数字基带传输系统的仿真与分析报告文案

1、. . . . 通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通信工程专业081班 学生 琪 一、课程设计题目 数字基带传输系统的仿真与分析 二、课程设计工作自 2011 年 12 月 26 日 起至 2012 年 1 月 13 日止三、课程设计进行地点: 物 理 与 电 信 工 程 学 院 实 验 室 四、课程设计的容要求： 1分析并理解数字基带传输系统的实现方法。 2. 了解Matlab的使用方法，并利用Maltab建模，分析系统与高斯噪声，码间干扰之间的关系。 3.研究数字基带传输系统的特性。 指 导 教 师 翠 华 系(教 研 室) 通 信 工 程 教 研 室 接受

2、任务开始执行日期2011年12月26日学生签名数字基带传输系统的仿真与分析 琪（理工学院电信工程系通信081班， 723003）指导教师： 翠 华摘 要MA TLAB 是美国 Mat hworks 公司开发的适合于工 程 各 领 域 分 析 设 计 与 复 杂 计 算 的 软 件 。SIMUL IN K 仿真工具包是 MA TLAB 的一个附加组件 ,是实现动态系统建摸 、仿真和分析的一个集成环境 。数字基带传输系统主要由信道信号形成器 、信道 、接收滤波器 、抽样判决器和同步系统等部件组成 。文中应用 SIMUL IN K 实现了数字信号基带传输系统仿真 。关 键 词 数字通信系统; 计算机

3、辅助实验; 计算机仿真Digital baseband transmission system simulation and analysisZhao Qi(Grade08,Class1,Major of Communication Engineering，Dept. of E.I.of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)Tutor: Li CuihuaAbstract MA TLAB is Mat hworks developed for all areas of engineering analysis and

4、design software and complex calculations. SIMUL IN K MA TLAB Simulation Toolkit is an add-on, touch is to build dynamic systems, simulation and analysis of an integrated environment.Digital baseband transmission system is mainly formed by the channel signal device, channel, receiver filter, sampling

5、 device and decision synchronization system and other components. Paper application SIMUL IN K to achieve a baseband digital signal transmission system simulation.Key words Digital communication systems; computer-aided experiments; computer simulation不要删除行尾的分节符，此行不会被打印24 / 27目 录任 务 书I摘 要IIAbstractII

6、I1 绪论22数字基带传输系统的简介与其实现方法22.1数字基带传输系统的简介22.2数字基带传输系统的组成22.3数字基带传输系统的码型32.4数字基带传输系统的准则43Matlab的简介63.1Matlab常用函数63.2Matlab在通信系统中的仿真114基带系统设计与结果分析144.1仿真系统分析与设计144.2仿真结果分析17总 结20致 21参 考 文 献221绪 论 数字基带传输系统是通信原理课程中非常重要的一部分基础性容, 为了使学生加深对通信系统的理解, 其中的一些概念、原理往往需要用实验来澄清, 但是该实验的实验板在市场上没有销售, 而且该实验几乎无法用硬件实现; 一些替代

7、性的实验, 其实验结果由于受多种因素影响, 也往往不能满足要求. 因此, 开发一套数字基带传输系统仿真实验软件是很有必要的.在仿真软件设计中采用了Mathw or ks 公司的MAT LAB 作为仿真工具, 其仿真平台SIMU LINK 具有可视化建模和动态仿真的功能. 用SIMULINK 构造仿真系统, 方法简单直观, 开发的仿真系统使用时间流动态仿真, 可以准确描述真实系统的每一细节, 并且在仿真进行的同时具有较强的交互功能, 易于使用. 另外该软件还具有较好的可扩展性和可维护性 .本文给出了采用仿真工具SIMU LINK, 设计数字基带传输系统仿真实验软件的系统定义、模型构造的过程. 通

8、过对仿真结果分析和误码性能测试表明, 该仿真系统完全符合实验要求.2.数字基带传输系统的简介与其实现方法2.1数字基带传输系统的简介一种不搬移基带信号频谱的传输方式。未对载波调制的待传信号称为基带信号，它所占的频带称为基带，基带的高限频率与低限频率之比通常远大于1。2.2数字基带传输系统组成基带传输系统的组成框图如图所示。它主要由码波形变换器、发送滤波器、基带传输波形信道、接收滤波器和取样判决器等5个功能电路组成。基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列，为了使这种脉冲序列适合于信道的传输，一般要经过码型变换器，码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码（AMI码 或HDB3码），有

