【文章內(nèi)容簡介】 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)3. 采用同步復(fù)用方式，使網(wǎng)絡(luò)中上下支路信號(hào)變得十分簡單由于低速SDH信號(hào)是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速SDH信號(hào)在高速SDH信號(hào)的幀中的位置是固定的、有規(guī)律的，也就是說可預(yù)見的。因此可從高速信號(hào)中直接分插出低速支路信號(hào)，避免了以往PDH系統(tǒng)需要對(duì)全部高速復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用的做法，省去了全套背靠背復(fù)用設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得以簡化，上下業(yè)務(wù)十分容易。SDH的這種復(fù)用方式使數(shù)字交叉連接(DXC) 功能更易于實(shí)現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)具有了很強(qiáng)的自愈功能，并實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)配。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)。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]。 時(shí)域均衡技術(shù)目前時(shí)域均衡的常用方法是在基帶信號(hào)接收濾波器R(ω)之后插入一個(gè)橫向?yàn)V波器。假設(shè)其總的傳輸特性H(ω)，不滿足式(12),即存在一定的碼間干擾。如果在接收濾波器R(ω)之后插入一個(gè)橫向?yàn)V波器，其沖激響應(yīng)為 式中，CX取決于H(ω)，則理論上可以消除碼間干擾。時(shí)域均衡的目標(biāo)：調(diào)整各增益加權(quán)系數(shù)CX使得除n=0外y(t)在奈氏各取樣點(diǎn)上的值均為零，即 ，這就消除了 碼間干擾。時(shí)域均衡器是通過橫向?yàn)V波器來實(shí)現(xiàn)的。所謂橫向?yàn)V波器是指具有固定延遲時(shí)間間隔、增益可調(diào)整的多抽頭濾波器。一般來說，橫向?yàn)V波器插入在基帶系統(tǒng)的接收濾波器和判決器之間。橫向?yàn)V波器的輸入來自接收濾波器的輸出x(t)，即x(t)為被均衡的對(duì)象，其輸出y(t)為均衡結(jié)果，送至判決器進(jìn)行判決。下面討論時(shí)域均衡器的原理，討論中不考慮噪聲的影響。，重新寫出橫向?yàn)V波器的沖激響應(yīng)為 () 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。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。其主要實(shí)現(xiàn)方法有預(yù)置式自動(dòng)均衡和自適應(yīng)式自動(dòng)均衡。 數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜在研究數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)時(shí)，對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析非常必要。數(shù)字基帶信號(hào)是一個(gè)隨機(jī)的脈沖序列信號(hào)，隨機(jī)信號(hào)的頻譜特性必須用功率譜密度來描述。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)。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。2. 明確序列中是否含有定時(shí)脈沖信號(hào)的線譜分量，以便確定是否可以直接從序列中提取定時(shí)信號(hào)。下面分析二進(jìn)制數(shù)字基帶脈沖序列的功率譜。，該隨機(jī)序列可用下式表示 () 式中， ()這里用g1(t)和g2(t)分別表示碼元符號(hào)的0和1，T為碼元的寬度。圖中雖然g1(t)和g2(t)都畫成了三角形（高度不同），但實(shí)際上g1(t)和g2(t)可以是任意的脈沖。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。，并不是嚴(yán)格的廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程。對(duì)該隨機(jī)序列的功率譜分析采用另一種簡便的方法：根據(jù)功率譜的定義，先截取序列的有限項(xiàng)，然后用求極限的方法得到序列的功率譜密度函數(shù)Ps(f)。即有 () ()上式中，SN(f)為截?cái)嘈盘?hào)SN(t)的頻譜密度函數(shù)。則經(jīng)推導(dǎo)可得二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)字基帶脈沖序列的單邊帶功率譜密度函數(shù) ()上式中第一、二項(xiàng)為離散分量，第三項(xiàng)為連續(xù)分量。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。