实验三数字基带传输系统.doc

实验三 数字基带传输系统

一、实验要求

（1）加深对奈奎斯特第一准则的理解；
（2）掌握眼图的观察方法；
（3）记录传输过程中第1、3点的波形及第2点的眼图（图3-1中所示）；
（4）撰写实验报告。

二、实验原理

在数字通信中，将未加调制的信源信号直接送入信道中传输的方式被称为数字基带传输。数字基带传输经常用于短距离有线通信，图3-1给出了其基本结构。
3
2
1

信源

发送滤波器

信道

接收滤波器

抽样
判决

图3-1 数字基带传输系统
从理论上讲，如果满足，则接收端将能完整地恢复发送信号。事实上，只要保证在抽样时刻满足这一点就可以了，由此可以推导出无码间串扰的基带传输系统应满足

该条件即为奈奎斯特第一准则。
在现实应用中，由于原始基带信号一般为矩形脉冲，其频谱占据了整个频域，会带来码间串扰；因此常通过发送滤波器对基带信号进行波形成型，最常见的基带传输波形有升余弦和根升余弦等。
此外，由于理想特性的滤波器在实际中不可能实现，加之信道特性的多变，所以基带传输系统总会有干扰存在。在这种情况下，一般通过观察眼图的形状来判断基带传输系统的性能或对滤波器参数做出调整。

三、实验参数

本次实验选取升余弦滤波器对基带信号进行波形成型。我们可以将滚降因子分别设为0.25、0.5，将高斯白噪声的标准差分别取0.1v、0.5v，将接收滤波器的缓冲带分别取和（为奈奎斯特带宽），然后观察眼图的相应变化。
以下是本次实验选取的一组参数，仅供参考。
系统定时
Start Time (sec)
0
Stop Time (sec)
1.023
No. of Samples
1024
Sample Rate (Hz)
1e+3

图标参数
序号
参数
序号
参数
0
Source: PN Seq
Amp = 1 v
Offset = 0 v
Rate = 100 Hz
Levels = 2
Phase = 0 deg
Max Rate = 1e+3 Hz
1
Operator: Linear Sys
Raised Cosine (Parametric) FIR
Symbol Rate = 100 Hz
Decimate By 1
Quant Bits = None
Roll-Off Factor = .5
Taps = 401
Init Cndtn = Transient
DSP Mode Disabled
FPGA Aware = True
RTDA Aware = Full
Max Rate = 1e+3 Hz
4
Operator: Linear Sys
LowPass FIR
Fc = 50 Hz
Decimate By 1
Quant Bits = None
Taps = 108
Ripple = .1 dB
Init Cndtn = Transient
DSP Mode Disabled
FPGA Aware = True
RTDA Aware = Full
Max Rate = 1e+3 Hz
5
Operator: Sampler
Interpolating
Rate = 100 Hz
Aperture = 0 sec
Aperture Jitter = 0 sec
Max Rate = 100 Hz
7
Operator: Compare
Comparison = '>='
True Output = 1 v
False Output = -1 v
A Input = t6 Output 0
B Input = None
Max Rate = 1e+3 Hz

四、实验过程

注意：在实验过程中，当滤波器参数改变时，可能需要调整图标11的延时值，具体数值可以通过观察对比图标2和图标9的波形得到。

五、实验结果

六、实验作业

在本次实验中，接收滤波器的截止频率取奈奎斯特带宽，其它参数不变，当其缓冲带变宽时，眼图会变清晰还是模糊？为什么？
结果：
图表 1sink2波形

图表 2sink 2频谱

图表 3sink8波形

图表 4sink8频谱

图表 5sink9波形

图表 6sink9频谱