9、时还要进行波形变换，使信号在基带传输系统减小码间干扰。当信号经过信道时，由于信道特性不理想与噪声的干扰，使信号受到干扰而变 形。在接收端为了减小噪声的影响，首先使信号进入接收滤波器，然后再经过均衡器，校正由于信道特性（包括接收滤波器在）不理想而产生的波形失真或码间串 扰。最后在取样定时脉冲到来时，进行判决以恢复基带数字码脉冲。2.3数字基带传输系统的码型数字基带传输对码型有如下要求：1、有利于提高系统的频带利用率2、基带信号应不含直流分量同时低频分量要尽量少，因为由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性。3、考虑到码型频谱中高频分量的影响电缆中线对间由于电磁辐射而引起的串话随频率升高而加剧，会

10、限制信号的传输距离或传输容量。4、基带信号应具有足够大的定时信号供提取5、基带信号的传输码型应具有误码检测能力6、码型变换设备简单，容易实现常见的传输码型有NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码与CMI码，其中最适合基带传输的码型是HDB3码。另外，AMI码也是CCITT建议采用的基带传输码型，但其缺点是当长连0过多时对定时信号提取不利。CMI码一般作为四次群的接口码型。2.4数字基带传输系统的准则奈奎斯特第一准则如何才能保证信号在传输时不出现或少出现码间干扰，这是关系到信号可靠传输的一个关键问题。奈奎斯特对此进行了研究，提出了不出现码间干扰的条件：当码元间隔T的数字信号在某一理想低通信道中传

11、输时，若信号的传输速率位Rb=2fc（fc为理想低通截止频率），各码元的间隔T=1/2fc，则此时在码元响应的最大值处将不产生码间干扰，且信道的频带利用率达到极限，为2(b/s)Hz。上述条件是传输数字信号的一个重要准则，通常称为奈奎斯特第一准则。即传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速率的一半BW=fc=Rb/2=1/2T当满足这一条件时，其它码元的拖尾振幅在对应于某一码元响应的最大值处刚好为零。滚降低通幅频特性实际传输中，不可能有绝对理想的基带传输系统，这样一来，不得不降低频带利用率，采用具有奇对称滚降特性的低通滤波器作为传输网络。根据推导得出结论：只要滚降低通的幅频特性以点C(fc

12、,1/2)呈奇对称滚降，则可满足无码间干扰的条件（此时仍需满足传输速率=2fc）。滚降系数：a=(fc+fa)-fc/fc用滚降低通作为传输网络时，实际占用的频带展宽了，则传输效率有所下降，当a=100%时，传输效率即频带利用率只有1(b/s)Hz，比理想低通小了一半。眼图眼图能直观地表明数字信号传输系统出现码间干扰和噪声的影响，能评价一个基带系统的性能优劣。再生中继传输基带数字信号在传输过程中，由于信道本身的特性与噪声干扰使得数字信号波形产生失真。为了消除这种波形失真，每隔一定的距离加一再生中继器，由此构成再生中继系统。再生中继系统的特点是无噪声积累，但有误码率的累积。再生中继器由三大部分组

13、成：均衡放大、时钟提取和判决再生。再生中继器再生中继器主要由均衡放大电路、定时提取电路、判决与码形成电路等3个部分组成。均衡放大电路的作用是对接收到的失真波形进行放大和均衡;定时提取电路的作用是在收到的信码流中提取定时时钟,以得到与发端一样的主时钟脉冲,做到收发同步;判决与码形成电路则是对已被放大和均衡的信号波形进行抽样、判决,并根据判决结果形成新的、与发送端一样的脉冲。3.Matlab简介MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以与数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括M

14、ATLAB和Simulink两大部分。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以与交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以与非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以与必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩

15、阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成一样的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C+，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编

