【正文】 在二進(jìn)制的傳輸中是決定作用的。 No Channel amp。在程序中用 rand(1)*rand()模擬隨機(jī)噪聲，前者為噪聲的系數(shù)（幅度） ，是間于 0 至 1 隨機(jī)數(shù)。(一)隨機(jī)噪聲。這里主要考慮隨機(jī)噪聲、調(diào)制、信道和接收濾波器對傳輸質(zhì)量的影響，影響的結(jié)果通過眼圖的好壞來判斷。具體的實(shí)現(xiàn)過程是這樣的：數(shù)字信源用 randint 函數(shù)產(chǎn)生 M 進(jìn)制的隨機(jī)輸入，接著對該數(shù)字信源采取QAM、PSK 或 PAM 等三種調(diào)制，調(diào)制的或未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)通過高斯信道，再通過一個(gè)濾波器（通常為升余弦濾波器） ，最后將輸出的信號(hào)輸入“示波器”進(jìn)行眼圖的觀察。用于實(shí)現(xiàn)通信仿真的通信工具包(Communication Toolbox ,也叫Commlib ,通信工具箱) 是Matlab語言中的一個(gè)科學(xué)性工具包，提供通信領(lǐng)域中計(jì)算、研究模擬發(fā)展、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的功能，可以在Matlab 環(huán)境下獨(dú)立使用，也可以配合Simulink使用(效果更好)。同時(shí)Simulink 還集成了Stateflow，用來建模、仿真復(fù)雜事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的邏輯行為。Simulink 提供了采用鼠標(biāo)拖放的方法建立系統(tǒng)框圖模型的圖形交互平臺(tái)。Simulink是用來建模、分析和仿真各種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的交互環(huán)境，包括連續(xù)系統(tǒng)，離散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)；支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng)；Simulink 為用戶提供了用方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用差分方程和微分方程建模相比, 更直觀、方便和靈活。MATLAB是一種十分高效的語言，可以將使用者從繁瑣的頂層編程中解放出來，從而把有限的時(shí)間和精力放在更有意義的解決實(shí)際問題中來。它提供了強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算、靈活的程序設(shè)計(jì)流程、高質(zhì)量的圖形可視化與界面設(shè)計(jì)、便捷的與其他程序和語言的接口 [11]。所以，要想觀察到清晰圓滑的眼圖，必須使數(shù)據(jù)傳輸速率和低通濾波器的帶寬相適應(yīng)，二者可以同時(shí)調(diào)節(jié)，也可單調(diào)其一，至于超出模塊的取值范圍則不在此列。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率不變，LPF 帶寬很窄時(shí)，所得波形頻率很低，周期很大，在原有的水平掃描周期下看起來是一些隨意波動(dòng)的正弦波；隨著 LPF 的帶寬拓展，所得波形頻率升高，周期變小，當(dāng)與水平掃描周期基本一致時(shí)，則可形成清晰的圓弧形眼皮的眼圖，直至帶寬達(dá)到最大，通過的頻率越來越豐富，逐漸接近原方波，出現(xiàn)小圖（a）的形狀，但在跳變處將出現(xiàn)起伏振蕩，其峰起值約趨于總跳變值的 9%，此現(xiàn)象稱為 Gibbs 現(xiàn)象。(b) (c)兩小圖是形成眼圖(e)的瞬間照片，輸出波形較輸入信號(hào)有些延遲，但群延遲為常數(shù)不會(huì)產(chǎn)生相位失真，并且碼間干擾很小，所以眼圖很清晰（幅度較大，從而系統(tǒng)抗干擾能力較強(qiáng)） ，眼皮厚度接近原輸入信號(hào)，上下過沖很不明顯。B. 