数字基带传输系统的仿真(2)

1、AMI码

AMI码的全称是传号交替反转码。

编码规则：把码元序列中的“1”码变为极性交替变化的传输码+1、-1、+1、-1、 ，而码元序列中的“0”码保持不变。 例如：

消息码： 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 AMI码： 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1

AMI码对应的波形是具有正，负，零三种电平的脉冲序列。它可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正，负电平。

优点：无直流分量，且其低频和高频分量也较少，能量集中在频率为1/2码速处；编解码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况；如果它是AMI—RZ波形，接收后只要全波整流，就可变为单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量。

缺点：当码元序列中出现长连“0”时，信号的电平长时间不跳变，会造成提取定时信号的困难。

2、HDB3码

HDB3码全称是三阶高密度双极性码。它是为了克服传输波形中出现长连“0”码情况而设计的AMI 码的改进型。

编码规则：

（1）检查消息码中“0”的个数。当连“0 ”数目小于等于3时，HDB3码与AMI 码一样。

（2）如果出现四个以上连“0 ”串时，则将每4 个连“0 ”化作一小节，定义为B00V，称为破坏节，其中V称为破坏脉冲，而B称为调节脉冲。

（3）V与前一个相邻的非“0”脉冲极性相同，并且要求相邻的V码之间极性必须交替。V的取值为+1或-1。

（4）B的取值可选0，+1，-1，以使V同时满足（3）中的两个要求。 （5）V码后面的传号码极性极性也要交替。 例如：

消息码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 AMI码：-1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 HDB3码：-1 0 0 0 –V +1 0 0 0 +V -1 +1 –B 0 0 –V +B 0 0 +V -1

其中的 V脉冲和 B脉冲与 1脉冲波形相同，用V或B符号表示的目的是为了示意该非零码是由原信码的“0”变换而来的。

HDB3码的编码规则虽然比较复杂，但解码却比较简单。从编码过程中可以看出，每一个V码总是与其前一个非0码（包括B码在内）同极性，因此从收到的码序列中可以很容易地找到破坏点V码，于是可断定V码及其前3个码都为“0”码，再将所有的-1变为+1后，便可恢复原始信息代码。

HDB3码的特点是明显的，它既保留AMI码无直流分量，便于直接传输的优点，又克服了长连0串（连0的个数最多3个）的出现，HDB3码的频谱中既消除了直流和甚低频分量，又消除了方波中的高频分量，非常适合基带传输系统的特性要求。因此，HDB3码是目前实际系统中应用最广泛的码型。虽然HDB3码比AMI 码的性能更好，但它仍属于1B1T 码型。 3、双相码

双相码又称曼彻斯特码。它用一个周期的正负对称方波来代表码元“0”，而用它的反相波形来代表码元“1”。

编码规则：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。 例如：

消息码： 1 1 0 0 1 0 1 双相码： 10 10 01 01 10 01 10

这种码在每个码元的中心部位都发生电平跳变，因此有利于定时同步信号的提取，而且定时分量的大小不受信源统计特性的影响。曼彻斯特码中，由于正负脉冲各占一半，因此无直流分量，但这种码占用的频带增加了一倍。曼彻斯特码适合在较短距离的同轴电缆信道上传输。 4、差分双相码

为了解决双相码因极性反转而引起的译码错误，可以采用差分双相码的概念。双相码是利用每个码元持续时间中间的电平跳变进行同步和信码表示。而在差分双相码编码中，每个码元中间的电平跳变用于同步，而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码。 5、密勒码

密勒码又称延迟调制码，是双相码的一种变形。

编码规则：“1”码用码元中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。“0”码有两种情况：单个“0 ”时，在码元持续时间内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变，连“0”时，在两个“0”码的边界处出现电平跃变，即“00”与“11”交替。 6、CMI码

CMI码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平码。 编码规则：“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定的用“01”表示。

NRZ序列

123456CMI序列

7891011

2468101214161820

图2-2 CMI编码序列图

第3章 实验原理

3.1数字通信系统模型

图2-3 数字通信系统模型

3.2数字基带传输系统模型

图2-4数字基带传输系统模型

假设 an 为发送滤波器的输入符号序列，在二进制的情况下，符号an的取值为0，1或-1，+1。为分析方便，我们把这个序列对应的基带信号表示成

d(t)

n

a (t nT)

n

s

这个信号是由时间间隔为Ts的单位冲激函数 (t)构成的序列，其每一个 (t)的强度则由an决定。当d(t)激励发送滤波器时，发送滤波器产生大输出信号为

s(t) d(t) gT(t)

n

a

n

gT(t nTs)

式中：“*”是卷积符号；gT(t)是单个 (t)作用下形成的发送基本波形，即发送滤波器的冲激响应。

设发送滤波器的传输特性为GT( )，则gT(t)由下式确定

gT(t)

12

GT( )ej td

若再设信道的传输特性为C( )，接收滤波器的传输特性为GR( )，则图1-2所示的基带传输系统的总传输特性为

H( ) GT( )C( )GR( )

其单位冲激响应为

h(t)

1

2

H( )ej td

h(t)是在单个 (t)作用下，H( )形成的输出波形。因此在冲激脉冲序列d(t)

作用下，接收滤波器输出信号r(t)可表示为

r(t) d(t) h(t) nR(t) anh(t nTs) nR(t)

式中，nR(t)是加性噪声n(t)经过接收滤波器后输出的噪声。

然后，抽样判决器对r(t)进行抽样判决，以确定所传输的数字信息序列 an 。例如，我们为了确定第k个码元ak的取值，首先应该在t kTS t0时刻上对r(t)进行抽样，以确定r(t)在该样点上的值。由上式可得

r(kTs t0) akh(t0) anh[(k n)Ts t0] nR(kTs t0)

n k

式中：akh(t0)是第k个接收码元波形的抽样值，它是确定ak的依据；

ah[(k n)T

nn k

s

t0]是除第k个码元以外的其它码元波形在第k个抽样时刻上的

总和，它对当前码元ak的判决起着干扰的作用，所以称之为码间串扰值，由于an

是以概率出现的，故码间串扰值通常是一个随机变量；nR(kTs t0)是输出噪声在抽样瞬间的值，它是一种随机干扰，也会影响第k个码元的正确判决。

第4章 MATLAB软件简介

4.1软件介绍

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及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、科学数据可视化以及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、工程设计以及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 …… 此处隐藏：2941字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……