北京邮电大学通信原理硬件实验报告

北京邮电大学实验报告

题目：

班级： 2011211127 专业： 信息工程 姓名： 成绩：

实验三 简单基带传输系统

一、 实验目的和要求

目的：熟悉系统仿真软件systemview，掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。

要求：自己构建一个简单的基带传输系统，进行系统性能的测试。

二、 实验原理和内容

实验内容：构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性 PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。要求：

1．观测接收输入和滤波输出的时域波形； 2．观测接收滤波器输出的眼图。

实验原理：简单的基带传输系统原理框图如下，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

系统框图

三、 主要仪器设备

计算机、SystemView仿真软件

四、 实验步骤与操作方法

第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数: ①运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒； ②采样频率：Sample Rate：10000Hz。

第2步：调用图符块创建仿真分析系统,各模块参数如下：

第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形；

第4步：观察信源 PN码和波形形成输出的功率谱； 第5步：观察信道输入和输出信号眼图。

四、 实验数据记录和处理

1) 运行实验软件，创建系统仿真电路如下图：

2) 搭建好系统后，运行后绘制得到的“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”

和“判决比较输出”时域波形如下：

通信系统仿真实践实验

报告

信道输入

信道输出

通过比较可以看出，PN序列经过这样简单的基带传输系统后信号能够重建，

在接收端获得了与发送端相同的信号，只是存在一定得延时，这与信号传输需要时间有关，该系统设计是合理成功的；发送序列经过成形滤波器后变为适合信道传输的波形，其实质是去掉信号中高品分量；信道的模拟为加性高斯白噪声信道，噪声与信号叠加，使输出产生错误，同时可能产生码间干扰；信道输出的信号经过抽样保持，最终判决恢复原信号。 3) 信源 PN码和波形形成输出的功率谱：

比较看出，波形形成后的信号功率谱主要集中在低频端，能量相对集中，而

PN码的功率谱主瓣外的分量较大。经高斯滤波器形成处理后的基带信号远比 PN码信号平滑，经低通信道后信号能量损失小一些。这与成型滤波器设计的理念也相符，波形形成滤波器正是为了去除信号中的高频分量，使信号适合信道传输。 4) 信道输入和输出信号眼图：

从上述眼图可以看出，从上述眼图可以看出，由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，改变信道特性和噪声强度，加大噪声强度时，眼图会发生明显变化，系统性能明显变差，产生明显的接收误码，甚至会得不到原始信息。经高斯滤波器形成处理后的基带信号远比 PN 码信号平滑，信号能量主要集中于10倍码率以内，经低通型信道后信号能量损失相对小一些。由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，改变信道特性和噪声强度，眼图会发生明显变化，甚至产生明显的接收误码。

五、 实验结果与分析

同过仿真软件进行系统的搭建，设置相应的参数对系统进行仿真，可以看出，系统达到了预计的效果和要求。通过对各个输出波形、功率谱、眼图的观察得出：经高斯滤波器形成处理后的基带信号远比 PN码信号平滑，更适合信道传输，由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，这也是产生误妈的原因。这些都与理论的分析相一致，因此实验是成功的。

六、实验总结

通过该实验，第一次接触到系统仿真类型的设计软件Systemview，同时也是第一次不考虑系统内部实现，通过模块相连来验证实验电路的功能，比较有趣，同时也加深自己对理论科学习时基带传输系统整体原理的理解。