数字基带传输实验.docx

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数字基带传输实验

一、实验原理

整个实验思路:

利用rand函数产生长度为L，在0，1之间均匀分布的序列，小于0.5判为-1，大于0.5判为1，经过周期A的插值，产生L*A长的发送序列。

经过与发送滤波器卷积产生的序列做截取然后与噪声序列叠加，送入接收滤波器进行卷积，接受滤波器输出进行周期为A的抽样，然后以0为判别电平大于0判为1，小于0判为-1，得到输出序列。

其中的噪声序列的产生原理是：

通过信噪比和平均比特能量求出噪声方差，然后以此值为方差产生高斯分布的随机数，作为噪声序列。

整个基带系统满足线性相位的升余弦滚降特性。

匹配接收：

发送滤波器为升余弦型，接受滤波器为全通滤波器。

非匹配接受：

发送和接受均为根升余弦型。

可以用频率抽样法和窗函数法设计滤波器。

频率抽样法思想：

在频域F0范围内进行N点抽样，然后进行N点IDFT变换，求出时域冲击响应，然后进行M（M越大越精确）点DTFT变换，得出频率响应。

窗函数法思想：

设计思想，h（t）先进行抽样，得到hn，若为非匹配接受，发送滤波器时域冲级响应即，hn然后进行DTFT运算即得频率响应，接受滤波器同频率抽样法。

若为匹配接受，hn进行DFT变换，然后开根，进行IDFT即得时域冲激响应，然后进行DTFT得频率响应。

整个实验主要分为以下几个模块来设计：

信源模块

发送、接受滤波器模块（频域特性和时域特性）

加性白噪声信道模块

抽样判决模块

画眼图模块

画星座图模块

二、实验内容

1.滤波器长度为N=31，时域抽样频率F0为4/Fs，滚降系数分别取为0.1、0.5、1，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。

以此发送滤波器构成最佳基带系统，计算并画出接收滤波器的输出信号波形和整个基带系统的频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。

频率抽样法：

频域抽样得到时域波形

由时域进行DTFT变换得到频域波形

实验主函数

实验结果

alpha=1时

Alpha=0.5时

Alpha=0.1时

实验结果

Alpha=1

Alpha=0.5

Alpha=0.1

窗函数法：

现在时域进行抽样

主程序（调用了前面的pinyu函数）

2.输入信号叠加噪声，通过匹配和非匹配滤波两种方式，再经过抽样判决得到输出序列。

信源模块

噪声模块

抽样判决及误码计算模块

主函数

实验结果

实验结果

3.比特速率不同时，基带系统采用非匹配滤波器，画出接收滤波器输出信号波形和眼图，并判断有无码间干扰

实验程序：

调用前实验2中的子函数，眼图部分在函数中实现

实验结果：

4.信噪比和滚降系数不同时，基带系统分别为匹配滤波器和非匹配滤波器形式，画出发送数字序列和接收数字序列的星座图

实验程序：

实验结果

三、实验总结

通过本次实验加深了对基带通信系统的理解，明白了整个信号传输的经过，巩固了之前学过的知识，同时也对以后的学习有很大帮助。

实验过程遇到了一些问题，但在老师和同学们的帮助，一步步的完善了我们的程序，得到了比较完整实验结果。

再次对老师的帮助表示感谢！