【正文】 理可實(shí)現(xiàn)性。 在接收端抽樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾條件下，引起誤碼的是加性噪聲，此時(shí)，最佳接收濾波器應(yīng)匹配于所接受的確定信號(hào)，使接收抽樣時(shí)刻的信噪比最大。 理想限帶及加性白高斯噪聲信道條件下數(shù)字 PAM 信號(hào)的理想基帶傳輸 數(shù)字 PAM 信號(hào)通過(guò)限帶基帶信道信道，并在信道傳輸過(guò)程中受到加性白高斯噪聲干擾的基帶傳輸系統(tǒng)的框圖如圖 所示。 若 α 0， x(t)的尾巴是隨時(shí)間以 1t3衰減，所以在實(shí)際抽樣時(shí)刻與最佳抽樣時(shí)刻存在偏差，即 具有定時(shí)誤差時(shí)，它在實(shí)際抽樣點(diǎn)所引起的碼間干擾比 α = 0時(shí)的小。 ① 對(duì)于 α = 0， x(t) = sinc( tTs)，它允許的無(wú)碼間干擾傳輸?shù)淖畲蠓?hào)速率是 Rs = 1Ts= 2W（ Baud） ，其頻帶利用率為 RsW = 2Baud/Hz，但它是物理不可能實(shí)現(xiàn)的。 在 α = 0時(shí)，濾波器的帶寬 W 為 12Ts，稱為奈奎斯特帶寬； α = ，濾波器的截止頻率 W 為 1+α2Ts= ； α = 1時(shí)，濾波器的截止頻率 W 為 1+α2Ts= Rs。相應(yīng)的要推導(dǎo)出滿足式（ ）的 x(t)的傅氏變換 X(f)應(yīng)滿足的充分必要條件，該充要條件被稱為無(wú)碼間干擾基帶傳輸?shù)哪慰固販?zhǔn)則。 無(wú)碼間干擾基帶傳輸?shù)哪慰固販?zhǔn)則 在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，對(duì)接收濾波輸出信號(hào) y(t)在 t = mTs時(shí)刻進(jìn)行抽樣的抽樣值為 ym =
x0anm=n+
anxm?nn≠m+γm 式中的 x(t) = g(t)? gR(t) = gT(t)?c(t) ?gR(t)， x(t)的傅氏變換為 X(f)，即 X(f)= GT(f)? C(f)? GR(f) 假設(shè)基帶信道是理想情況，即 C(f) = {c0e?j2πftc |f| ? W0 |f| ?? 式中 W 是信道帶寬， tc表示某個(gè)時(shí)延值，為了方便起見(jiàn)，暫設(shè) tc = 0， c0 = 1。式中第二項(xiàng)表示除了第 m個(gè)符號(hào)以外所有其他符號(hào)通過(guò)系統(tǒng)傳輸后在 t = mTs抽樣瞬時(shí)的響應(yīng)值之和，稱為碼間干擾。 收端的定時(shí)信號(hào)是從接收濾波器輸出的 y(t)中提取，用作抽樣及判決的時(shí)鐘。 1， 177。 幅度序列 *an+經(jīng)發(fā)送濾波之后得到 M進(jìn)制的 PAM 信號(hào)波形，成為限帶信號(hào)s(t) s(t) =
angT(t? nTs)∞n=?∞ 經(jīng)基帶信道傳輸后的接收信號(hào) r(t)為 r(t)=
ang(t? nTs)∞n=?∞+nw(t) 式中 nw(t)是白高斯噪聲， g(t)是發(fā)送濾波器和基帶信道線性濾波相級(jí)聯(lián)的 沖激 響應(yīng)，即 g(t) = c(t)? gT(t) 接收信號(hào) r(t)通過(guò)接收低通濾波后的輸出信號(hào)為 y(t) y(t) =
anx(t? nTs)∞n=?∞+ γ(t) 式中 x(t) = g(t)? gR(t) = gT(t)?c(t) ?gR(t) γ(t) = nw(t)?gR(t) 對(duì)接收濾波的輸出信號(hào) y(t)進(jìn)行周期性抽樣，其周期為 Ts。發(fā)送濾波器的傳遞函數(shù) GT(f)， 沖激 響應(yīng)為 gT(t)，基帶信道的傳遞函數(shù)為 C(f)， 沖激 響應(yīng)為 c(t)；接收濾波器的傳遞函數(shù)為 GR(f)， 沖激 響應(yīng)為 gR(t)。 數(shù)字 PAM基帶傳輸及碼間干擾 數(shù)字 PAM 基帶傳輸系統(tǒng)的框圖如圖 所示。 為了有效利用信道帶寬 W，在理想基帶信道情況下，可合理設(shè)計(jì)通過(guò)限帶傳輸后的信號(hào)脈沖波形，以實(shí)現(xiàn)在收端抽樣時(shí)刻的無(wú)碼間干擾傳輸，并可使所有傳輸?shù)姆?hào)速率等于或超過(guò)信道帶寬 W。 τG(f)= ? 12πdθ(f)df τG(f)是基帶信道或等效基帶信道的群延遲特性或稱為包絡(luò)時(shí)延特性。它的 沖激 響應(yīng)為c(t)，若信道是限帶于 W(Hz)，則當(dāng) |f| ??時(shí)， C(f)= 0。 南京郵電大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 數(shù)字 PAM信號(hào)通過(guò)限帶基帶信道的傳輸 首先，我們給出理想基帶信道的含義。 （ 3） CMI碼 CMI碼是將輸入的二進(jìn)制符號(hào)“ 0”編碼為線路碼的一對(duì)比特“ 0 1”，將二進(jìn)制符號(hào)“ 1”編為交替地用“ 11”或“ 00”表示的線路碼。為使附加 V 符號(hào)后的序列不破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”造成的無(wú)直流特性，還必須保證相鄰 V 符號(hào)也應(yīng)極性交替。 其編碼原理是：先將信息符號(hào)中的“ 1”交替變換為 +1 和 1，然后去檢查它的連“ 0”串情況， 當(dāng)出現(xiàn) 4個(gè)以上連“ 0”串時(shí)，則將每 4個(gè)連“ 0”小段的第4 個(gè)“ 0”變換成與 前一非 0 符號(hào)（ +1或 1）同級(jí)性的符號(hào)，顯然，這樣會(huì)破壞“極性交替反轉(zhuǎn)” 的規(guī)律。 （ 2） HDB3碼 HDB3編碼與 AMI 碼類似，它也是將信息符號(hào)“ 1”變?yōu)?+1 或 1 的線路碼，其相應(yīng)的信號(hào)波形分別是幅度為 +A 和 A 的半占空歸零碼，但與 AMI 碼不同的是： HDB3碼中的連“ 0”數(shù)被限制為小于等于 3，當(dāng)信息符號(hào)中出現(xiàn) 4 個(gè)連“ 0”碼時(shí)，就用特定碼組取代，該特定碼組成為取代節(jié)。 （ 6） 盡量提高線路碼型的編碼效率 （ b） 常用線路碼型 5 （ 1） AMI碼 AMI 碼是傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。由于信道傳輸產(chǎn)生的單個(gè)誤碼會(huì)導(dǎo)致譯碼輸出出現(xiàn)多個(gè)錯(cuò)誤，稱此現(xiàn)象為誤碼擴(kuò)散，希望誤碼擴(kuò)散愈少愈好。 （ 3） 便于從接收端的線路碼中提取符號(hào)同步信號(hào) 為便于在接收端從收到的線路碼中提取符號(hào)同步信號(hào)（即時(shí)鐘分量），一方面要求線路碼經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的非線性變換后能產(chǎn)生離散的時(shí)鐘分量，可 從中提取時(shí)鐘；另一方面希望線路碼的功率譜特性盡量不受信源所產(chǎn)生數(shù)字符號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性的影響，便于收端定時(shí)恢復(fù)，這樣，即使在信源輸出符號(hào)中出現(xiàn)長(zhǎng)串連“ 0”或者連“ 1”碼時(shí)，也能從該線路碼中恢復(fù)時(shí)鐘。譬如：在磁記錄媒介中傳輸?shù)木€路碼型的功率譜應(yīng)無(wú)離散的直流分量，其低頻分量及高頻分量均要小，即將介紹的延遲調(diào)制碼就符合此要求。 南京郵電大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 雙極性不歸零碼的單邊功率譜密度圖 雙極性不歸零碼序列在二進(jìn)制符號(hào)“ 1”和“ 0”等概出現(xiàn)且各符號(hào)之間互不相關(guān)的條件下，其功率譜密度無(wú)離散的直流分量，僅有連續(xù)譜，功率譜主瓣寬度為 Rb。 雙極性不歸零碼 DNRZ 波形及功率譜密度 該 2PAM 信號(hào)波形的幅度 ai有兩個(gè)可能值： a1 = +A、 a2 = ?A，發(fā)送濾波器的 沖激 響應(yīng) gT(t)為矩形不歸零脈沖，稱此 2PAM 信號(hào)波形為雙極性不歸零碼。其符號(hào)間互不相關(guān)的單極性不歸零碼功率譜密度如圖 所示。 [4] 將 二 進(jìn) 制變 換 為 M 進(jìn) 制發(fā) 送濾 波 器二 進(jìn) 制信 息 序 列M 進(jìn) 制幅 度 序 列M P A M 信 號(hào)
b n δ ( t ? n T b )∞n = ? ∞
a n δ ( t ? n T b )∞n = ? ∞ s ( t ) =
an δ ( t ? n T b )∞n = ? ∞ Rb = 1T b R b = R bK T s = K T b M = 2 K g T ( t ) ? G T ( f ) 圖 產(chǎn)生 MPAM 信號(hào)的原理框圖 MPAM 信號(hào)的一般表示式可寫為 s(t) = ∑ angT(t?nTs)∞n=?∞ MPAM 信號(hào)波形也可以表示成另外一種形式： si(t)= aigT(t) i= 1,2,3,…,M 0? t ? Ts 單極性不歸零碼 SNRZ波形及功率譜密度 該 2PAM 信號(hào)波形在式（ ）中的幅度值 ai為 i=1, a1 = +A i=2, a12 = 0 其中 2PAM 的發(fā)送濾波器 沖激 響應(yīng) gT(t)為矩形不歸零脈沖，如圖 所示。 