16、写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。3.1Matlab常用函数常用函数Matlab部常数3eps：浮点相对精度exp：自然对数的底数ei 或j：基本虚数单位inf 或Inf：无限大， 例如1/0nan或NaN：非数值（Not a number），例如0/0pi：圆周率p（= 3.1415926.）realmax：系统所能表示的最大数值realmin：系统所能表示的最小数值nargin: 函数的输入引数个数nargout: 函数的输出引数个数lasterr：存放最新的错误信息lastwarn：存放最新的警告信息MATLAB常用基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度ang

17、le(z)：复数z的相角(Phase angle)sqrt(x)：开平方real(z)：复数z的实部imag(z)：复数z的虚部conj(z)：复数z的共轭复数round(x)：四舍五入至最近整数fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数floor(x)：下取整，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：上取整，即加入正小数至最近整数rat(x)：将实数x化为多项分数展开rats(x)：将实数x化为分数表示sign(x)：符号函数(Signum function)。当x0时，sign(x)=1。rem(x,y)：求x除以y的余数gcd(x,y)：整数x和y的最大公因数lcm(x,y)：整数x和y的

18、最小公倍数exp(x) ：自然指数pow2(x)：2的指数log(x)：以e为底的对数，即自然对数或log2(x)：以2为底的对数log10(x)：以10为底的对数MATLAB常用三角函数sin(x)：正弦函数cos(x)：余弦函数tan(x)：正切函数asin(x)：反正弦函数acos(x)：反余弦函数atan(x)：反正切函数atan2(x,y)：四象限的反正切函数sinh(x)：双曲正弦函数cosh(x)：双曲余弦函数tanh(x)：双曲正切函数asinh(x)：反双曲正弦函数acosh(x)：反双曲余弦函数atanh(x)：反双曲正切函数适用于向量的常用函数有min(x): 向量x的元

19、素的最小值max(x): 向量x的元素的最大值mean(x): 向量x的元素的平均值median(x): 向量x的元素的中位数std(x): 向量x的元素的标准差diff(x): 向量x的相邻元素的差sort(x): 对向量x的元素进行排序（Sorting）length(x): 向量x的元素个数norm(x): 向量x的欧氏（Euclidean）长度sum(x): 向量x的元素总和prod(x): 向量x的元素总乘积cumsum(x): 向量x的累计元素总和cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积dot(x, y): 向量x和y的积cross(x, y): 向量x和y的外积MATLAB基

20、本绘图函数plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度 matlab插值和样条matlab插值和样条plot绘图函数的参数字元颜色 字元图线型态y 黄色. 点k 黑色o 圆w 白色x xb 蓝色+ +g 绿色* *r 红色- 实线c 亮青色: 点线m 锰紫色-. 点虚线- 虚线注解xlabel(Input Value); % x轴注解ylabel(Function Value); % y轴注解title

21、(Two Trigonometric Functions); % 图形标题legend(y = sin(x),y = cos(x); % 图形注解grid on; % 显示格线二维绘图函数bar 长条图errorbar 图形加上误差围fplot 较精确的函数图形polar 极座标图hist 累计图rose 极座标累计图stairs 阶梯图stem 针状图fill 实心图feather 羽毛图compass 罗盘图quiver 向量场图1MATLAB中有趣的演示实例MATLAB中也同样有许多有意思的实例，为提高读者对MATLAB和Simulink的兴趣，特举部分以供参考。具体如下，运行的时候只要

22、将“：”前面的代码复制到MATLAB中就可以了，随之会出现各种各样的演示实例，对初学者帮助不小哦。 平面与立体绘图graf2d ：XY平面绘图（火柴棒）graf2d2 ：XYZ立体绘图（切片）hndlgraf ：平面显示线型处理窗口与命令演示hndlaxis ：平面显示处理窗口与命令演示graf3d ：立体显示处理窗口与命令演示 复杂函数的三维绘图cplxdemo ：复杂的XYZ立体图形 等高线绘制quivdemo ：等高线箭头显示 动画lorenz ：Lorenz吸引子动画显示电影vibes ：L-形薄膜振动Fourier变换sshow sunspots ：太阳黑点数据的傅里叶分析fftde

