ―， ‖隔開，也可以不包括任何輸入?yún)?shù)；函數(shù)名稱前可以有等號(hào)，再此等號(hào)的左方是它的輸出參數(shù)，當(dāng)有多個(gè)輸出參數(shù)時(shí)，將所有輸出參數(shù)放在中括號(hào) []內(nèi)并用逗號(hào)分隔 [7]。 (4) 工作空間窗，位于 Matlab 桌面的左上側(cè)，默認(rèn)為后臺(tái)顯示。自推出后即風(fēng)行美國，流傳世界。 2. 信號(hào)通過匹配器會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。 部分響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)是有控制地在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間串?dāng)_，有規(guī)律的，而在沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 基帶傳輸系統(tǒng) 14 其余碼元的抽樣時(shí)刻無碼間串?dāng)_。 一般來說，對(duì)廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程的典型分析方法是用隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)去求過程的功率譜。 時(shí)域均衡器是通過橫向?yàn)V波器來實(shí)現(xiàn)的。這是當(dāng)前使用最多的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?，它具有很?qiáng)的生存性，即自愈功能較強(qiáng)。 (3) 在抽樣時(shí)刻上，眼圖上下兩分支的垂直寬度，都表示了最大信號(hào)畸變。 基帶傳輸系統(tǒng)總的傳輸特性 ? ?H? 可寫為 ? ? ? ? ? ? ? ?T C RH G G G? ? ? ?? () 式中， ? ?TG? ——為發(fā)送濾波器； ? ?CG ? ——為物理傳輸信道； ? ?RG ? ——為接收濾波器。曼徹斯特碼中，由于正負(fù)脈沖各占一半，因此無直流分量，但這種碼占用的頻帶增加了一倍。這一點(diǎn)，當(dāng)相鄰的 V 碼之間有奇數(shù)個(gè)非 0 碼時(shí)，是能得到保證的；但當(dāng)相鄰的 V 碼之間有偶數(shù)個(gè)非0 碼時(shí)，則得不到保證。 2. 常用的基帶傳輸碼型 常見的傳輸碼型有傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼 I 碼、三階高密度雙極性碼 —HDB3 碼、 分相碼 ——Manchester 碼、傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼 ——CMI 碼以及 4B3T 碼等 。在接收端為了減小噪聲的影響，首先使信號(hào)進(jìn)入接收濾波器，然后再經(jīng)過均衡器，校正由于信道特性（包括接收濾波器在內(nèi)）不理想而產(chǎn)生的波形失真或碼間串?dāng)_。 Matlab 具有其他高級(jí)語言難以比擬的一些優(yōu)點(diǎn)，如編寫簡單、編程效率高、易學(xué)易懂等，因此 Matlab 語言也被通俗地稱為演算紙式科學(xué)算法語言。這些功能強(qiáng)大的仿真軟件，使得通信系統(tǒng)仿真的設(shè)計(jì)和分析過程變得相對(duì)直觀和便捷，由此也使得通信系統(tǒng)仿真技術(shù)得到了更快的發(fā)展。通信系統(tǒng)仿真具有廣泛的適應(yīng)性和極好的靈活性，有助于我們更好地研究通信系統(tǒng)性能。MATLAB提供的動(dòng)態(tài)仿真工具 Simulink可以有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，由于仿真過程是交互式的，可以靈活改變仿真參數(shù)，并且可以立即得到修改參數(shù)后的仿真結(jié)果。 其次，注重分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變化影響，如 無碼間干擾數(shù)字基帶傳輸特性 等的具體功能實(shí)現(xiàn)仿真。