【正文】 27 參考文獻(xiàn) [1] 南利平 . 通信原理簡明教程 [M]. 清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 朱光榮 . 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信系統(tǒng)與通信網(wǎng) [J]. 電子科技文摘 , 2020,5:61 [3] 王錦山 .手機電視終端基帶芯片設(shè)計分析 [J].移動通信 ,2020,31(4):29～ 32 [4] 王旭 ,曹旭超 . 移動 通信系統(tǒng)的發(fā)展與未來 [J]. 科技信息 , 2020,18:41～ 65 [5] 龐沁華，吳偉陵 . 通信 原理（合定本） [M]. 北京郵電大學(xué)出版社 , 2020 [6] 孫祥 . 基礎(chǔ)教程 [M]. 北京： 清華大學(xué)出版社 , 2020 [7] 陳杰 . MATLAB 寶典 [M]. 北京： 電子工業(yè)出版社 , 2020 [8] 魏玲，劉敏 .MATLAB 通信仿真與應(yīng)用 [M]北京： 國防工業(yè)出版社 , 2020 [9] 黃葆華 ,楊曉靜 . 通信原理 [M]. 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020 [10] 樊昌信 . 通信原理教程 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 , 2020 [11] Proakis,鄭保玉，張宗橙 . 數(shù)字通信（第四版） [M]. 電子工業(yè)出版社， 2020 [12] Peterson,Ziemer. 數(shù)字通信導(dǎo)論 [M]. 機械工業(yè)出版社 , 2020 [13] 申普兵 . 數(shù)據(jù)通信技術(shù) [M]. 北京：國防工業(yè)出版社 , 2020 [14] 黎洪松 . 數(shù)字通信原理 [M]. 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020 [15] Shanmugan K S. Digital and Analog Communication Systems. John Willyamp。并且實際中，我們對系統(tǒng)有較低的誤碼率，并且系統(tǒng)在設(shè)計過程中易于完成，且成本低，我們采取匹配濾波器，在最大信噪比接收條件下對基帶最佳化。因此應(yīng)該探索另外的代替途徑，即通過設(shè)計信號波形，或采用合適的傳輸濾波器，以便在最小傳輸帶寬的條件下大大減小或消除這種干擾。然而這會導(dǎo)致不必要地浪費帶寬。研究結(jié)果表明， 傳輸基帶信號受到約束的主要因素是系統(tǒng)的頻率特性。因此，系統(tǒng)的設(shè)計和仿真達(dá)到了本實驗的要求。紅色的代表實則曲線，藍(lán)色的代表理論曲線。 運行程序后，下圖就是系統(tǒng)的仿真圖。 合理利用 help 功能函數(shù)。 每運行一次程序后， 要清除 workspace 工作站。 合理的清除命令窗口的內(nèi)容。在綜合考慮這兩方面因素的基礎(chǔ)上，在設(shè)計發(fā)送及接受濾波器時，要使發(fā)送及接收濾波器的傳遞函數(shù)的模值分別是近似于升余弦的平方根頻譜，其相移是線性的，時延 0t 是用來確保濾波器的物理可實現(xiàn)性 [20]。 在接收端抽樣時刻無碼間干擾條件下，引起誤碼的是加性噪聲，此時，最佳接收的濾波器應(yīng)匹配于所接收的確定信號，使接收端抽樣時刻的信噪比最大。由于匹配器對于輸入信號的要求，碼序列我們采用隨機的沖擊序列信號。當(dāng)碼序列為雙極性時，理論誤碼率為0(21 NEerfcP be ?[19]。大大的減少了編程的復(fù)雜程度，但系統(tǒng)的誤碼率卻相差很小。并且實際中，我們對系統(tǒng)有較低的誤碼率，并且系統(tǒng)在設(shè)計過程中易于完成，且成本低，我們采取匹配濾波器，在最大信噪比接收條件下對基帶最佳化。 