通信原理实验一 数字基带传输.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：通信原理实验一数字基带传输实验目的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。实验原理匹配滤波器和非匹配滤波器：升余弦滚降滤波器频域特性：将频域转化为时域2.最佳基带系统将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能。要求接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。由于最佳基带系统的总特性是确定的故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。设信道特性理想则有（延时为0）有可选择滤波器长度使其具有线性相位。如果基带系统为升余弦特性则发送和接收滤波器为平方根升余弦特性。3.基带传输系统（离散域分析）输入符号序列――发送信号――――比特周期二进制码元周期发送滤波器――或发送滤波器输出――信道输出信号或接收滤波器输入信号（信道特性为1）接收滤波器――或接收滤波器的输出信号（画出眼图）如果位同步理想则抽样时刻为抽样点数值为（画出星座图）判决为其中若为最佳基带传输系统则发送滤波器和接收滤波器都为根升余弦滤波器当采用非匹配滤波器时发送滤波器由升余弦滤波器基带特性实现接收滤波器为直通。实验内容1.通过匹配滤波和非匹配滤波方式得到不同的滚降系数下发送滤波器的时域波形和频率特性。实验程序：（1）非匹配情况下：升余弦滚降滤波器的模块函数（频域到时域的转换）function[Hfht]=f_unmatch(alphaTsNF0)k=[-(N-1)/2:(N-1)/2];f=F0/N*k;fori=1:N;if(abs(f(i))<=(1-alpha)/(2*Ts))Hf(i)=Ts;elseif(abs(f(i))<=(1+alpha)/(2*Ts))Hf(i)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Ts))));elseHf(i)=0;end;end;主函数alpha=input('alpha=');%输入不同的滚降系数值N=31;%序列长度Ts=4;F0=1;%抽样频率n=[-(N-1)/2:(N-1)/2];k=[-(N-1)/2:(N-1)/2];f=F0/N*k;Hf=zeros(1N);Hf=f_unmatch(alphaTsNF0);ht=1/N*Hf*exp(j*2*pi/N*k'*n);%非匹配滤波器的时域特性subplot(211)stem(fHf'.');axis([-F0/2F0/2min(Hf)-0.2max(Hf)+0.2]);title('非匹配发送滤波器频率特性');subplot(212);stem(nht'.');axis([-(N-1)/2(N-1)/2min(ht)-0.2max(ht)+0.2]);title('非匹配发送滤波器的时域波形');实验结果alpha=1时Alpha=0.5时Alpha=0.1时匹配情况下根升余弦滚降滤波器的模块函数（频域到时域的转换）function[Hfht]=f_match(alphaTsNF0)k=[-(N-1)/2:(N-1)/2];f=F0*k/N;fori=1:N;if(abs(f(i))<=(1-alpha)/(2*Ts))HF(i)=Ts;elseif(abs(f(i))<=(1+alpha)/(2*Ts))HF(i)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(i))-(1-alpha)/(2*Ts))));elseHF(i)=0;end;end;n=[-(N-1)/2:(N-1)/2];k=[-(N-1)/2:(N-1)/2];Hf=sqrt(HF);%发送滤波器频率特性(根升余弦滚降滤波器）ht=1