xlabel('调制信号频谱') subplot(223) plot(t,y)
xlabel('已调信号波形') subplot(224) plot(f2,mag2) axis([0 40000 0 500]) xlabel('已调信号频谱') figure(2); subplot(311) plot(t,yyn)
xlabel('加噪声解调信号波形') subplot(313) plot(f3,mag3) axis([0 1000 0 600]) xlabel('解调信号频谱') subplot(312) plot(t,y1)
xlabel('无噪声解调信号波形') figure(3); plot(in,out,'*') hold on plot(in,out) xlabel('输入信噪比') ylabel('输出信噪比')
(2) 仿真结果及分析 调用程序:
调制信号、已调信号的波形、频谱如图2-16所示:
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图2-16调制信号、已调信号的波形、频谱
解调信号的波形、频谱如图2-17所示:
图2-17 解调信号的波形、频谱
分析:通过MATLAB对DSB调制和解调系统的模拟仿真,观察各波形和频谱,在波形上,已调信号的幅度随基带信号的规律呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱
ω完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移,若调制信号频率为ω,载波频率c,调
ω制后信号频率搬移至ω±c处。
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DSB信号的包络与调制信号的波形的变化规律完全相符。因而不能直接采用包络检波恢复原始信号,只能采用同步解调。
DSB信号的频谱是基带信号的线性搬移,由上下两个边带分量构成,上下两个边带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称,DSB信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍。
输入输出信噪比关系曲线如图2-18所示:
图2-18 输入输出信噪比关系曲线
通过在已调信号中加入高斯白噪声,通过解调器解调,根据对输入输出信噪比关系曲线绘制观察,在理想情况下,输出信噪比为输入信噪比的二倍,即DSB信号的解调器使信噪比改善一倍;这是因为采用相干解调,使输入噪声中的一个正交分量被消除的缘故。因此,不同的调制信号对系统性能有一定的影响。
图2-19 解调信号的波形、频谱
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分析:通过MATLAB对DSB调制和解调系统的模拟仿真,观察各波形和频谱,在波形上,已调信号的幅度随基带信号的规律呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移,若调制信号频率为ω,载波频率ωc,调制后信号频率搬移至ω±ωc处。
DSB信号的包络与调制信号的波形的变化规律完全相符。因而不能直接采用包络检波恢复原始信号,只能采用同步解调。
DSB信号的频谱是基带信号的线性搬移,由上下两个边带分量构成,上下两个边带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称,DSB信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍。
3数字基带传输系统模型 3.1数字基带传输系统模型原理
数字基带信号的常用码型的形状常常画成矩形,而矩形脉冲的频谱在整个频域是无穷延伸的。由于实际信道的频带是有限的而且有噪声,用矩形脉冲作传输码型会使接收到的信号波形发生畸变,所以这一节我们寻找能使差错率最小的传输系统的传输特性。
如图1所示为数字基带信号传输系统模型。
{an}发送滤波s(t)基带GT(?)带信号码型编码数字基n(t)信道C(?)定时抽样判决s?(t)接收滤波y(t)GR(?)?}{an基带码型译码输出
图3-1数字基带信号传输系统模型图
图3-1中,基带码型编码电路的输出是携带着基带传输的典型码型信息的?脉冲或窄脉冲序列{an},我们仅仅关注取值:0、1或±1;发送滤波器又叫信道信号形成网络,它限制发送信号频带,同时将{an}转换为适合信道传输的基带波形;信道可以是电缆等狭义信道也可以是带调制器的广义信道,信道中的窄带高斯噪声会给传输波形造成随机畸变;接收滤波器的作用是滤除混在接收信号中的带外噪声和由信道引入的噪声,对失真波形进行尽可能的补偿(均衡);抽样判决器是一个识别电路,它把接收滤波器输出的信号波形y(t)放大、限幅、整形后再加以识别,进一步提高信噪比;码型译码将抽样判决器送出的信号还原成原始信码。
3.1.1带限信道的基带系统模型(连续域分析)
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输入符号序列―― al
发送信号――Tb――比特周期,二进制码元周期
?1
发送滤波器――GT(ω)或d t = LG(f)ej2πftdf l=0alδ(t?lTb)GT(f)或gT t = ?∞T
?1L?1发送滤波器输出――x t =d t ?gT t =d t = Ll=0alδ t?lTb ?gT t = l=0algT t?lTs
∞
信道输出信号或接收滤波器输入信号 y(t)=x(t)+n(t)(信道特性为1) 接收滤波器――GR ω 或GR f 或gR t = ?∞GR(f)ej2πftdf 接收滤波器的输出信号r(t)=y(t)*gR t
?1
=d(t)*gT t ?gR t +n t ?gR t = Ll=0alδ t?lTb +nR t
∞
其中g(t)= ?∞GT(f)C(f)GR(f)ej2πftdf(画出眼图) 如果位同步理想,则抽样时刻为l?Tb l=o~L?1 抽样点数值为r(l?Tb)l=o~L?1(画出星座图) 判决为 a′l 升余弦滚降滤波器
H f =
Ts, f ≤
(1?a)2Ts
∞
1?a (1?a)TsπTs(1+a)
= 1+cos( f ?) ,< f ≤
α2T2Ts2Ts 2(1+a) 0, f ≥
2Ts
T
式中α称为滚降系数,取值为0?<1, Ts是常数。α=0时,带宽为2sHz;α=1时,带宽为THz。此频率特性在(?2T,2T)内可以叠加成一条直线,故系统无码间干扰传输的最小
s
s
s
111
符号间隔为Tss,或无码间干扰传输的最大符号速率为TBaud。
s
1
相应的时域波形h(t)为
h(t)=
sinπt/Tsπt/Ts
cosαπt/T
×1?4α2t2/Ts s
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