基于matlab的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真設(shè)計(畢業(yè)論文-閱讀頁
2024-12-02 15:27本頁面
【正文】 均衡，以便抽樣判決器正確判決。 基帶系統(tǒng)設(shè)計中的碼間干擾和噪聲干擾以及解決方案 由圖 1 所示，其中發(fā)送濾波器的傳遞函數(shù)為 ，沖擊響應(yīng)為 ；接收濾波器的傳遞函數(shù)為 ，沖擊響應(yīng)為 。 經(jīng)過接收濾波器后的輸出信號為 令 , 并 令 數(shù) 字 基 帶 傳 輸 系 統(tǒng) 總 的 沖 擊 響 應(yīng) 為 總的頻響函數(shù)為 于是 記抽樣定時為 ,得到抽樣值， 。于是 綿陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 式中，令 。 由于隨機(jī)性的碼間串?dāng)_和噪聲的存在，使抽樣判決電路在判決時可能判對，也可能判錯。 碼間干擾：由于基帶信號受信道傳輸時延的影響，信號波形將被延遲從而擴(kuò)展到下一碼元，形成碼間干擾，造成系統(tǒng)誤碼。 ② 基帶系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) H(ω )應(yīng)具有升余弦滾降特性。這樣對應(yīng)的 h(t)拖尾收斂速度快，能夠減小抽樣時刻對其他信號的影響即減小碼間干擾。 解決方案： ① 在接收端進(jìn)行抽樣判決； ② 匹配濾波，使得系統(tǒng)輸出性噪比最大。雙極性波形可用正負(fù)電平的脈沖分別表示二進(jìn)制碼“ 1” 和 “ 0” ，故當(dāng) “ 1” 和 “ O” 等概率出現(xiàn)時無直流分量，有利于在信道中傳輸，且在接收端恢復(fù)信號的判決電平為零， 抗干擾能力較強(qiáng)。在 simulink 的環(huán)境下產(chǎn)生該信號需將“ Bernoulli Binary Generator”模塊和 “ Pulse Generator”模塊各自產(chǎn)生的信號經(jīng)過一個“ Relay”模塊判決后再經(jīng)過一個相乘器“ Product”模塊。以得到最佳的通信性能（即誤碼率最?。? 信道的選擇 ：信道是允許基帶信號通過的媒質(zhì)，通常為有線信道，信道的傳輸特性通常不滿足無失真?zhèn)鬏敆l件，且含有加性噪聲。 抽樣判決器的選擇 ：抽樣判決器是在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時刻 (由位定時脈沖控制 )對接收濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，以恢復(fù)或再生基帶信號。即采用由“ Pulse Generator” 脈沖模塊 “ Relay” 判決模塊 “ Product” 相乘器模塊“ Triggered Subsystem” 保持模塊構(gòu)成的抽樣判決器。 考慮到設(shè)計要求，“ Bernoulli Binary Generator”參數(shù)設(shè)置為“ Sample time”為“ 1/1000”，其余參數(shù)為默認(rèn)值；“ Pulse Generator” 參數(shù)設(shè)置為“ Sample time”為“ 1e4”，“ Period”為“ 10”“ Pulse Width”為“ 5”，其余參數(shù)為默認(rèn)值。“ Product”所有參數(shù)均為為默認(rèn)值。 通過接收端與發(fā)送端時域波形對比，可以看出設(shè)計的抽樣判決器的抽樣判決門限比較合理，可以順利的完成對基帶信號的抽樣判決，與理論分析相一致。中間的波形為信道輸出端的時域波形，由于信噪比不是太高，對發(fā)送濾波器輸出的信號影響不明顯?？梢砸姷?，噪聲被基本濾除，接收濾波器輸出波形比較平滑。 綿陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 接收眼圖波形與分析 圖 418 接收眼圖波形 （ 1）從上 圖中可以看出，眼圖的線跡比較細(xì)，比較清晰，并且“眼睛”很大 ,說明誤碼率比較低，碼間串?dāng)_與噪聲對系統(tǒng)傳輸可靠性影響不大。 （ 3）因為眼圖眼邊的斜率比較大，所以看出定時誤差靈敏度比較敏感。 （ 5）抽樣時刻，上下兩個陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限，若噪聲瞬時值超過它就可能發(fā)生錯判。 