保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率不變，提高 LPF 的帶寬，眼圖逐漸清晰，如圖(d)；當(dāng)再往上調(diào)，眼圖出現(xiàn)上下過沖，隨著帶寬的進(jìn)一步增加，將出現(xiàn)圖(a)所示圖形，輸出波形與輸入波形及其接近，但在跳變處，上下波動(dòng)的現(xiàn)象始終存在，這就是所謂的吉布斯（Gibbs）現(xiàn)象。眼圖在示波器上的形狀如下所示：（a） (b)(c) (d)北京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）10 (e) (f)圖 眼圖觀察結(jié)果 Pictures Of Eye Diagram 圖(d)顯示了調(diào)整時(shí)鐘速率與低通濾波器帶寬后的輸入序列（上半圖黃色區(qū)）和相應(yīng)輸出序列的眼圖（下半圖藍(lán)色區(qū)） ，單獨(dú)的眼圖見圖(f)；(e)是放大后的眼圖，從該圖可以看出碼間干擾很小，帶寬比較窄，只濾出了頻率比較低的部分，高頻率部分被濾除掉。 眼圖的觀察及結(jié)果實(shí)驗(yàn)中將音頻振蕩器、序列產(chǎn)生器、可調(diào)低通濾波器如下圖連接 [10]：北京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）9圖 眼圖的連接電路 Eyes Plan to Connect CircuitCH1 和 CH2 接示波器，通過調(diào)節(jié)示波器的水平掃描的鋸齒波周期與碼元定時(shí)同步觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。濾波器有兩種頻率范圍：WIDE (2kHz 至 10kHz)和 NORMAL(900Hz 至 5kHz)。? TIMS153 序列產(chǎn)生器(Sequence Generator)——使用外接時(shí)鐘脈沖信號(hào)，序列產(chǎn)生器輸出兩組獨(dú)立的偽隨機(jī)序列 X 和 Y,有模擬與 TTL 準(zhǔn)位兩種信號(hào)模式，可由開關(guān)選擇位隨機(jī)序列長度，同步信號(hào)輸出（SYNC output）與序列信號(hào)的開始是一致的，并可供重置信號(hào)輸入。 基本模塊是基礎(chǔ)的組件，包括有：1. TIMS147 加法器（Adder）2. TIMS148 音頻振蕩器（Audio Oscillator）3. TIMS149 雙模擬開關(guān)(Dual Analog Switch)4. TIMS150 乘法器(Multiplier)5. TIMS151 移相器(Phase Shifter)6. TIMS152 正交分相器(Quadrature Phase Shifter)7. TIMS153 序列產(chǎn)生器(Sequence Generator)北京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）88. TIMS154 可調(diào)低通濾波器 (Tuneable LPF)9. TIMS155 雙脈沖產(chǎn)生器( Twin Pulse Generator)10. TIMS156 共享模塊(Utilities)11. TIMS157 電壓控制振蕩器 (VCO)12. TIMS158 60kHz 低通濾波器（ 60kHz LPF）眼圖實(shí)驗(yàn)需要用到的模塊很少：基本的為序列產(chǎn)生器(Sequence Generator)和可調(diào)低通濾波器(Tuneable LPF)，可選擇的基本模塊為音頻振蕩器（Audio Oscillator）以定時(shí)，為了使實(shí)驗(yàn)更復(fù)雜一點(diǎn)還可選擇基帶濾波器（Baseband Filters）和 PICO 虛擬儀器（Virtual Instrument） ，但由于后面兩個(gè)模塊沒有，另外缺少噪聲發(fā)生器（Noise Generator）,所以硬件的眼圖實(shí)驗(yàn)只選了前三個(gè)模塊，以及外接的一臺(tái)普通的數(shù)字示波器（oscilloscope） ；本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)在軟件仿真。 干線輸出(Trunks Output)。