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1、通信原理实验报告实验二年级专业2016级通信工程一班学号 201609160117201609160118201609160119201609160120姓名 张波 张子豪闫国梁丁敏实验目标掌握数字基带信号及其功率谱密度的表示理解眼图的含义掌握部分响应系统的原理及设计实验原理1.利用波形的不通幅度表示不同数字的信号称为脉冲2.1数字基带信号幅度调制(PAM)信号，可写成s(t) = Z a g (t nT ) n其中，g (t)是该数字信号的波形，an的取值与第n时刻的数字符号取值一一映射。例如，数字符号0、1分别对应幅度+1V、-1V，波形。0 t Tothers数字PAM信号可以看成是一个
2、输入的数字序列经过脉冲 形成滤波器形成的信号，如图所示Z a 5 (t nT ) Z a g(t - nT )n n / g () | n - S2.数字PAM信号的功率谱密度设输入的数字序列是平稳的，则PAM信号的功率谱密度可通过夏式计算得到：Pn(f) = t1 Z Ra(n)e-j2兀fnTs|G(f )2s n其中，是序列的自相关函数， 是的频谱，是码元间隔。由上式可以看出，PAM信号的功率谱密度不仅受信 号波形的影响，同时受序列的自相关特性的影响。因此， 可以构造不同的自相关特性序列来改变数字基带信号的 功率谱形状，即基带信号的码型，适应信道的频率特性。2.2基带信号的眼图在数字基带
3、系统的接收端用示波器观察接收信号，将 接收信号输入示波器的垂直放大器，同时调整示波器的水 平扫描周期为码元间隔的整数倍，则示波器上显示的波形 形如一只只“眼睛”，称为基带信号的眼图。其实，基带 信号的眼图形成原因是因为示波器的荧光显示屏光迹在 信号消失后需要一段时间才能消失，因此显示在示波器上 的是若干段的数字基带波形的叠加，呈现出眼图的形状。 2.3部分响应系统对升余弦滚降系统来说，a越小，基带信号的带宽越 小，但基带信号的波形衰减减慢；反之，a越大，基带信 号的带宽也越大，但基带信号波形的衰减却加快了。由于 升余弦滚降系统是抽样点无码间干扰，因此如果接收端能 精确抽样，则码间干扰不存在。但
4、在实际系统中抽样时钟 可能不很精确，因此如果基带信号波形衰减越快，对抽样 时钟的精确度就越不敏感。因此能不能找到一种方法使基 带信号的带宽小，同时基带信号波形的衰减又快呢？部分 响应系统波形通过人为引入前后码元的干扰，实现了上述 目标。通过发送时有意地在连续几个码元间引入码间干扰， 且其余码元不产生码间干扰，在接收判决时，由于码间干 扰的规律是已知的，因此可以在接收端消除相应的码间干 扰，最终达到提高系统频带利用率的目的。第一类部分响应系统是在两个码元间引入码间干扰。其冲激响应函数为sM T(-TS)+s(t - T )T sSsin tT 1s,1 -1 / Ts1TS兀，sin tg (t
5、) = h(t) + h(t - Ts)=j兀1TS其系统响应为G (f) = (1 + e - ts ) H (f)=2Ts cos(fTs )e - j / Ts0f others12Ts实验内 容可见，第一类部分响应系统并不满足抽样点间无码间 干扰的条件，其每个抽样点仅受前一个码元的影响，因此 可以通过减去前一码元的干扰来确定当前抽样点值，从而 正确判决。实验内容1：用matlab画出如下数字基带信号波形及其功率谱密度。10 t Tg （t） = （1） 若。others，输入二进制序列取值为0、1 （且假设等概出现），此波形称为单极性非归零 （NRZ）波形。10 t T Tg(t) =
6、 (2) 若10others ,输入二进制序列取值为0、1 (且假设等概出现)，此波形称为单极性归零(RZ) 波形。(3) 若g(t)= sin/)/ J)，输入二进制序列取值为-1、+1 (且等概出现)。实验内容2：已知升余弦滚降系统的传输函数为，0 5(1 芬m、 T . T /冗、1(1 一以)兀(1+ 以)兀H()=寸1 + sin( -),丁 蛀护均21 O 1 匠戈妄护虬部分响应系统#农护翁为#冬是2468101214161820t/Ts24B10实验总在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不 太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行 传输。通过本次试验，基本掌握了数字基带信号及其功率 谱密度的简单表示方法以及部分响应系统的原理及设 计，了解了眼图的含义。