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，因而連續(xù)譜總是存在的。對(duì)離散譜來說，一般情況下，它也是存在的,但在有些情況下可能不存在。例如，當(dāng)g1(t)和g2(t)出現(xiàn)的概率相等，即P＝1P＝，且采用雙極性脈沖，即g1(t)=g2(t)＝g(t)，時(shí)．式()可寫為 ()上式說明，雙極性全占空隨機(jī)序列中不含有離散分量，因而無法直接提取時(shí)鐘定時(shí)信號(hào)。此時(shí)必須將雙極性信號(hào)整流，并處理成歸零脈沖．才可以進(jìn)行時(shí)鐘定時(shí)信號(hào)的提取。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。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。脈沖序列碼主要研究NRZ碼、RZ碼、AMI碼。分析噪聲的功率譜密度可以知道噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響，并且可以人為的仿真噪聲。 部分響應(yīng)系統(tǒng)部分響應(yīng)編碼方法又稱為波形的相關(guān)編碼法。在部分響應(yīng)基帶傳輸系統(tǒng)中，通過有控制地引入一定的碼間串?dāng)_，來達(dá)到壓縮傳輸頻帶的目的。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，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無碼間串?dāng)_。部分響應(yīng)系統(tǒng)能夠改變數(shù)字脈沖序列的頻譜分布，降低對(duì)定時(shí)的要求，同時(shí)達(dá)到壓縮傳輸頻帶，提高頻帶利用率的目的。部分響應(yīng)技術(shù)在高速、大容量傳輸系統(tǒng)中得到推廣和應(yīng)用。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 部分響應(yīng)的系統(tǒng)框圖部分響應(yīng)波形的一般形式： ()上式為(N+1)個(gè)相繼延時(shí)出現(xiàn)的奈奎斯待脈沖的加權(quán)組合，其中Ri為加權(quán)系數(shù)，取整數(shù)值。式()所示的部分響應(yīng)波形的頻譜為式() ()根據(jù)加權(quán)系數(shù)Ri的不同，可以得到不同種類的部分響應(yīng)波形。，為便于比較，將理想的波形也列入其中，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。 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。研究在噪聲條件下如何最好的提取有用信號(hào)，且在最大輸出信噪比接收準(zhǔn)則下構(gòu)成最佳接收機(jī)，有重要的實(shí)用價(jià)值。匹配濾波器是指在白噪聲為背景的條件下，輸出信噪比最大的最佳線形濾波器。如果用匹配濾波器做接收機(jī)的輸入濾波器，則濾波器輸出的信噪比最大，因此，用匹配濾波器構(gòu)成的接收是滿足最大輸出信噪比準(zhǔn)則的最佳接收機(jī)，也稱匹配接收機(jī)。匹配濾波器的傳遞函數(shù) ()式中，——匹配濾波器的幅度特性；——信號(hào)的振幅譜。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。但對(duì)噪聲來說，因?yàn)槭前自肼?，首先信?hào)帶外的噪聲全部被匹配濾波器抑制，輸出的噪聲較小。匹配濾波器的沖擊響應(yīng)： ()由公式說明匹配濾波器的沖擊響應(yīng)是輸入信號(hào)的鏡像信號(hào)在時(shí)間上時(shí)延。根據(jù)匹配濾波器的沖擊響應(yīng)和輸入信號(hào)的關(guān)系，可以很方便的求的，然后根據(jù)的波形對(duì)它進(jìn)行傅立葉變換求出。匹配濾波器的輸出波形： ()匹配濾波器的性能：1. 信號(hào)不同，對(duì)應(yīng)的匹配濾波器也不同。2. 信號(hào)通過匹配器會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。3. 匹配濾波器只能用于數(shù)字信號(hào)接收。4. 最大信噪比僅與信號(hào)能量及白噪聲的功率譜密度有關(guān)，與信號(hào)波形無關(guān)。43沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第3章 MATLAB仿真第3章 MATLAB仿真 MATLAB簡介在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，往往要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，其中包括矩陣運(yùn)算。這些運(yùn)算一般來說難以用手工精確和快捷地進(jìn)行，而要借助計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的程序做近似計(jì)算。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。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。通常，編制程序也是繁雜的，不僅消耗人力與物力,而且影響工作進(jìn)程和效率。