23、mo ：分析噪声序列中两组数据的相关度数据拟合sshow fitdemo ：显示非线性数据拟合过程census ：预测世界人口spline2d ：样条拟合 稀疏矩阵sshow sparsity ：降阶 游戏xpbombs ：仿Windows系统自带的扫雷游戏life ：生命发展游戏 三维效果图klein1 ：肤色三维效果图tori4 ：四个首尾相接的圆环spharm2 ：球形和声cruller ：类似油饼的东西xpklein ：Klein瓶 bottlemodes ：L-形薄膜的12中模态logo ：MATLAB的Logoxpquad ：不同比例的巴尔体超四方体truss ：二维桁架的12个模

24、模态travel ：旅行商问题动画演示wrldtrv ：在地球仪上演示两地间的飞行线路makevase ：通过点击鼠标来制作花瓶xpsound ：声音样本分析funfuns ：综合了找零点，最小化和单输入函数积分功能sshow e2pi ：epi或者piequake ：地震波可视化penny ：便士可视化imageext ：改变图像的映射颜色earthmap ：地球仪 优化工具箱bandem ：香蕉最优化展示expo-style banana optimizationsshow filtdem ：滤波效果演示filter effect demosshow filtdem2 ：滤波设计演示fil

25、ter design democztdemo ：FFT和CZT (两种不同类型的Z-变换算法)phone ：演示通声音的时间与频率的关系sigdemo1 ：离散信号的时频图，可用鼠标设置sigdemo2 ：连续信号的时频图，可用鼠标设置filtdemo ：低通滤波器的交互式设计moddemo ：声音信号的调制sosdemo ：数字滤波器的切片图 神经网络工具箱neural ：神经网络模块组firdemo ：二维FIR滤波器nlfdemo ：非线性滤波器dctdemo ：DCT演示mlpdm1 ：利用多层感知器神经网络拟合曲线动画mlpdm2 ：利用多层感知器神经网络进行XOR问题运算 模糊逻辑

26、工具箱invkine ：运动逆问题juggler ：跳球戏法fcmdemo ：FCMslcp ：类似倒立摆动画slcp1 ：类似倒立摆动画cart and a varying poleslcpp1 ：类似倒立摆动画，有两个摆，一个可以变化sltbu ：卡车支援slbb ：类似于翘翘板3.2matlab在通信系统中的仿真理论基础扩频通信的基本理论是根据信息论中的Shannon 公式，即log (1 / ) 2 C = B + S N (1)式中：C为系统的信道容量（bit/s）；B为系统信道带宽（Hz）；S为信号的平均功率；N为噪声功率。Shannon公式表明了一个系统信道无误差地传输信息的能力

27、跟存在于信道中的信噪比（S/N）以与用于传输信息的系统信道带宽（B）之间的关系。该公式说明了两个最重要的概念：一个是在一定的信道容量的条件下，可以用减少发送信号功率、增加信道带宽的办法达到提高信道容量的要求；一个是可以采用减少带宽而增加信号功率的办法来达到。扩频增益是扩频通信的重要参数，它反应了扩频通信系统抗干扰能力的强弱，其定义为接收机相关器输出信噪比和接收机相关器输入信噪比之比，Si和S0分别为接收机相关器输入、输出端信号功率；Ni和N0分别为相关器的输入、输出端干扰功率；Rs为伪随机码的信息速率，Rd为基带信号的信息速率；Bs为频谱扩展后的信号带宽，Bd频谱扩展前的信号带宽。实现方法扩频

28、通信与一般的通信系统相比，主要是在发射端增加了扩频调制，而在接收端增加了扩频解调的过程，扩频通信按其工作方式不同主要分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统、线性调频系统和混合调频系统。现以直接序列扩频系统为例说明扩频通信的实现方法由直扩序列扩频系统原理图可以看出，在发射端，信源输出的信号与伪随机码产生器产生的伪随机码进行模2加，产生一速率与伪随机码速率一样的扩频序列，然后再用扩频序列去调制载波，这样得到已扩频调制的射频信号。在接收端，接收到的扩频信号经高放和混频后，用与发射端同步的伪随机序列对扩频调制信号进行相关解扩，将信号的频带恢复为信息序列的频带，然后进行解调，恢复出所传输的信息

