【正文】 理可實現性。 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，最佳接收濾波器應匹配于所接受的確定信號，使接收抽樣時刻的信噪比最大。 理想限帶及加性白高斯噪聲信道條件下數字 PAM 信號的理想基帶傳輸 數字 PAM 信號通過限帶基帶信道信道，并在信道傳輸過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)的尾巴是隨時間以 1t3衰減，所以在實際抽樣時刻與最佳抽樣時刻存在偏差，即 具有定時誤差時，它在實際抽樣點所引起的碼間干擾比 α = 0時的小。 ① 對于 α = 0， x(t) = sinc( tTs)，它允許的無碼間干擾傳輸的最大符號速率是 Rs = 1Ts= 2W（ Baud） ，其頻帶利用率為 RsW = 2Baud/Hz，但它是物理不可能實現的。 在 α = 0時，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，濾波器的截止頻率 W 為 1+α2Ts= Rs。相應的要推導出滿足式（ ）的 x(t)的傅氏變換 X(f)應滿足的充分必要條件，該充要條件被稱為無碼間干擾基帶傳輸的奈奎斯特準則。 無碼間干擾基帶傳輸的奈奎斯特準則 在數字基帶傳輸系統(tǒng)中，對接收濾波輸出信號 y(t)在 t = mTs時刻進行抽樣的抽樣值為 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表示某個時延值，為了方便起見，暫設 tc = 0， c0 = 1。式中第二項表示除了第 m個符號以外所有其他符號通過系統(tǒng)傳輸后在 t = mTs抽樣瞬時的響應值之和，稱為碼間干擾。 收端的定時信號是從接收濾波器輸出的 y(t)中提取，用作抽樣及判決的時鐘。 1， 177。 幅度序列 *an+經發(fā)送濾波之后得到 M進制的 PAM 信號波形，成為限帶信號s(t) s(t) =
angT(t? nTs)∞n=?∞ 經基帶信道傳輸后的接收信號 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聯的 沖激 響應，即 g(t) = c(t)? gT(t) 接收信號 r(t)通過接收低通濾波后的輸出信號為 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) 對接收濾波的輸出信號 y(t)進行周期性抽樣，其周期為 Ts。發(fā)送濾波器的傳遞函數 GT(f)， 沖激 響應為 gT(t)，基帶信道的傳遞函數為 C(f)， 沖激 響應為 c(t)；接收濾波器的傳遞函數為 GR(f)， 沖激 響應為 gR(t)。 數字 PAM基帶傳輸及碼間干擾 數字 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，可合理設計通過限帶傳輸后的信號脈沖波形，以實現在收端抽樣時刻的無碼間干擾傳輸，并可使所有傳輸的符號速率等于或超過信道帶寬 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時延特性。它的 沖激 響應為c(t)，若信道是限帶于 W(Hz)，則當 |f| ??時， C(f)= 0。 南京郵電大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 13 數字 PAM信號通過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碼是將輸入的二進制符號“ 0”編碼為線路碼的一對比特“ 0 1”，將二進制符號“ 1”編為交替地用“ 11”或“ 00”表示的線路碼。為使附加 V 符號后的序列不破壞“極性交替反轉”造成的無直流特性，還必須保證相鄰 V 符號也應極性交替。 其編碼原理是：先將信息符號中的“ 1”交替變換為 +1 和 1，然后去檢查它的連“ 0”串情況， 當出現 4個以上連“ 0”串時，則將每 4個連“ 0”小段的第4 個“ 0”變換成與 前一非 0 符號（ +1或 1）同級性的符號，顯然，這樣會破壞“極性交替反轉” 的規(guī)律。 （ 2） HDB3碼 HDB3編碼與 AMI 碼類似，它也是將信息符號“ 1”變?yōu)?+1 或 1 的線路碼，其相應的信號波形分別是幅度為 +A 和 A 的半占空歸零碼，但與 AMI 碼不同的是： HDB3碼中的連“ 0”數被限制為小于等于 3，當信息符號中出現 4 個連“ 0”碼時，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 碼是傳號交替反轉碼。由于信道傳輸產生的單個誤碼會導致譯碼輸出出現多個錯誤，稱此現象為誤碼擴散，希望誤碼擴散愈少愈好。 （ 3） 便于從接收端的線路碼中提取符號同步信號 為便于在接收端從收到的線路碼中提取符號同步信號（即時鐘分量），一方面要求線路碼經過簡單的非線性變換后能產生離散的時鐘分量，可 從中提取時鐘；另一方面希望線路碼的功率譜特性盡量不受信源所產生數字符號的統(tǒng)計特性的影響，便于收端定時恢復，這樣，即使在信源輸出符號中出現長串連“ 0”或者連“ 1”碼時，也能從該線路碼中恢復時鐘。譬如：在磁記錄媒介中傳輸的線路碼型的功率譜應無離散的直流分量，其低頻分量及高頻分量均要小，即將介紹的延遲調制碼就符合此要求。 南京郵電大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（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制符號“ 1”和“ 0”等概出現且各符號之間互不相關的條件下，其功率譜密度無離散的直流分量，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 信號波形的幅度 ai有兩個可能值： a1 = +A、 a2 = ?A，發(fā)送濾波器的 沖激 響應 gT(t)為矩形不歸零脈沖，稱此 2PAM 信號波形為雙極性不歸零碼。其符號間互不相關的單極性不歸零碼功率譜密度如圖 所示。 [4] 將 二 進 制變 換 為 M 進 制發(fā) 送濾 波 器二 進 制信 息 序 列M 進 制幅 度 序 列M P A M 信 號
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 產生 MPAM 信號的原理框圖 MPAM 信號的一般表示式可寫為 s(t) = ∑ angT(t?nTs)∞n=?∞ MPAM 信號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 gT(t)為矩形不歸零脈沖，如圖 所示。 將每 K 個二進制符號對應于一個 M 進制符號（ M = 2K），而每個 M 進制符號有對應于 M 個可能的離散幅度之一， *an+就是對應于 M 進制符號的幅度序列，它有 M 個可能的離散幅度值， Ts為 M 進制符號間隔或稱 M進制碼元周期， Ts = KTb。 產生 M 進制 PAM(MPAM)信號的原理框圖如圖 所示。 ? 復雜的 GUI 通過向導創(chuàng)建比通過程序創(chuàng)建更簡單一些，但是對于大型的GUI，或者由不同的 GUI之間相互調用的大型程序，用程序創(chuàng)建更容易一些。 MATLAB 中提供了一系列標準對話框，可以通過一個函數簡單創(chuàng)建對話框。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 GUI向導創(chuàng)建的方法和編輯創(chuàng)建 GUI 的方法。 GUI 中的每個控件與用戶定義的語句相關。 3 MATLAB中的 GUI程序為事件驅動的程序。以某種方式選擇或者激活這些對象，通常引起動作 或發(fā)生變化。通常，多是根據用戶界面功能的有效性來選擇計算機或者程序。用于通過輸入輸出設備，如：鍵盤、鼠標、繪制板或者麥克風，與計算機通信。通過圖形用戶接口，用戶不需要輸入腳本或者命令，不需要了解任務的內部運行方式。 ? MATLAB應用程序開發(fā)。 ? 財經金融建模與分析。 ? 數學建模與分析。因此 MATLAB產品被廣泛應用于多個領域。工具箱也和MATLAB 一樣是完全工程師化的，可擴展性強。 ? 創(chuàng)建圖文并茂的技術文檔，包括 MATLAB圖形、命令，并可通過 Word、HTML輸出。 ? 對計算機串口進行輸入輸出操作。 ? 提供 COM 服務和 COM 控制支持。 ? 在 C 或者 FORTRAN 程序中調用 MATLAB函數。開放的系統(tǒng)設計使工程師能夠檢查算法的正確性，修改已存在的函數，或者加入自己的新函數，包括以下幾個方面。 ? 利用響應函數響應工程師的操作。 ? 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)圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境 —— GUIDE ? 應用程序向導簡化開發(fā)步驟。 ? 增加注釋和數據標注。 ? 修改圖形窗口中任意對象的屬性。 (5)交互式編輯創(chuàng)建圖形 MATLAB提供了交互式工具用于設計、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，包括離散數據繪圖、直線圖、 封閉折線圖（ polygon）、網格圖、等值線圖、極坐標圖、直方圖等豐富多樣的數據可視化手段。 ? Directory Reports—— 該工具掃描當前目錄下所有的 M 語言，并且報告文件的代碼效率、文件的相關性以及代碼覆蓋度等信息。 ? MLint Code Chec