实验一数字基带传输实验实验总结报告.docx

1、实验一数字基带传输实验实验总结报告实验一-数字基带传输实验-实验总结报告 数字基带传输实验总结报告 小组成员： 所在班级：通信一班 指导老师：马丕明一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习Matlab 的使用；4、掌握基带数字传输系统的仿真方法；5、熟悉基带传输系统的基本结构；6、掌握带限信道的仿真以及性能分析；7、通过观测眼图和星座图判断信号的传输质量。二、实验原理三、 图1 基带系统传输模型1、信源 信源就是消息的源，本实验中指数字基带信号，信源序列al采用一个0、1等概率分布的二进制伪随机序列。信源序列al经在一比特周期中抽样A点，即是序列

2、al每两点之前插A-1个零点，进行抽样，形成发送信号SigWave，即是发送滤波器模块的输入信号。2、发送滤波器6、位定时提取 完成位定时信息即同步判决时间点的提取，每隔A-1个点提取一次信息，一共提取L次。注意：非匹配模式下每提取一个同步判决时间点需经过一次位延时，匹配模式下每提取一个同步判决时间点需经过两次位延时。7、抽样判决 利用同步位定时信息判决接收滤波器的输出信号Rec_Sig，得到输出序列。三、实验内容 （一） 因果数字升余弦滚降滤波器设计 1. 窗函数法设计非匹配形式的发送滤波器 n=-15:15;a=input(alpha=);Tc=4;hn=(sin(pi*n/Tc)./(p

3、i*n/Tc).*(cos(a*pi*n/Tc)./(1-4*a*a*n.*n/Tc/Tc);%升余弦滚降滤波器时域单位冲击响应hn(16)=1;%升余弦滚降滤波器中间点的校正n=0:30;wn=0.42-0.5.*cos(2.*pi.*n./(max(n)-1)+0.08.*cos(4.*pi.*n./(max(n）-1）；%Blackman窗函数表达式 figure; subplot(2,2,1); stem(n,hn); xlabel(n);ylabel(hn); title(升余弦滤波器单位冲击响应时域特性);subplot(2,2,2); stem(n,wn); xlabel(n);

4、ylabel(wn); title(布拉克曼窗单位冲击响应时域特性); h=hn.*wn;%加窗后的升余弦滚降滤波器 subplot(2,2,3); stem(n,h); xlabel(n);ylabel(h); title(发送滤波器的冲击响应); nh=0:30; w=linspace(0,2*pi,512); hw=h*exp(-j*nh*w);%频率特性 subplot(2,2,4); plot(w,abs(hw); title(发送滤波器的幅频特性); axis(min(w),max(w),min(abs(hw)-0.2,max(abs(hw)+0.2) xlabel(w);ylab

5、el(abs(hw)g=max(hw);Figure； plot(w,10*log10(abs(hw); xlabel(w);ylabel(Grf(dB)title(发送滤波器的增益图形);Alpha=0.2 图2 窗函数法设计非匹配形式滤波器冲击响应(alpha=0.2)图3 窗函数法设计非匹配形式滤波器增益图形(alpha=0.2)Alpha=1 图3 窗函数法设计非匹配滤波器冲击响应波形与增益(alpha=1) 2. 频率抽样法设计匹配形式的发送滤波器 实验思路：匹配形式的发送滤波器的频率响应为平方根余弦滚降函数，子函数在主函数开方即可。 实验程序:子函数定义的是余弦滚降函数，主函数是一

6、个频率抽样：T=1,fs=1,Tc=4,N=31%子函数function hn,Hf,f=f_sampling(N,Tc,fs)alpha=0.2;K=-(N-1)/2:(N-1)/2;n=-(N-1)/2:(N-1)/2; f=K*fs/N;f1=(1-alpha)/(2*Tc);f2=(1+alpha)/(2*Tc);Hf=zeros(1,N); %升余弦滚降滤波器频率响应抽样函数for i=1:N if(abs(f(i)=f1) Hf(i)=Tc; elseif(abs(f(i)=f2) Hf(i)=Tc/2*(1+cos(pi*Tc/alpha*(abs(f(i)-(1-alpha)/

7、(2*Tc); else Hf(i)=0; end;end;hn=1/N*Hf*exp(j*2*pi/N*K*n); %数字升余弦滚降滤波器单位冲击响应 %主函数 Function hm=f_samp_m(N,Tc,fs) N=31; K=-(N-1)/2:(N-1)/2; m=-(N-1)/2:(N-1)/2; hn,Hf,f=f_sampling(31,4,1); HF=squrt(Hf); hm=1/N*HF*exp(j*2*pi*/N*K*m); Hw,w=freqz(hm);%幅频特性； H=max(abs(Hw); plot(w,abs(Hw)/H);titel(归一化的幅频特性)

