【通信】基于matlab数字基带传输系统【含Matlab源码 885期】

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二、数字基带传输系统简介

二进制比特序列时间离散，取值离散，而实际的物理信道只能承载时间上连续的信号，为使二进制比特序列能在实际的物理信道传输，要用连续的波形表示比特0和比特1。
那么如何用连续的波形表示比特0和比特1？
要经过符号映射和波形成形这两个步骤：

1 符号映射
符号映射：符号映射是将抽象的比特0，比特1映射为实际的物理量，比如电压等。

1.1 符号映射的分类

1.1.1 一个比特映射为一个符号：
1）单极性码序列：比特0->0电平比特1->+A电平，如TTL电平
2）双极性码序列：比特0->-A电平比特1->+A电平如RS232
3) 三电平映射：0,1->0,-A,+A电平如AMI码

1.1.2 多个比特映射为一个符号
4）多个比特映射为一个符号：k个比特为映射成一个符号：

1.2 波形成形

1.3 s(t)的功率谱（数字基带信号的由来）

2 数字传输系统的分类
2.1 基于传输信号的频率高低分为基带和频带传输系统。

矩形脉冲成形的数字信号只适合于在非带限信道中传输，带限脉冲成形的信号适合于在带限信道上传输。

三、部分源代码

fs=1;
Tc=4;
N=35;
a=1;
n=(-(N-1)/2):((N-1)/2);
[h]=umsf(N,Tc,a);
%发送信号波形
L=240;
A=4;
T=1;
[an]=Binary_sources(L);
[dnT]=Send_signal(A,T,L,an);
%发送滤波器输出波形
[xnT]=msf_signal(dnT,h);
%噪声为0 接收滤波器为直通型 所以
figure;
rnT=xnT;
stem(rnT(1:100),'.');
xlabel('n');
ylabel('r(nT)');
title('A=3接收滤波器(非匹配)的输出信号波形(a=0.3)');
%抽样判决点信号生成
[bn]=samples_signal(rnT,A,L,N);
%判决子函数
[cn]=judgement(bn);
%画眼图子函数
figure
[k]=eye_pattern(rnT,A);
title('二进制非匹配模式接收滤波器输出信号波形的眼图（a=0.3）')
figure;
scatterplot(bn);
%误比特率计算子函数
[Pe,p]=Pe_calculate(an,cn,L);
function [an]=Binary_sources(L)an=rand(1,L)%产生L个1以内的随机数for i=1:Lif an(i)>0.5an(i)=1;else if an(i)<0.5an(i)=0;endendend
end
function [x]=idft(Xk,k,N)
n=(-(N-1)/2):((N-1)/2);
L=length(k);
for a=1:Nsum=0;for b=1:Lsum=sum+(1/N)*Xk(b)*exp(j*2*pi*n(b)*k(a)/N);x(a)=sum;% 当a=1时即X的第一个点=w1*n的所有点end
end
function [cn]=judgement(bn)
for i=1:length(bn)if bn(i)>1/2cn(i)=1;else if bn(i)<1/2cn(i)=0;endend
end
end
function [h]=msf(N,Tc,a)
t=(-(N-1)/2):((N-1)/2);
n=-(N-1)/2:(N-1)/2;
k=n;
h=zeros(1,N);
for i=1:N;if(abs(t(i))==0)h(i)=1;elseif((1-4*a*a*t(i)*t(i)/Tc/Tc)==0)h(i)=Tc*sin(pi*t(i)/Tc)/t(i)/4;elseh(i)=sin(pi*t(i)/Tc)*cos(a*pi*t(i)/Tc)/...(1-4*a*a*t(i)*t(i)/Tc/Tc)/(pi*t(i)/Tc);end
end
wd=(blackman(N))';
%h=h.*wd;
% [H]=dft(h,n,N);
H = h*exp(-1j*pi/N*k'*n);
H=sqrt(abs(H));
h = 1/N*H*exp(-1j*pi/N*k'*n);
% [h]=idft(H,k,N);
h=h.*wd;
h=real(h);
end

四、运行结果

五、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1] 沈再阳.精通MATLAB信号处理[M].清华大学出版社，2015.
[2]高宝建,彭进业,王琳,潘建寿.信号与系统——使用MATLAB分析与实现[M].清华大学出版社，2020.
[3]王文光,魏少明,任欣.信号处理与系统分析的MATLAB实现[M].电子工业出版社，2018.