將每 K 個(gè)二進(jìn)制符號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè) M 進(jìn)制符號(hào)（ M = 2K），而每個(gè) M 進(jìn)制符號(hào)有對(duì)應(yīng)于 M 個(gè)可能的離散幅度之一， *an+就是對(duì)應(yīng)于 M 進(jìn)制符號(hào)的幅度序列，它有 M 個(gè)可能的離散幅度值， Ts為 M 進(jìn)制符號(hào)間隔或稱 M進(jìn)制碼元周期， Ts = KTb。 產(chǎn)生 M 進(jìn)制 PAM(MPAM)信號(hào)的原理框圖如圖 所示。 ? 復(fù)雜的 GUI 通過(guò)向?qū)?chuàng)建比通過(guò)程序創(chuàng)建更簡(jiǎn)單一些，但是對(duì)于大型的GUI，或者由不同的 GUI之間相互調(diào)用的大型程序，用程序創(chuàng)建更容易一些。 MATLAB 中提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話框，可以通過(guò)一個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單創(chuàng)建對(duì)話框。通?？梢詤⒖枷旅娴慕ㄗh。 MATLAB提供了兩種創(chuàng)建圖形用戶接口的方法：通過(guò) GUI向?qū)?chuàng)建的方法和編輯創(chuàng)建 GUI 的方法。 GUI 中的每個(gè)控件與用戶定義的語(yǔ)句相關(guān)。 3 MATLAB中的 GUI程序?yàn)槭录?qū)動(dòng)的程序。以某種方式選擇或者激活這些對(duì)象，通常引起動(dòng)作 或發(fā)生變化。通常，多是根據(jù)用戶界面功能的有效性來(lái)選擇計(jì)算機(jī)或者程序。用于通過(guò)輸入輸出設(shè)備，如：鍵盤、鼠標(biāo)、繪制板或者麥克風(fēng)，與計(jì)算機(jī)通信。通過(guò)圖形用戶接口，用戶不需要輸入腳本或者命令，不需要了解任務(wù)的內(nèi)部運(yùn)行方式。 ? MATLAB應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。 ? 財(cái)經(jīng)金融建模與分析。 ? 數(shù)學(xué)建模與分析。因此 MATLAB產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。工具箱也和MATLAB 一樣是完全工程師化的，可擴(kuò)展性強(qiáng)。 ? 創(chuàng)建圖文并茂的技術(shù)文檔，包括 MATLAB圖形、命令，并可通過(guò) Word、HTML輸出。 ? 對(duì)計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行輸入輸出操作。 ? 提供 COM 服務(wù)和 COM 控制支持。 ? 在 C 或者 FORTRAN 程序中調(diào)用 MATLAB函數(shù)。開(kāi)放的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使工程師能夠檢查算法的正確性，修改已存在的函數(shù)，或者加入自己的新函數(shù)，包括以下幾個(gè)方面。 ? 利用響應(yīng)函數(shù)響應(yīng)工程師的操作。 ? 支持多種界面元素：按鈕（ PUSH BUTTON）、單選按鈕（ RADIO BUTTON） 、復(fù)選框（ CHECK BOXES）、滑塊（ SLIDERS）、文本編輯框（ EDIT BOX）和 ActiveX控件。 (6)圖形用戶界面開(kāi)發(fā)環(huán)境 —— GUIDE ? 應(yīng)用程序向?qū)Ш?jiǎn)化開(kāi)發(fā)步驟。 ? 增加注釋和數(shù)據(jù)標(biāo)注。 ? 修改圖形窗口中任意對(duì)象的屬性。 (5)交互式編輯創(chuàng)建圖形 MATLAB提供了交互式工具用于設(shè)計(jì)、修改圖形窗口，在 MATLAB的圖形窗口中工程師可以完成如下操作。 ? 對(duì)圖形界面元素提供了交互式可編輯的控制方法 —— 句柄圖形。 ? 支持動(dòng)畫和聲音。 ? 提供文件 I/O，用于顯示繪制圖形，支持多種圖像文件格式，例如：EPS,TIFF,JPEG,PNG,BMP,HDF,AVI,PCX等。 ? 二維、三維繪圖，包括離散數(shù)據(jù)繪圖、直線圖、 封閉折線圖（ polygon）、網(wǎng)格圖、等值線圖、極坐標(biāo)圖、直方圖等豐富多樣的數(shù)據(jù)可視化手段。 ? Directory Reports—— 該工具掃描當(dāng)前目錄下所有的 M 語(yǔ)言，并且報(bào)告文件的代碼效率、文件的相關(guān)性以及代碼覆蓋度等信息。 ? MLint Code Chec