8、;xlabel(w);ylabei(Hw); Figure； Ab=20*log(abs(Hw);plot(w,Ab);title(增益图形)； xlabel(w);ylabel(20*log(abs(Hw)(dB); Figure； subplot(2,1,1);stem(HF,.);title(匹配滤波器频域单位冲击响应波形)；xlabel(f(Hz);ylabel(HF); Figure； subplot(2,1,2);stem(real(hm),.);xlabel(m);ylabel(nm);axis(0,35,-0.15,0.7);title(匹配滤波器时域单位冲击响应波形) ； A

9、lpha=0.2图4 频率抽样法设计匹配滤波器冲击响应与幅频特性(alpha=0.2)图5 频率抽样法设计匹配滤波器增益图形(alpha=0.2)Alpha=1 图6、7 频率抽样法设计匹配滤波器幅频特性与增益图形(alpha=1)表1 窗函数法设计的非匹配滤波器表二 频率抽样法设计的匹配滤波器滚降系数0.210.21第一零点带宽（Hz）0.40.450.2660.2第一旁瓣衰减（dB）18.962318.9426 （二）设计无码间干扰的二进制数字基带传输系统要求传输的二进制比特个数、比特速率 （可用与 的关系表示）、信噪比 SNR、滚降系数 是可变的1、子函数模块1）二进制信源子函数func

10、tion al = suiji( m )% a_n是产生的二进制随机信源序列% m是产生的序列长度% 本函数功能是随机序列产生函数al = rand(1,m);for i = 1:m if a(i) 0.5 a(i) = -1; else a(i) = 1; endend2）发送信号生成子函数 function d = dt( al,L,A )% a是信源序列% L是信源长度，A是每个码元的抽样点数d = zeros(1,L*A);for i = 1:L d(1+(i-1)*A) = al(i);endend3）非匹配模式下发送滤波器单位冲击响应波形%频率抽样法非匹配形式滤波器设计%主函数fu

11、nction hn=f_samp_um(N,Tc,fs)alpha=input(alpha=); %输入不同的alpha值hn,Hf,f=f_sampling(31,4,1);Hw,w=freqz(hn); %幅频特性H=max(abs(Hw);%plot(w,abs(Hw)/H);title(归一化的幅频特性);xlabel(w);ylabel(Hw);Ab=20*log(abs(Hw);%plot(w,Ab);title(增益图形);xlabel(w);ylabel(20*log(abs(Hw)(dB);subplot(2,1,1);stem(Hf,.);xlabel(f(Hz);ylab

12、el(Hf);title(非匹配形式滤波器单位冲激响应频域特性);subplot(2,1,2);stem(real(hn),.);title(非匹配形式滤波器单位冲激响应时域特性);xlabel(n);ylabel(hn);%figure(2);%plot(w,abs(Hw);title(幅频特性);xlabel(w);ylabel(Hw);Alpha=0.2，alpha=1，二者的波形见实验（一）4）匹配模式下发送滤波器单位冲击响应波形%频率抽样法匹配形式滤波器设计%主函数function hm=f_samp_m(N,Tc,fs)N=31;K=-(N-1)/2:(N-1)/2;m=-(N-1

13、)/2:(N-1)/2; hn,Hf,f=f_sampling(31,4,1);%hn为单位冲击响应HF=sqrt(Hf);hm=1/N*HF*exp(j*2*pi/N*K*m);Hw,w=freqz(hm);%幅频特性;H=max(abs(Hw);plot(w,abs(Hw)/H);title(归一化的幅频特);xlabel(w);ylabel(Hw);Ab=20*log(abs(Hw);Figure；plot(w,Ab);title(增益图形);xlabel(w);ylabel(20*log(abs(Hw)(dB);Figure；subplot(2,1,1);stem(HF,.);titl

14、e(匹配形式滤波器单位冲激响应频域特性);xlabel(f(Hz);ylabel(HF);Figure；subplot(2,1,2);stem(real(hm),.);xlabel(m);ylabel(hm);axis(0,35,-0.15,0.7);title(匹配形式滤波器单位冲激响应时域特性);Figure；plot(w,abs(Hw);title(幅频特性);xlabel(w);ylabel(Hw);5）发送滤波器输出信号计算子函数function x=fslbqscxh(hn,d,L,A,N) x=conv(d,hn); %发送信号与匹配形式下的发送滤波器卷积x=x(N+1)/2:(N+1)/2-1+L*A); %截去发送滤波器输出信号增加的（N-1）个点,卷积序列长度为2N-1，原序列长度为N6）给定标准方差，高斯分布随机数生成子函数 正态分布，均值为零，方差为1FunctionNt=g