信道的傳輸特性通常不滿足無失真?zhèn)鬏敆l件，恒參信道如（明線、同軸電纜、對(duì)稱電纜、光纖通道、無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼饕蔷€形畸變；隨參信道如（短波電離層反射、對(duì)流層散射信道等）對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼饕蓄l率彌散現(xiàn)象（多徑傳播）、頻率的選擇性衰落。 例如： 碼元序列： 1 00 1 10 10 1 1 1 100 AMI 碼： +1 00 1 +10 10 +1 1 +1 100 對(duì)應(yīng)的波形如圖 所示。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 基帶傳輸系統(tǒng) 6 圖 HDB3 碼波形 雖然 HDB3 碼的編碼規(guī)則比較復(fù)雜，但譯碼卻比較簡單。 CMI 碼的另一個(gè)特點(diǎn)是具有一定的誤碼檢測能力。Hz。隨著 SDH技術(shù)引入，傳輸系統(tǒng)不僅具有提供信號(hào)傳播的物理過程的功能，而且提供對(duì)信號(hào)的處理、監(jiān)控等過程的功能。 表 SDH速率等級(jí) SDH信號(hào)的線路編碼僅是對(duì)信號(hào)進(jìn)行擾碼，擾碼標(biāo)準(zhǔn)是世界統(tǒng)一的，使得不同廠家的設(shè)備可以進(jìn)行光口互連。由圖 ，重新寫出橫向?yàn)V波器的沖激響應(yīng)為 ? ? ? ?NTiiNh t c t iT?????? () 圖 橫向?yàn)V波器輸入、輸出波形 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用示波器觀察均衡濾波器輸 出信號(hào)的眼圖。由此可見，隨機(jī)基帶序列的功率譜中包括離散譜和連續(xù)譜兩部分，其中離散譜可直接提取作為時(shí)鐘定時(shí)信號(hào)用。表 中列出了常用的五類部分響應(yīng)波形及其頻譜，為便于比較，將理想的 sinxx 波形也列入其中，稱為 0 類響應(yīng)波形，實(shí)際系統(tǒng)中， 第 Ⅳ 類部分響應(yīng)波形應(yīng)用最廣。目前流行用 Basic、 Fortran 和 c 語言編制計(jì)算程序 , 既需要對(duì)有關(guān)算法有 深刻的了解，還需要熟練地掌握所用語言的語法及編程技巧。 2. 數(shù)學(xué)函數(shù)庫，它是 Matlab 語言的基礎(chǔ)，也是各種工具箱 應(yīng)用的基礎(chǔ)，這些數(shù)學(xué)函沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 3章 MATLAB仿真 17 數(shù)采用國際上公認(rèn)的最 先進(jìn)的可靠算法，經(jīng)過專家優(yōu)化后以簡單易用的形式呈現(xiàn)出來。其命令格式是： help 或 help 目錄名 /命令名 /函數(shù)名 /主題名 /符號(hào) 第一種格式在命令窗口直接輸入 help，不帶任何參數(shù)，此時(shí)將顯示 MATLAB的分類目錄和對(duì)目錄內(nèi)容的簡要說明。各個(gè)步驟之間是順序關(guān)系，編程的過程就是在它們之間作瀑布型的循環(huán)。當(dāng)用戶實(shí)現(xiàn)一些簡單的功能，如簡單的計(jì)算與畫圖 時(shí)，因?yàn)檩斎氲恼Z句不多，可以采用命令方式。 圖 Matlab 系統(tǒng)的基本組成 MATLAB 的 功 能介紹 1. Matlab 的界面窗口 Matlab 啟動(dòng)時(shí)，包含四個(gè)界面窗口： (1) 命令窗口，是 Matlab 的主窗口，默認(rèn)位于 Matlab 桌面的右側(cè)，用于命令并顯示運(yùn)行結(jié)果。在此環(huán)境下所解問題的 Matlab 語言表述形式和其數(shù)學(xué)表達(dá)形式相同，不需要按傳統(tǒng)的方法編程。 由公式可知，由于匹配濾波器幅度特性與信號(hào)的振幅譜相同，因此信號(hào)中頻譜幅度大的頻率成分，匹配濾波器對(duì)其衰減少，而信號(hào)中的頻譜幅度小的頻率成分衰減大。同時(shí)利用它的離散譜是否存在這個(gè)特點(diǎn)，可以明確能否從脈沖序列中直接提取所需的離散分量和采取怎樣的方法可以從序列中獲得所需的離散分量，以便在接收端用這些成分作位同步定時(shí)等。計(jì)算數(shù)字基帶信號(hào)功率譜的目的是 1. 