綜合基帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計及仿真 通信系統(tǒng)仿真原理： MATLAB 用編程的方式在軟件上對基帶系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 （ 3） )(fC 不等于 1 并且 )(fGT 已給定 由于 )(fGT 已給定，通過測量可以得到 )(fC 。則)(*)()()()( fCfGfCfGfG TTR ?? （ 15） 因此，設(shè)計 TG 時要考慮 )(fC 不等于 1 的影響。若要考慮匹配濾波器的相位，則要求 )(fGR 和 )(fGT 共軛，并且 )(fGR 還要移相 02ft? 。滿足無碼間串?dāng)_傳輸條件，要使抗噪聲性能最好，在白噪聲背景下，都可以等效為匹配濾波器，因此最佳基帶系統(tǒng)必須滿足如下的聯(lián)立方程： )()()( fCfGfG TR ? （ 13） )()( fHsqrtfG R ? （ 14） 其中 )(fGR 為接收濾波器的傳遞函數(shù)， )(fGT 為發(fā)送濾波器的傳遞函數(shù)； )(fC 為信道傳遞函數(shù)； )(fH 為要求形成的濾波器特性。 （ 4）最大信噪比僅與信號能量及白噪聲的功率譜密度有關(guān)，與信號波形無關(guān)。 （ 2）信號通過匹配器會產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。 當(dāng) Tt? 時，有 KEKRTy s ?? )0()( （ 12） 這說明匹配濾波器的輸出信號的最大值和輸入信號 )(ts 的波形無關(guān)，而與其能量有關(guān) [16]。 匹配濾波器的輸出信號為 ???? ??? )()()(*)()( ?? htsthtsty s ???? ??? ??? dTstsK )()( （ 10） 令 ???tu ，則上式可寫為 ? ??? ????? )()()()( TtKRduuTtsusKty s （ 11） 這里， )(tR 為 )(ts 的字自相關(guān)函數(shù)。 匹配濾波器的沖擊響應(yīng)： )()( tTKth s ?? 由公式說明匹配濾波器的沖擊響應(yīng)是輸入信號的鏡像信號在時間上時延 T。 由公式可知，由于匹配濾波器幅度特性與信號的振幅譜相同，因此信號中頻譜幅度大的頻率成分，匹配濾波器對其衰減少，而信號中的頻譜幅度小的頻率成分衰減大。如果用匹配濾 波器做接收機的輸入濾波器，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，也稱匹配接收機。研究在噪聲條件下如何最好的提取有用信號，且在最大輸出信噪比接收準(zhǔn)則下構(gòu)成最佳接收機，有重要的實用價值。當(dāng)我們選擇Ⅳ型時， MATLAB界面就出現(xiàn)功率譜（圖 10）和眼圖（圖 11）。以上兩類部分響應(yīng)信號的抽樣值電平 數(shù)比其它類別少，這也是它們得到廣泛應(yīng)用的原因之一。第Ⅰ型部分響應(yīng)信號的頻譜能量主要集中在低頻段，使用于傳輸系統(tǒng)中信道頻帶高端受限的情況，這種信號又稱為雙二進(jìn)制編碼信號。 主要考慮五類部分響應(yīng)系統(tǒng)的波形Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型。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。如果我們選擇參數(shù)α的值為 并按空格鍵，即出現(xiàn)升余弦脈沖波形滾降信號的功率譜圖 7 及眼圖 8 )(wH )()( bn nTthaTR ?? ? 識別電路 ??na 圖 6 基帶傳輸特性的分析模型 )()( bn nTtatd ?? ? ? 19 圖 7 升余弦脈沖波形滾降信號的功率譜圖 圖 8 升余弦脈沖波形滾降信號的眼圖 部分響應(yīng)系統(tǒng) 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刻引入碼間串?dāng)_，有規(guī)律的，而在其 余碼元的抽樣時刻無碼間串?dāng)_。 