内容发布更新时间 : 2024/11/5 13:34:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
湖南工程学院课程设计报告
数字信号基带传输系统设计
要求:编程实现常见基带信号的波形、码型转换，包括：单/双极性、非归零/归零码、数字双相码(曼彻斯特码)、密勒码、AMI码、HDB3码，并绘出每种波形、码型的功率谱分布，给出与在理论课上所学相符合的分析与理解；
编程实现基带传输系统的误码率计算，包括：二电平和多电平编码的误码率计算； 编程实现基带信号传输的扰码与解扰。
数字信号基带传输系统设计
1、实现常见基带信号的波形、码型转换，绘出每种波形 单极性码
编码原理：单极性码使用0电位和正（或负）的电位分别表示二进制数字“0”
和“1”，在一个码元内电压不变。
双极性码
编码原理：双极性码使用负电位和正电位分别表示二进制数字“0”和“1”，
在一个码元内电压不变。
单极性归零码
编码原理：信号电压在一个码元持续时间内回到0值，及在单极性码的基础
上，非0码元的电位在当个码元持续时间内跳变到0电位，通常跳变时间在码元持续时间的一半。
双极性归零码
编码原理：信号电压在一个码元持续时间内回到0值，及在双极性码的基础
上，所有码电位在当个码元持续时间内跳变到0电位，通常跳变时间在码元持续时间的一半。
编程实现：在双极性码判断为1或0码的基础上加
for j=1:ds, %ds一个码元的采样总点数
if(j<=ds/2),
Y1((i-1)*ds+j)=#; %前一半的点为1时为“1”,0
时为“-1”
else
Y1((i-1)*ds+j)=0; %后一半的点为0
end;
end ;
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双相码(曼彻斯特码)
编码原理：将每个二进制码元变换成相位不同的一个方波周期。例如，消息
吗‘0’对应相位π，‘1’对应相位0。及用“10”表示码元‘1’， 用“01”表示码元‘0’。
密勒码
编码原理：对原始符号“1”码元起始不跃变，中心点出现跃变来表示，即
用10或01表示。对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理；单个“0”时，保持0前的电平不变，即在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变。
编程实现：
a: 表示电位值，通过取非来实现0\\1电位跳变,初始值为0。 b: 表示码元0连续出现的个数，当判断当前码元为0，且不为0
时，电位a跳变，初始值为0。
原理方框图： 码元 码元0\\1判断 码元为1 码元为0 b=0；连0清零 b是否为0 Y N a=~a; a取非 前半个码元取a; 后半个码元取~a; 整个码元取a; a=~a; a取非 b=b+1; 码形输出 2
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AMI码
编码原理：消息代码中的0 仍保持0，消息代码中的1 交替变成+1、
-1出现。
HDB3码
编码原理：先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小
于4,此时的AMI码就是HDB3码。
若AMI码中连0的个数大于3,则将每4个连0小段的第4
个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,及用(+1\\-1)表示。
为了不破坏极性交替反转，当相邻符号之间有偶数个非0
符号时，再将该小段的第1个0变换成+B或-B,符号的极性与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。
2、码型的功率谱分布 基本原理：
通过对单极性归/非零码、双极性归/非零码的幅度均值和自相关函数的计算，可以发现4钟码型的功率谱分布基本相同，都是抽样函数sinc(f)的形式，不同之处有两点：一是频率，由于归零码的变化时非归零码的两倍，所以非归零码的Ts是归零码的Ts的两倍；而是幅度，与其波形成比例。所以用单极性非归零码与其它码型进行比较。
单极性非归零码：（适合4种码形）
G(f)?sin(?f)?f ； ?s(f)?1TsG(f)2?R(0)?E2[a]
?数字双向码：
2?s(f)??1?2P?2??????sin4(?f/2)?n??2????4P(1?P)?f?????? 2??n?T(?f/2)?????s?密勒码：
?s(f)?23?2cosx?22cos2x?12cos3x?5cos4x?12cos5x?2cos6x?8cos7x?2cos8x2x(17?8cos8x)
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基本计算原理：
二元码：
pb0为接收端接受0
码错误的概率。pb1为接收端接受1码错误的
概率。
?P1?1/2Pb?P0pb0?P1pb10总误判概率为 ，通常P ，
采样A/2作为判决电平d的最佳，此时的误比特率为：
Pb????12?d/?e?x/22?d?dx?Q??
???多电平编码：
若M元码元的M中幅度等概率出现，在加高斯白噪声后的误码率为：
Ps?2(M?1)M?A?Q?? 2??? 用信噪比来表示为： Ps?2(M?1)M3?S? Q??2N??M?1 注意此是误符号率，转换为误比特率要结合将多元信息变成二
进制码的方法进行，对于使用格雷码的序列来说，其误比特率为：
Pb?Psn ； n?log2M
代码
实现常见基带信号的波形、码型转换
单极性码
if(X(i)==1), %判断码元是否为1
for j=1:ds,
Y1((i-1)*ds+j)=1; %是1电位为正 end ;
else %码元是0 for j=1:ds,
Y1((i-1)*ds+j)=0; %是0电位为0 end ; end;
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双极性码
if(X(i)==1), %判断码元是否为1
for j=1:ds,
Y1((i-1)*ds+j)=1; %是1电位为正 end ;
else % for j=1:ds,
Y1((i-1)*ds+j)=-1; % end ; end;
单极性归零码
总点数
end
双相码(曼彻斯特码)
for j=1:ds, %ds总点数 else
码元是0 是0电位为负 for j=1:ds, %ds一个码元的采样
if(j<=ds/2),
Y1((i-1)*ds+j)=1; %前一半的点为1
else
Y1((i-1)*ds+j)=0; %后一半的点为0
end;
;
一个码元的采样
if(j<=ds/2),
Y1((i-1)*ds+j)=a; %当码元为1时a为1，
0时 a
为0
Y1((i-1)*ds+j)=b; %当码元为1时b为0，
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