通信原理實驗報告
實驗2：基帶信號眼圖實驗通信原理基帶與眼圖
1、掌握無碼間干擾傳輸的基本條件和原理，掌握基帶升余弦滾降系統的實現方法 2、通過觀察眼圖來分析碼間干擾對系統性能的影響，并觀察在輸入相同碼率的NRZ基帶信號下，不同濾波器帶寬對輸出信號碼間干擾大小的影響程度； 3、熟悉MATLAB語言編程。 1、基帶傳輸特性 基帶系統的分析模型如圖3-1所示，要獲得良好的基帶傳輸系統，就應該 
抑制碼間干擾。設輸入的基帶信號為  Ts為基帶信號的碼元周期， 則經過基帶傳輸系統后的輸出碼元為： 其中  理論上要達到無碼間干擾，依照奈奎斯特第一準則，基帶傳輸系統在時域應滿足： 
頻域應滿足： 
此時頻帶利用率為2/BaudHz,這是在抽樣值無失真條件下，所能達到的最高頻率利用率。 用率。 由于理想的低通濾波器不容易實現，而且時域波形的拖尾衰減太慢，因此在得不到嚴格定時時，碼間干擾就可能較大。在一般情況下，只要滿足： 
基帶信號就可實現無碼間干擾傳輸。這種濾波器克服了拖尾太慢的問題。 從實際的濾波器的實現來考慮，采用具有升余弦頻譜特性 時是適宜的。 
這里 稱為滾降系數， 。 所對應的其沖激響應為： 
此時頻帶利用率降為 ，這同樣是在抽樣值無失真條件下，所能達到的最高頻率利用率。換言之，若輸入碼元速率 ，則該基帶傳輸系統輸出碼元會產生碼間干擾。 2、眼圖 所謂眼圖就是將接收濾波器輸出的，未經再生的信號，用位定時以及倍數作為同步信號在示波器上重復掃描所顯示的波形（因傳輸二進制信號時，類似人的眼睛）。干擾和失真所產生的畸變可以很清楚的從眼圖中看出。眼圖反映了系統的最佳抽樣時間，定時的靈敏度，噪音容限，信號幅度的畸變范圍以及判決門限電平，因此通常用眼圖來觀察基帶傳輸系統的好壞。 
1、程序框架 
首先，產生M進制雙極性NRZ碼元序列，并根據系統設置的抽樣頻率對該NRZ碼元序列進行抽樣，再將抽樣序列送到升余弦滾降系統，最后畫出輸出碼元序列眼圖。 2、參數設置 該仿真程序應具備一定的通用性，即要求能調整相應參數以仿真不同的基帶傳輸系統，并觀察輸出眼圖情況。因此，對于NRZ碼元進制M、碼元序列長度Num、碼元速率Rs，采樣頻率Fs、升余弦滾降濾波器參考碼元周期Ts、滾降系數alpha、在同一個圖像窗口內希望觀測到的眼圖個數Eye_num等均應可以進行合理設置。 
通過本次實驗，我掌握了無碼間干擾傳輸的基本條件和原理，掌握基帶升余弦滾降系統的實現方法；同時熟悉了MATLAB語言編程程序的使用。 - <font color="rgb(0, 0, 0)"><font face="Calibri"><font style="font-size: 10.5pt">Ts=1;
- N_sample=17;
- eye_number=7;
- alpha=1;
- N_data=1000;
- dt=Ts/N_sample;
- t=-3*Ts:dt:3*Ts;
- %產生雙極性數字信號
- d=sign(randn(1,N_data));
- dd=sigexpand(d,N_sample);
- %基帶系統沖激響應
- ht=sinc(t/Ts).*(cos(alpha*pi*t/Ts))./(1-4*alpha^2*t.^2/Ts^2+eps);
- st=conv(dd,ht);
- %snoi=0.1*randn(1,length(st));
- %st=st+snoi;
- tt=-3*Ts:dt:(N_data+3)*N_sample*dt-dt;
- figure(1)
- subplot(211)
- plot(tt,st);
- axis([0 40 -1.2 1.2])
- xlabel('t/Ts')
- ylabel('基帶信號')
- %畫眼圖
- ss=zeros(1,eye_number*N_sample);
- ttt=0:dt:eye_number*N_sample*dt-dt;
- subplot(212)
- for k=3:100
- sss=st(k*N_sample+1:(k+eye_number)*N_sample);
- plot(ttt,sss);hold on
- end
- xlabel('t/Ts')
- ylabel('基帶信號眼圖')
- %經過理想低通濾波器的眼圖
- clear all
- close all
- clc
- N=1000;
- N_sample=8;
- Ts=1;
- dt=Ts/N_sample;
- t=0:dt:(N*N_sample-1)*dt;
- gt=ones(1,N_sample);%數字基帶波形
- d=sign(randn(1,N));%輸入數字序列
- a=sigexpand(d,N_sample);
- st=conv(a,gt);%數字基帶信號
- ht1=2.5*sinc(2.5*(t-5)/Ts);
- ht1=(2.5)*sinc(2.5*(t)/Ts);
- rt1=conv(st,ht1);
- ht2 = sinc((t-5)/Ts);
- ht2 = sinc(t/Ts);
- rt2 = conv(st,ht2);
- eyediagram(rt1+j*rt2,80,5);
- subplot(211)
- xlabel('T')
- ylabel('幅度')
- title('經過帶寬為2.5/T的理想低通濾波器后的信號眼圖')
- subplot(212)
- xlabel('T')
- ylabel('幅度')
- title('經過帶寬為1/T的理想低通濾波器后的信號眼圖')
- function[out]=sigexpand(d,M)
- N=length(d);
- out=zeros(M,N);
- out(1,:)=d;
- out=reshape(out,1,M*N);
- </font></font></font>
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基帶信號眼圖實驗.docx
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2018-7-4 16:22 上傳
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