誤碼率統(tǒng)計與分析 圖 421 誤碼率統(tǒng)計模塊 圖 422 發(fā)送數(shù)據(jù)波形與接收數(shù)據(jù) 通過誤碼率統(tǒng)計“ Display”模塊可知該系統(tǒng)的誤碼率為 ，且誤碼率會隨著仿真時間的增長逐步降低。原因可能有以下幾個方面： (1)誤碼有可能是由于噪聲造成的。 (2)有可能是碼間干擾的原因。 (3)由于采用相乘器等模塊構(gòu)造解碼器，其解碼過程也有可能會出錯。明白了如何將一個系統(tǒng)在 SIMULINK 中構(gòu)建模型并仿真?？墒窃趯嶋H操作工程中我才知道 ， 其實并非簡單。然后把“ Pulse”的抽樣時間按編碼原理調(diào)了下，出來的結(jié)果是曼徹斯特編碼了。其次，老師說功率譜不對， 這讓我很郁悶，參數(shù)什么的都是按要求設(shè)置的，功率譜怎么可能會錯呢，左思右想不得其解 ，最后去問了同學(xué)，看了他的模 型才發(fā)現(xiàn)原來我把頻譜儀給接錯位置了 。在設(shè)計過程中，問題一直都存在，但我通過老師的指導(dǎo)、同學(xué)的幫助和查閱資料，解決了其中很多的問題。我相信這是一個很受大家歡迎的軟件包。 綿陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 參考文獻(xiàn) [1] 樊昌信曹麗娜，《通信原理第六版》，國防工業(yè)出版社， 2020 [2] 張志涌，《 MATLAB 在電子信息工程中的應(yīng)用 》， 電子工業(yè)出版社， 2020 [3] 施陽 ，《 MATLAB 語言精要及動態(tài)仿真工具 SIMULINK》， 西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1997 [4] 楊麗 ， 肖東榮 ， 《 基于 MATLAB 的控制器設(shè)計研究 》， 微計算機(jī)信息， 2020 [5] 鄧薇 ，《 MATLAB 函數(shù)速查手冊 》， 人民郵電出版社 ， 2020 [6] 曹志剛 ， 錢亞生， 《現(xiàn)代通信 原理 》， 清華 大學(xué)出版社， 1992 [7] 鐘麟 ， 王峰， 《 MATLAB 仿真技術(shù)與應(yīng)用教程 》， 國防工業(yè)出版社 ， 2020 [8] 張靚 ，《 通信原理教學(xué)實驗的 MATLAB 仿真 》 ，中國科技信息 ， 2020 [9] 張德豐，《 MATLAB 通信工程仿真》，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [10] 邵玉斌，《 MATLAB/SIMULINK 通信系統(tǒng)建模與仿真實例分析》，清華大學(xué)出版社， 2020 [11] 李賀冰 等，《 SIMULINK 通信仿真教程》， 國防工業(yè)出版社 2020 [12] 李建新，劉乃安，劉繼平，《現(xiàn)代通信系 統(tǒng)分析與仿真》，西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 [13] 劉泉 ， 江雪梅，《信號與系統(tǒng)》，高等教育出版社， 2020 [14] 梁虹，《信號與系統(tǒng)分析及 MTLAB 實習(xí)》 ， 電子工業(yè)出版社， 2020 綿陽師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 致謝 致 謝 首先，我要感謝我的導(dǎo)師陳擘威老師在畢業(yè)設(shè)計中對我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，同時也感謝本校的一些老師在畢業(yè)設(shè)計期間所給予我得幫助。同時還要感謝系實驗室在畢業(yè)設(shè)計期間提供給我們優(yōu)越的實驗條件。在畢業(yè)設(shè)計的短短 3 個月里，你們給我提出很多寶貴的意見，給了我不少幫助還有工作上的支持，在此也真誠的謝謝你們。 最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種 種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)習(xí)
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