可以根據(jù)譜特性設(shè)計(jì)最適當(dāng)?shù)幕鶐鬏斚到y(tǒng)及選擇合理的傳輸方式 。另外，其它數(shù)字信號(hào)系列—異步轉(zhuǎn)移模式信號(hào) (ATM)、光纖分布數(shù)據(jù)接口 (FDDI)等均可被 SDH基本傳輸模塊 (STM1) 容納 [4]。 SDH 傳輸網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) SDH網(wǎng)是由 SDH網(wǎng)元設(shè) 備通過光纜互連而成的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (網(wǎng)元 )和傳輸線路的幾何排列就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。Hz，比理想低通小了一半。顯然，在相同信息速率的條件下， 4B3T 碼的碼元傳輸速率要比 1B/1T 碼的低，因而提高了系統(tǒng)的傳輸效率。 雖然 HDB3碼比 AMI 碼的性能更好，但它仍屬于 1B/1T 碼型。 圖 NRZ、 AMI 碼及 3HDB 碼功率譜 (2) HDB3碼 HDB3 (High Density Bipo1ar 3)是三階高密度雙極性碼，它是為了克服傳輸波形中出現(xiàn)長連 ―0‖碼 的 情況而設(shè)計(jì)的 AMI 碼的改進(jìn)型。 (3) 考慮到碼型頻譜中高頻分量的影響 。 基帶傳輸系統(tǒng) 組成 模擬信號(hào)經(jīng)過信源編碼得到的信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)，將這種信號(hào)經(jīng)過碼型變換，不經(jīng)過調(diào)制，直接送到信道傳輸，稱為數(shù)字信號(hào)的 基帶傳輸。 MATLAB 技術(shù)的國內(nèi)外發(fā) 展現(xiàn)狀 Matlab 是美國 Math Works 公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括 Matlab 和 Simulink兩大部分。在仿真模型設(shè)計(jì)過程中，本文對(duì)模型設(shè)計(jì)的目的、具體的結(jié)構(gòu)組成、仿真流程以及仿真結(jié)果都給出了具體詳實(shí)的分析和說明。本文在深刻理解通信系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上利用 Matlab強(qiáng)大的仿真功能 ， 設(shè)計(jì)了許多具體的通信系統(tǒng)仿真模型。 由于基帶傳輸系統(tǒng)在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中有不可替代的作用，其應(yīng)用范圍也隨著技術(shù)的發(fā)展?jié)B入網(wǎng)絡(luò)通信、衛(wèi)星通信及測控、手機(jī)通信、數(shù)字電視、數(shù)字電話等生活、科技的各方面，日益成為數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù) [1]。這是因?yàn)椋菏紫?，基帶傳輸系統(tǒng)的許多問題也是頻帶傳輸系統(tǒng)必須考慮的問題；其次，隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸這種方式也有迅速發(fā)展的趨勢，目前，它不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸，而且還用于高速數(shù)據(jù)傳輸；最后，理論上也可以證明，任何一個(gè)采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總是可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。 (2) 基帶信號(hào)應(yīng)不含直流分量 ， 同時(shí)低頻分量要盡量少，因?yàn)橛捎谧儔浩鞯慕尤?，使信道具有低頻截止特性。但是 AMI碼有一個(gè)重要的缺陷，就是當(dāng)碼元序列中出現(xiàn)長連 ―0‖時(shí)，會(huì)造成提取定時(shí)信號(hào)的困難，因而實(shí)際系統(tǒng)中常采用 AMI 碼的改進(jìn)型 ——HDB3碼。因此， HDB3碼是目前實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的碼型。 (5) 4B3T 碼 4B3T 碼是 1B/1T 碼的改進(jìn)型，它把 4 個(gè)二進(jìn)制碼元變換為 3 個(gè)三進(jìn)制碼元。 滾降系數(shù)： a=[(fc+fa)fc]/fc 用滾降低通作為 傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，實(shí)際占用的頻帶展寬了，則傳輸效率有所下降，當(dāng) a=100%時(shí)，傳輸效率即頻帶利用率只有 1(b/s) SDH 的這些優(yōu)勢使它成為寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng) [3]。 4. SDH傳輸體制具有很好的兼容性 當(dāng)組建 SDH傳輸網(wǎng)時(shí)，可以用 SDH網(wǎng)傳送原有的 PDH業(yè)務(wù)。對(duì)于隨機(jī)序列信號(hào)，只能用統(tǒng)計(jì)的方法分析它的功率譜密度函數(shù)。 分析數(shù)字信號(hào)的脈沖序列碼的功率譜可以知道信號(hào)功率的分布，根據(jù)主要功率集中在哪個(gè)頻段，可以確定信號(hào)帶寬，進(jìn)而考慮信道帶寬和傳輸網(wǎng)絡(luò)（濾波器、均衡器）的傳輸特性。 匹配濾波器的 傳遞函數(shù) 發(fā) 相 加 發(fā)送 濾波 信道 接收 濾波 模 2 判斷 Tb + 收 抽樣脈沖 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 章 基帶傳輸系統(tǒng) 15 ? ? ? ?H f kS f? () 式中 ， ? ?Hf——匹配濾波器的幅度特性； ? ?Sf——信號(hào)的振幅譜。其中包括：一般數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、數(shù)字 信號(hào)處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序，并集應(yīng)用 程序和圖形 便于使用的集成環(huán)境中。而編譯器不但可以把純 M 文件（ Matlab 語言的源代碼）編譯成獨(dú)立應(yīng)用程序可以脫離 Matlab 環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行。 4． Matlab 的運(yùn)行方式 Matlab有兩種運(yùn)行方式，即命令運(yùn)行方式和 M文件運(yùn)行方式。 Matlab 語言與其它語言相比，較好地解決了上述問題，把編輯、編譯、連接和執(zhí)行融為一體。第二種格式可以顯示出具體目錄所包含的命令和函數(shù)，或者具體的命令、函數(shù)、符號(hào)和某個(gè)主題的詳細(xì)信息。 3. Matlab 語言，其使用方便靈活，它不僅具有條件控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出、面向?qū)ο蟮纫话愠绦蛘Z言特性，而且更有利于矩陣和數(shù)組的操作和運(yùn)算。對(duì)多數(shù)科學(xué)工作者而言，同時(shí)具備這兩方面技能有一定困難。 數(shù)字信號(hào)的最佳接收 通信系統(tǒng)的信道特性不理想及信道噪聲的存在，直接影響接收系統(tǒng)的性能，而一個(gè)通信系統(tǒng)的質(zhì)量優(yōu)劣在很大程度上取決于接收系統(tǒng)的性能。對(duì)連續(xù)譜來說，由于代表碼元符號(hào)的 g1(t)和 g2(t)不能完全相同，故 ? ? ? ?12G f G f? ，因而連續(xù)譜 總是存在的。通過反復(fù)調(diào)整各個(gè)增益放大器的 Ci,使眼圖的眼 張開最大為止。 圖 不同廠商的 SDH設(shè)備互通 2. SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運(yùn)行維護(hù) （ OAM） 功能的開銷字節(jié) 開銷字節(jié)的應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控 、檢測故障等能力和維護(hù)的自動(dòng)化程度得到大大 加強(qiáng)， SDH幀結(jié)構(gòu)如圖 。 SDH通過多種沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文