為克服上述困難，美國Math work公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”（縮寫為Matlab）軟件包，并不斷更新和擴(kuò)充。（windows環(huán)境）是一種功能強(qiáng)、效率高便于進(jìn)行科學(xué)和工程計(jì)算的交互式軟件包。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。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。不過，Matlab作為一種新的計(jì)算機(jī)語言，要想運(yùn)用自如，充分發(fā)揮它的威力，也需先系統(tǒng)地學(xué)習(xí)它。但由于使用Matlab編程運(yùn)算與人進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的思路和表達(dá)方式完全一致，所以不像學(xué)習(xí)其它高級(jí)語言如Basic、Fortran和C等那樣難于掌握。實(shí)踐證明，你可在幾十分鐘的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)Matlab的基礎(chǔ)知識(shí)。 Matlab大大降低了對(duì)使用者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)語言知識(shí)的要求，而且編程效率和計(jì)算效率極高，還可在計(jì)算機(jī)上直接輸出結(jié)果和精美的圖形拷貝，所以它的確為一高效的科研助手。自推出后即風(fēng)行美國，流傳世界。Matlab是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，它以強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算與可視化功能、簡單易用、開放式可擴(kuò)展環(huán)境，特別是所附帶的30多種面向不同領(lǐng)域的工具箱支持，使得它在許多科學(xué)領(lǐng)域中成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析、算法研究和應(yīng)用開發(fā)的基本工具和首選平臺(tái)[6]。 MATLAB系統(tǒng)組成Matlab系統(tǒng)以Matlab為核心，由一系列相關(guān)軟件構(gòu)成。：Matlab是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它提供完整的操作環(huán)境和核心計(jì)算函數(shù)，完成各種數(shù)學(xué)算法、數(shù)據(jù)分析、圖形顯示和程序編輯調(diào)試等功能。單就Matlab來說，它由五個(gè)部分組成：1. 集成開發(fā)環(huán)境，包括操作桌面、命令窗、歷史命令窗、編輯調(diào)試器、幫助瀏覽器、工作空間瀏覽器、當(dāng)前路徑瀏覽器、搜索路徑瀏覽器等工具，方便用戶使用和管理Matlab的函數(shù)和文件。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。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。4. 句柄圖形系統(tǒng)，是Matlab圖形顯示和數(shù)據(jù)可視化功能的基礎(chǔ)，也是用戶創(chuàng)建GUI應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。5. 應(yīng)用程序接口庫（API）和MATLAB編譯器。借助API接口函數(shù)，一方面能夠在C/C++或Fortran中直接調(diào)用MATLAB函數(shù)，或讀寫MATLAB的MAT文件，或把整個(gè)Matlab當(dāng)作計(jì)算引擎來用；另一方面可以在MATLAB環(huán)境中直接重用C/C++，F(xiàn)ortran，Java等代碼。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。 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。(2) 歷史命令窗口，位于Matlab桌面的左下側(cè)，默認(rèn)為前臺(tái)顯示。歷史命令窗口可以保存用戶輸入過的所有歷史命令，為用戶下一次使用同一命令提供方便。(3) 是當(dāng)前目錄瀏覽器，位于Matlab桌面的左上側(cè)，默認(rèn)為前臺(tái)顯示。該窗口顯示當(dāng)前目錄及其所有文件。(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。可以通過點(diǎn)擊左上方的Workplace按鈕使它在前臺(tái)顯示。2．Matlab的幫助系統(tǒng)Matlab提供了強(qiáng)大而完善的幫助系統(tǒng)，包括命令行幫助、聯(lián)機(jī)幫助和演示幫助。要學(xué)會(huì)Matlab必須充分利用其幫助系統(tǒng)，尤其是命令行幫助功能。命令行幫助可以通過help命令獲得。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。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。例如，在命令窗中