29、。系统仿真模型的建立Simulik 简介MATLAB 最初是Mathworks 公司推出的一种数学应用软件，经过多年的发展，开发了包括通信系统在的多个工具箱，从而成为目前科学研究和工程应用最流行的软件包之一。Simulink 是MATLAB 中的一种可视化仿真工具，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制与数字信号处理的建模和仿真中。它包括一个复杂的由接受器、信号源、线性和非线性组件以与连接件组成的模块库，用户也可以根据需要定制或者创建自己的模块。Simulink 的主要特点在于使用户可以通过简单的鼠标操作和拷贝等命令建立起直观的系统框图模型，用户

30、可以很随意地改变模型中的参数，并可以马上看到改变参数后的结果，从而达到方便、快捷地建模和仿真的目的。模型建立与主要模块设计基于MATLAB /Simulink 所建立的扩频通信系统的仿真模型,能够反映扩频通信系统的动态工作过程,可进行波形观察、频谱分析和性能分析等，同时能根据研究和设计的需要扩展仿真模型，实现以扩频通信为基础的现代通信的模拟仿真，为系统的研究和设计提供强有力的平台。图2 为基于MATLAB/Simulink 的扩频通信系统仿真模型。信源：随机整数发生器（Random Integer generator）作为仿真系统的信源，随机整数发生器产生二进制随机信号，采样时间、初始状态可自

31、由设置，从而满足扩频通信系统所需信接 收高放混频解扩 解调本振PN 码 同步信 源 扩频调制PN 码 振荡器发 射源的要求。扩频与解扩：PN 序列生成器模块（PN Sequence Generator）作为伪随机码产生器，扩频过程通过信息码与PN 码进行双极性变换后相乘加以实现。解扩过程与扩频过程一样，即将接收的信号用PN 码进行第二次扩频处理。调制与解调：使用二相相移键控PSK 方式进行调制、解调。调制由正弦载波与双极性扩频码直接相乘实现，采用相干解调法进行解调。信道：传输信道为加性高斯白噪声信道。在加性高斯白噪声信道模块中，可进行信号功率和信噪比的设置。误码计算：误码计算由误码仪实现，误码

32、仪在通信系统中的主要任务是评估传输系统的误码率，它具有两个输入端口：第一个端口（Tx）接收发送方的输入信号，第二个端口(Rx)接收接收方的输入信号。几点说明在Simulink中，没有单独实现统计的计数器模块，需要自行创建，计数模型的设计。在计数模型中，用与信源和伪随机码同频的脉冲模块分别实现码元同步和切普同步，利用加法器的累加功能，实现每个码元的相关峰值统计。在扩频通信建模中，扩频与解扩使用的PN 码以与调制和解调所使用的载波必须保持同步，因此要注意伪随机码模块和载波模块的参数设置。在误码率计算中，接收到的信号，由于经过扩频解扩、调制解调、相关统计等处理，会存在一个延迟，在误码仪模块的对话框中

33、要设置一个合适的延迟。4基带传输系统设计与结果分析4.1仿真系统分析与设计 信源的选择：常见的基带信号波形有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”，故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，且在接收端恢复信号的判决电平为零，抗干扰能力较强。本次课程设计所采用的曼彻斯特码就是一种典型的双极性不归零码。在simulink的环境下产生该信号需将“Bernoulli BinaryGenerator”模块和 “PulseGenerator”模块各自产生的信号经过一个“Relay”模块判决后再经过一个相乘器“

34、Product”模块。 发送滤波器和接收滤波器的选择：基带系统设计的核心问题是滤波器的选取，根据对信源的分析，为了使系统冲激响应h(t)拖尾收敛速度加快，减小抽样时刻偏差造成的码间干扰问题，要求发送滤波器应具有升余弦滚降特性，同时为了得到最大输出信噪比，在此选择平方根升余弦滤波器作为发送（接收）滤波器，滚降系数为0.5，接收滤波器与发送滤波器相匹配。以得到最佳的通信性能（即误码率最小） 信道的选择：信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，且含有加性噪声。因此本次系统仿真采用高斯白噪声信道。 抽样判决器的选择：抽样判决器是在传输特性不理想与噪声背景下

35、，在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。根据曼彻斯特码的码性特点，故在接收中的判决门限为0。即采用由“PulseGenerator”脉冲模块“Relay”判决模块“Product”相乘器模块“TriggeredSubsystem”保持模块构成的抽样判决器。SIMULINK下基带系统的设计1信源的建模与相关参数设置曼彻斯特码基带信号源需用到的simulink模块有“Bernoulli BinaryGenerator”、 “PulseGenerator”、“Relay”、“Product”。考虑到设计要求，“Bernoulli BinaryGene

