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《通信原理數(shù)字基帶傳輸實驗》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、數(shù)字基帶傳輸實驗報告通信原理第一次實驗——數(shù)字基帶傳輸實驗實驗報告16數(shù)字基帶傳輸實驗報告目錄一、實驗原理3⑴數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)3⑵升余弦滾降濾波器3⑶最佳基帶傳輸系統(tǒng)4⑷由模擬升余弦滾降濾波器設(shè)計數(shù)字升余弦滾降濾波器4二、實驗內(nèi)容4㈠因果數(shù)字升余弦滾降濾波器設(shè)計4⑴窗函數(shù)法設(shè)計非匹配形式的基帶系統(tǒng)的發(fā)送濾波器4⑵頻率抽樣法設(shè)計匹配形式的基帶系統(tǒng)的發(fā)送濾波器6⑶總結(jié)7㈡設(shè)計無碼間干擾的二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)71.設(shè)計子函數(shù)的輸入和輸出參數(shù)7⑴二進(jìn)制信源子函數(shù)7⑵發(fā)送信號生成子函數(shù)8⑶非匹配模式下的發(fā)送濾波器的單位沖激響應(yīng)波形(升余弦滾降數(shù)字系統(tǒng))8⑷匹配模式下的發(fā)送濾波器的單位沖激響應(yīng)波
2、形(平方根升余弦滾降系統(tǒng))8⑸發(fā)送濾波器器輸出信號計算子函數(shù)8⑹高斯分布隨機(jī)數(shù)生成子函數(shù)。8⑺噪聲標(biāo)準(zhǔn)方差計算子函數(shù)。9⑻AWGN信道輸出子函數(shù)9⑼匹配模式下的接收濾波器的單位沖激響應(yīng)波形(平方根升余弦滾降系統(tǒng))9⑽接收濾波器輸出信號計算子函數(shù)9⑾抽樣判決點信號生成子函數(shù)9⑿判決子函數(shù)9⒀畫眼圖子函數(shù)9⒁誤比特率計算子函數(shù)102.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計10⑴數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的搭建10⑵改變比特速率的無加性噪聲非匹配數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)11⑶有加性噪聲的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)14三、遇到的問題和收獲1516數(shù)字基帶傳輸實驗報告一、實驗原理⑴數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)d(t)x(t)信道信號生成發(fā)送濾波器抽樣判
3、決器InOut同步提取接收濾波器噪聲圖1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)框圖①輸入序列——,發(fā)送L個比特。②發(fā)送信號——比特周期,二進(jìn)制碼元周期(2.1.1)③發(fā)送濾波器——系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為或④發(fā)送濾波器輸出——(2.1.2)⑤信道輸出信號(2.1.3)⑥接收濾波器——系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為或⑦接收濾波器的輸出信號(2.1.4)⑧如果位同步理想,則抽樣時刻為,⑨抽樣點數(shù)值為,⑩判決為⑵升余弦滾降濾波器頻率響應(yīng)為,,(2.2.1)0,16數(shù)字基帶傳輸實驗報告⑶最佳基帶傳輸系統(tǒng)設(shè)信道特性理想,則有(延時為0)(2.2.2)有⑷由模擬升余弦滾降濾波器設(shè)計數(shù)字升余弦滾降濾波器①窗函數(shù)法,為窗函數(shù),不同的窗函數(shù)的形狀
4、得到的數(shù)字濾波器的阻帶衰減不同。窗函數(shù)的長度設(shè)為N,實驗中N=31②頻率抽樣法對于設(shè)計匹配形式的濾波器,頻率抽樣法主要分為三個步驟:抽樣,開方,進(jìn)行idft轉(zhuǎn)換。若頻率抽樣點數(shù)為N,則頻率抽樣間隔為,頻率抽樣值為,k=0,1,…,(N-1)/2,且匹配形式的基帶系統(tǒng)的發(fā)送濾波器和接受濾波器的頻率特性互相共軛匹配,即,得到,再經(jīng)過idft便可得到。二、實驗內(nèi)容㈠因果數(shù)字升余弦滾降濾波器設(shè)計⑴窗函數(shù)法設(shè)計非匹配形式的基帶系統(tǒng)的發(fā)送濾波器①程序:clc;clear;T=1;fs=1;a=0.2;Tc=4;N=31;%定義各個參數(shù)的值t=[0:N-1];tao=(N-1)/2;t=t-tao;
5、hd=sinc(t/Tc).*cos(a*pi*t/Tc)./(1-(2*a*t/Tc).^2+eps);%非匹配濾波器wh=(blackman(N))';%布萊克曼窗函數(shù)hd=hd.*wh;M=1024;[X,w]=dtft(hd,t,M);%作DTFTXa=abs(X)/max(abs(X));%進(jìn)行歸一化操作G=20*log10(Xa);%增益的表達(dá)式subplot(3,1,1);stem(t,hd,'.');gridon;%第一行顯示單位沖擊響應(yīng)的圖形xlabel('t');ylabel('h_d');title('非匹配濾波器滾降系數(shù)為0.2的單位沖擊響應(yīng)');subplot
6、(3,1,2);plot(w,Xa);gridon;%第二行顯示歸一化的幅頻響應(yīng)圖形xlabel('omega(rad)');ylabel('H(w)');title('歸一化的幅頻響應(yīng)');subplot(3,1,3);plot(w,G);gridon;%增益的圖形xlabel('omega(rad)');ylabel('G');title('增益');圖形:16數(shù)字基帶傳輸實驗報告圖1.1a=0.2時的非匹配濾波器的單位沖擊響應(yīng)圖形、幅頻響應(yīng)和增益圖1.2a=1時的非匹配濾波器的單位沖擊響應(yīng)圖形、幅頻響應(yīng)和增益16數(shù)字基帶傳輸實驗報告⑵頻率抽樣法設(shè)計匹配形式的基帶系統(tǒng)的發(fā)送濾波
7、器①程序:clc;clear;T=1;fs=1;Tc=4;alpha=0.2;N=31;k=-(N-1)/2:(N-1)/2;f=k/N;%頻率抽樣間隔H=zeros(1,N);%預(yù)定義頻域響應(yīng)函數(shù)%H(f)函數(shù)fori=1:Nifabs(f(i))<=(1-alpha)/(2*Tc)H(i)=Tc;elseifabs(f(i))<=(1+alpha)/(2*Tc)H(i)=(1+cos((abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Tc))