（Scope Selector ）：切換選擇欲顯示的信號(hào)，于示波器上顯示。(Frequency/Event Counter)：多功能 8 位數(shù)計(jì)頻器和信號(hào)計(jì)數(shù)器。 固定式模塊包括 8 個(gè)模塊：（Master Signals ）：同步正交載波，取樣和信息信號(hào)。插入式和固定式模塊前面板的規(guī)劃都是面板左邊為輸入，右邊為輸出。第二種硬件組件是 13 組插入式基本模塊。TIMS 系統(tǒng)完全自給自足，唯一的額外設(shè)備是一臺(tái)示波器 [9]。它由不同的插入式和固定式模塊組成。另一個(gè)相似的參數(shù)是曲線rt上升的斜率，它們反映著系統(tǒng)對定時(shí)誤差的敏感度，上升時(shí)間快慢還一定程度上說明了系統(tǒng)的帶寬大小。上下過沖在眼圖上表現(xiàn)為眼皮的厚度 [2]?/10%???d；一般而言，眼皮越厚，則噪聲和碼間干擾（ISI ）越嚴(yán)重3. 抖動(dòng) J:數(shù)字信號(hào)跳變沿對其理想位置的偏離，反映過零點(diǎn)失真的大小。從(c)小圖的理想眼圖以及下圖的眼圖實(shí)例 [8]：北京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6圖 眼圖模型 2Fig. MODEL 2 Of EYE DIAGRAM可以看出眼圖反映著系統(tǒng)與傳輸?shù)脑S多東西，現(xiàn)綜合以上兩圖歸納出眼圖模型的參數(shù)：1. 眼圖幅度 L：眼圖得高低電平峰峰值，即眼圖張開的大小，反映著系統(tǒng)抗干擾能力的強(qiáng)弱。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)信噪比在 25～30dB 時(shí)，眼圖的清晰度是令人滿意的 [7]。眼孔在水平軸上的交叉點(diǎn)稱為水平聚集點(diǎn)，兩個(gè)聚焦點(diǎn)的距離稱為眼圖的水平張開距離，眼孔的最大垂直距離稱為眼圖的垂直張開度，又稱眼圖的幅度。眼圖顯示了數(shù)字基帶信號(hào)波形可能取得的所有瞬時(shí)值。軟件產(chǎn)生眼圖的方法本文用 MATLAB 仿真。?北京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5 眼圖及其模型 眼圖是指利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善（通過調(diào)整）傳輸系統(tǒng)性能時(shí)的在示波器上觀察到的圖形 [5]，因其類似人的眼睛而稱為“眼圖” 。實(shí)際中廣泛應(yīng)用的是以 為中心，具有奇對稱升余弦過渡帶的一類無串?dāng)_波形，通常稱之為T?升余弦滾降信號(hào)，其時(shí)域表達(dá)式為： 2sincos()()14tTtht?????在時(shí)域， 除抽樣點(diǎn) t=0 幅值不為零外，其余所有樣點(diǎn)上均為零，不會(huì)帶來樣點(diǎn)幅值失真。其中抽樣值無失真準(zhǔn)則要求系統(tǒng)的總傳輸特性 滿足下式：()Hw2()iiT??????式中 表示碼元傳輸周期；上式表明：系統(tǒng)的傳輸函數(shù) 移位 （ 為整數(shù)）后再疊加，T ()2iT其值在 內(nèi)表現(xiàn)為常數(shù)（不必嚴(yán)格為 ） ，則系統(tǒng)滿足無碼間干擾傳輸要求。但在數(shù)字傳輸中情況有點(diǎn)不一樣；由于碼元波形是按一定間隔發(fā)送的，其信息攜帶在幅度上，接收端再生判決如能準(zhǔn)確恢復(fù)出幅度信息，則原始信碼就能無誤地得到傳送，故數(shù)字傳輸中只需特定時(shí)刻波形幅值無失真?zhèn)魉?，而不必整個(gè)波形不變?？煽啃猿Ｓ貌铄e(cuò)率來表示：包括誤碼率 和誤信率（誤比特率） ，分別為傳輸錯(cuò)誤的碼元（比RPbP特）數(shù)占傳輸碼元（比特）總數(shù)的概率。有效性和可靠性是相互矛盾的，只能依據(jù)實(shí)際要求求得相對的統(tǒng)一，比如，在滿足一定可靠性指標(biāo)下，盡量提高系統(tǒng)的有效性，使消息傳輸更快，但是不能無限（相對而言）地提高有效性而不降低系統(tǒng)可靠性能。()Hw有效性和可靠性是衡量通信系統(tǒng)的兩個(gè)主要性能指標(biāo)