36、rator”参数设置为“Sample time”为“1/500”，其余参数为默认值；“PulseGenerator” 参数设置为“Sample time”为“1e-3”，“Period”为“2”“Pulse Width”为“1”，其余参数为默认值。“Relay”判决门限为0.5，大于0.5输出1，小于0.5则输出-1，其余参数为默认。“Product”所有参数均为为默认值。其模型搭建方式如下图所示信源模型搭建方式示意图2发送滤波器和接收滤波器的建模与相关参数设置发送滤波器需要用到的simulink模块是“Discrete Filter”参数设置为“Numerator”为“rcosine(1e3

37、,1e4,fir/sqrt,0.5,10)”其中1e3为码元速率；1e4为滤波器的采样率，此处是码元速率的10倍；fir/sqrt用于平方根滚升余弦滤波器的设计；0.5为滚降系数；10代表从输入到峰值之间的时延。“Denominator”为1。其余参数为默认值。接收滤波器与发送滤波器设置一样，即二者相匹配。设置完成后的接收（发送）滤波器模块如下图 接收滤波器 发送滤波器3信道的建模与相关参数设置信道为加性高斯白噪声信道，需要用到的simulink模块是“AWGNChannel”经计算知道信源输出功率为1W。所以“AWGNChannel”的参数设置为“Input signal power”为1；

38、信噪比“SNR”为10dB。设置完成后的信道模块如下图加性高斯白噪声信道模型4抽样判决器的建模与相关参数设置抽样判决器的建模需要用到“PulseGenerator”脉冲模块，其参数为抽样时间为1e-4，其余参数为默认值。“Relay”判决模块，其判决门限为0，大于0输出1，小于0的输出0。“Product”相乘器模块与“TriggeredSubsystem”保持模块参数均使用默认值。其模型搭建完成如下图所示 采样判决器模型示意图5基带传输系统总的模型图基带传输系统总的模型示意图4.2仿真结果分析仿真进行时, 通过不同的显示模块可以观看到仿真实验系统各点的仿真结果.1信源处编码前与编码后时域波形

39、对比由上图可以看出设计的曼彻斯特码编码器基本完成了010；110的编码过程。但是可以看出这个过程中出现了一个编码错误。2传输系统各点时域波形上图第一个波形为发送滤波器输出端时域波形，产生了规律的比较适合信道传输的波形，比较光滑。中间的波形为信道输出端的时域波形，可见其频率成分比较复杂。最下端的波形为接收滤波器输出时域波形。可以见的，噪声被基本滤除，接收滤波器输出波形比较平滑。3接收端与发送端时域波形对比通过接收端与发送端时域波形对比，可以看出设计的抽样判决器的抽样判决门限比较合理，可以顺利的完成对基带信号的抽样判决，与理论分析相一致。4编码前与解码后时域波形对比、误码率统计与原因分析由上图的时

40、域波形对比图以与误码率统计“Display”模块可知，通过simulink建立起来的数字基带传输系统具有较高的可靠性与较强的抗干扰性，系统误码率为%0.005且误码率会随着仿真时间的增长逐步降低。分析原因可能有以下几个方面：由于码元速率较高导致编码过程可能出现错误。例如“51信源处编码前与编码后时域波形对比”的时域波形可以清晰的看到有一个错误编码的存在。误码有可能是由于噪声造成的。由于噪声的存在，可能会使原有基带信号的正负电平出现逆转，由于抽样判决门限为0，造成判决出错出现误码。出现误码有可能是码间干扰的原因。虽然理论分析可以完全消除码间干扰，但是由于平方根升余弦滤波器等部件不可能是完全理想的，所以在仿真与实际工程中码间干扰是不会完全消除的。由于采用相乘器等模块构造解码器，其解码过程也有可能会出错。5接收信号眼图与分析（1）从上图中可以看出，眼图的线迹比较细，比较清晰，并且“眼睛”很大，说明误码率比较低，码间串扰与噪声对系统传输可靠性影响不大。（2）从上图中