软件仿真实验一  数字基带系统

实验目的：

1、熟悉仿真环境；

2、掌握数字基带信号的常用波形与功率谱密度；

3、掌握奈奎斯特第一准则与码间干扰的消除；

4、掌握眼图及其性能参数。

知识要点：

1、单、双极性不归零码的波形与功率谱密度；

2、单、双极性归零码的波形与功率谱密度；

3、奈奎斯特第一准则与码间干扰的消除；

4、眼图及其性能参数。

仿真要求：

建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 2000Hz

双边功率谱密度选择（Power dBm in 50 ohm）

1、记录单、双极性不归零码的波形与功率谱密度；

Rate = 100Hz；双极性码Amp = 10V；

单极性码Amp = 10V，Offset = 10V；

2、记录单、双极性归零码的波形与功率谱密度；

用于采样的矩形脉冲序列幅度1V，频率100Hz；

脉宽0.005s（占空比50%）；

3、改变采样脉冲的占空比，观察并记录归零码波形与功率谱密度的变化；

4、建立如下系统：

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其中图符4、5均为示波器；

图符0为Rate = 100Hz，Amp = 10V的双极性不归零码；

图符3为FIR低通滤波器，其参数设置如下：

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通带增益0dB，阻带增益-40dB；

归一化最低截止频率10Hz/2000Hz = 0.005；

归一化最高截止频率190Hz/2000Hz = 0.095；

分别记录信源与信宿的眼图，建议时间参数：Start = 0.02s，Length = 0.05s；

5*、改变FIR低通滤波器的归一化截止频率，观察并记录信宿眼图的变化；

6*、在FIR低通滤波器前加入高斯白噪声，观察并记录信宿眼图的变化，

建议Density in 1 ohm = 0.001W/Hz；

7*、改变高斯白噪声的功率谱密度，观察并记录信宿眼图的变化。

实验报告要求：

1、记录数字基带信号的常用波形与功率谱密度，并分析其各自的特点；

2、记录归零码的变化，分析占空比对归零码波形与功率谱密度的影响；

3、记录信宿眼图的变化，并分析系统传输特性对信宿眼图的影响；

4、记录信宿眼图的变化，并分析噪声对信宿眼图的影响。

系统框图：

仿真结果与实验分析：

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由实验结果可知，单极性信号有直流分量，双极性信号没有直流分量；双极性信号和单极性信号的带宽一样大；归零信号比不归零信号带宽大，大约是2倍；归零信号存在占空比，而不归零信号不存在占空比一说。

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第一个图是没有码间干扰的眼图，若滤波器设计合理，满足第一奈奎斯特准则，则眼图不存在码间干扰。第二个图是更改了滤波器的滚降系数，这样就不满足奈奎斯特第一准则，眼图存在码间干扰，眼图的形状改变。第三、四个图是增加了高斯噪声，但滤波器特性并不改变，仍旧满足奈奎斯特第一定律，因此图线变得杂乱，但是高斯噪声并不会改变图像的形状。

实验成绩评定表