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1.數字基帶傳輸系統的簡介及實現方法 （1）數字基帶信號 通信的根本任務是遠距離傳輸信息，準確地傳輸數字信息是數字通信中的一個重要環節。在數字傳輸系統中，其傳輸對象通常是二進制數字信息。它可以是來自計算機、網絡或其他數字設備的各種數字代碼，也可能來自數字電話終端的脈沖編碼信號。數字信息在一般情況下可以表示為一個數字序列： …,a-2 ,a-1 ,a0 ,a1 ,a2 ,…,an ,… 簡記為{an}。an是數字序列的基本單元，稱為碼元。每一個碼元只能取離散的有限個值，例如在二進制中，an取0或1兩個值；在M進制中，an取0,1,2，...，M-1等M個值，或者取二進制碼的M種排列。 由于碼元只有有限個可能取值，所以通常用不同幅度的脈沖表示碼元的不同取值，例如用幅度為A的矩形脈沖表示1，用幅度為-A的矩形脈沖表示0.這種脈沖信號被稱為數字基帶信號，這是因為它們所占據的頻帶通常從直流和低頻開始。 （2）數字基帶傳輸 在數字傳輸系統中所傳輸的通常是二元數字信號。設計數字傳輸系統要考慮的基本想法是選擇一組有限個離散的波形來表示數字信息。這些離散波形可以是載波進行調制后的波形也可以是不經過調制的不同電子信號。來自數據終端的原始數據信號，或者是來自模擬信號經數字化處理后的PCM碼組，AM序列等等都是基帶數字信號。這些信號往往包含豐富的低頻分量。有些場合可以不經過載波調制和解調過程而直接傳輸，稱為基帶傳輸。 系統基帶波形被脈沖變換器變換成適應信道傳輸的碼型后，就送入信道，一方面受到信道特性的影響，使信得產生畸變；另一方面信號被信道中的加性噪聲所疊加，造成信號的隨即畸變，因此，在接收端必須有一個接收濾波器，使噪聲盡可能受到抑制，為了提高系統的可靠性，在安排一個有限整形器和抽樣判決器組成的識別電路，進一步排除噪聲干擾和提取有用信號。對于抽樣判決，必須有同步信號提取電路。在基帶傳輸中，主要采用位同步。同步信號的提取方式采用自同步方式（直接法）。同步系統性能的好壞將直接影響通信質量的好壞，甚至會影響通信能否正常進行。 （3）數字基帶傳輸系統 基帶傳輸包含著數字通信技術的許多問題，頻帶傳輸是基帶信號調制后再傳輸的，因此頻帶傳輸也存在基帶問題。基帶傳輸的許多問題，頻帶傳輸同樣須考慮。如果把調制與解調過程看作是廣義信道的一部分，則任何數字傳輸系統均可等效為基帶傳輸系統。理論上還可證明，任何一個采用線性調制的頻帶傳輸系統，總是可以由一個等效的基帶傳輸系統來代替。 數字基帶系統的基術結構如圖1.1所示。
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簡單的仿真圖
2018-6-26 15:29 上傳
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復雜的仿真圖
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信道信號形成器：基帶傳輸系統的輸入是由終端設備或編碼器產生的脈沖序列，它不一定適合直接在信道中傳輸。信道信號形成器的作用就是把原始基帶信號變換成適合于信道傳輸的基帶信號，這種變換主要是通過碼型變換和波形變換來實現的，其目的是與信道匹配，便于傳輸，減小碼間串擾，利于同步提取和抽樣判決。 信道：允許基帶信號通過的媒質。信道的傳輸特性通常不滿足無失真傳輸條件，恒參信道如（明線、同軸電纜、對稱電纜、光纖通道、無線電視距中繼、衛星中繼信道）對信號傳輸的影響注要是線形畸變；隨參信道如（短波電離層反射、對流層散射信道等)對信號傳輸的影響主要有頻率彌散現象（多徑傳播）、頻率的選擇性衰落。信道的線性噪聲和加性噪聲的影響。在通信系統的分析中，常常把噪聲n(t)等效，集中在信道中引入。 接收濾波器：主要作用是濾除帶外噪聲，對信道特性均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。 抽樣判決器：它是在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在由位定時脈沖控制的特殊點對接收濾波器的輸出波形進行抽樣判決，以恢復或再生基帶信號。 自同步法的同步提取電路：有兩部分組成，包括非線型變換處理電路和窄帶濾波器或鎖相環。非線型變換處理電路的作用是使接收信號或解調后的數字基帶信號經過非線型變換處理電路后含有位同步分量或位同步信息。窄帶濾波器或鎖相環的作用是濾除噪聲和其他頻譜分量，提取純凈的位同步信號。
第三階段 1.仿真設計總圖展示
2.仿真系統各個模塊介紹 （1）二進制信源：二進制信源發生器(Bernoulli Binary Generator)和單極性雙向雙極性轉化器(Unipolar to Bipolar Converter)組成。輸出雙極性不歸零碼，并向接收端提供原始數據以便對比和統計誤碼率。 （2）發送/接收濾波器：發送/接收相互匹配，均為平方根升余弦濾波器。 （3）高斯信道：簡單的加法器和隨機數發生器實現。 （4）采樣判決恢復：將接收定時被假定是理想的，用脈沖發生器實現1000Hz的矩形脈沖作為恢復定時脈沖，以乘法器實現在最佳采樣時刻對接收濾波器輸出的采樣。然后對采樣結果進行門限判決,最佳門限設置為零,判決輸出結果在一個傳輸碼元時隙內保持不變，最后以10倍降速率采樣得出采樣率為1000Hz的恢復數據。 （5）信號測量部分：延時器(Integer Delay)、誤碼率計算器(Error Rate Calculation)、眼圖(Discrete-Time Eye Diagram Scope)、顯示器(Display)組成。 3.仿真結果圖 眼圖:
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眼圖
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其他部分信號波形圖：
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各部分波形圖
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部分參數設置要求 (1)bernoulli binary generator貝努利二進制序列產生器 設置采樣時間【Sample time】為1/1000。
(2)Unipolar to Bipolar Converter單極性向雙極性轉化器 單極性不歸零向雙極性歸零轉化【M-ary number】參數設置為２進制。 (3)Upsamle上采樣 【Upsample factor,L】設置為10。 (4)Downsamle下采樣 【Downsample factor,K】設置為10。 (5)Discrete Filter平方根升余弦濾波器（兩個濾波器同步） 分母系數【Denominator:Dialog】設置為1。 分子系數【Numerator:Dialog】設置為rcosine（1,10,’fir/sqrt’,0.5,10）。 濾波器的采樣時間【Sample time (-1 for inherited)】設置成1/10000。 (6)Integer Delay延時器 延遲22個時隙【Delay length:Dialog】設置成22。
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