為了加深對數(shù)字信號基帶波形串?dāng)_以及升余弦滾降濾波特性的認(rèn)識，我們編寫了附錄中的程序 2。于是提出了升余弦特性。碼間串?dāng)_的大小取決于輸入序列和系統(tǒng)輸出波形 g(t)在抽樣時刻上的取值。一般地，自適應(yīng)式自動均衡不僅 可以使調(diào)整精度提高，而且當(dāng)信道特性隨時間變化時又能有一定的自適應(yīng)性 [13]。但從實現(xiàn)的原理上看，大致可分為預(yù)置式自動均衡和自適應(yīng)式自動均衡。通過反復(fù)調(diào)整各個增益放大器的 nC ,使眼圖的眼張開最大為止。如果均衡器按最小峰值畸變準(zhǔn)則或最小均方畸變準(zhǔn)則來設(shè)計，則認(rèn)為這時的均衡效果是最佳的。實際上，均衡器的長度不僅受經(jīng)濟條件的限制，并且還受每一系數(shù) nC 調(diào)整準(zhǔn)確度的限制。 以上分析表明，借助橫向濾波器實現(xiàn) 時域均衡是可能的，并指出只要用無限長的橫向濾波器，那么能做到 (至少在理論上 )消除碼間干擾的影響。由此表明，如果各抽頭系數(shù)的、是可調(diào)整的，則上圖所示的濾波器是通用。 1,177。輸入波形抽樣值序列為 Xk,輸出序列為 Yk。時域均衡是數(shù)據(jù)高速傳輸時系統(tǒng)抗干擾所使用的主要方法。 目前，均衡器名目繁多，但按研究的角度或領(lǐng)域，可以分為頻域均衡器和時域均衡器兩大類。 基帶傳輸 中的 時域均衡 技術(shù) 理論與實踐都表明，在基帶系統(tǒng)中插入一種可調(diào)（也可不調(diào)）濾波器能減小碼間干擾的影響。把程序保存為 M 文件后，按 F5 就可執(zhí)行，即可生成某個信號的眼圖，如圖 4。 為了研究噪聲和信道帶寬引起的信號失真與眼圖關(guān)系，我們可以用附錄中的程序 1在 MATLAB 工具中進(jìn)行仿真。 （ 4）在抽樣時刻，陰影區(qū)的垂直寬度表示最大信號失真量。 （ 2）眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對定時抖動（或誤差）的靈敏度，斜邊越陡，系統(tǒng)對定時抖動越敏感。 由此圖可以看出： （ 1）眼圖張開的寬度決定了接收波形可以不受串?dāng)_影響而抽樣再生的時間間隔。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。若再加上噪聲的影響，則使眼圖的線條變得模糊，“眼”開啟得小了，因此，“眼”張開的大小表示了失真的程度。 在無碼間串?dāng)_和噪聲的理想情況下，波形無失真，“眼”開啟得最大。二進(jìn)制信號傳輸時的眼圖只有一只“眼睛”，當(dāng)傳輸三元碼時，會顯示 兩只“眼睛”。為了衡量基帶傳輸系統(tǒng)的性能優(yōu)劣，在實驗室中，通常用示波器觀察接收信號波形的方法來分析碼間串?dāng)_和噪聲對系統(tǒng)性能的影響，這就是眼圖分析法。而眼睛張開大小反映了碼間干擾的強弱。眼圖的跡線與接收的基帶脈沖序列的波形失真程度成正比。對于在基帶研究中有非常重要的 AMI碼，根據(jù)編碼的規(guī)律，我們編寫了 AMI 碼的程序。脈沖序列碼主要研究 NRZ碼、 RZ 碼、 AMI 碼。 分析數(shù)字信號的脈沖序列碼的功率譜可以知道信號功率的分布，根據(jù)主要功率集中在哪個頻段，可以確定信號帶寬，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。這一點在研究位同步、載波同步等問題時將是重要的。但我們?nèi)菀子^察到，若 g1（ t）和 g2（ t）是雙極性的脈沖，且波形出現(xiàn)概率相同，則式（ 3）中的第二、第三項為零，故此時沒有離散譜。 ????? ???其它0 21)()( STttgtg 14 由以上分析可以看出，隨機脈沖序列的功率譜密度可能包括兩個部分：連續(xù)譜? ?)(WPu 和離散譜 ? ?)(wPv 。當(dāng) 21?p ，且 )(tg 為矩形脈沖，即