MATLAB/Simulink第I类部分响应系统仿真

关于该题目的文章较少，通过查找资料实现了通过Simulink的第一类部分响应的仿真

主要目标：通过Simulink实现

（1）设计基于第I类部分响应数字基带传输系统；（2）画出第I类部分响应系统的时频域波形；（3）对原始基带信号进行预编码、相关编码，经过基带传输系统后进行模2判决恢复基带信号；（4）对比分析经过部分响应系统传输前后的基带信号

       理想低通系统与升余弦系统，这两种无码间干扰的基带系统都不够理想，两系统的有效性与可靠性是矛盾的。奈奎斯特第二准则对兼顾两者要求提供了一条思路有控制地在某些码元时刻的抽样引入码间干扰，而其在其余码元的抽样时刻无码间干扰，就能使频带利用率达到理论上的最大值，同时又可降低对定时精度的要求，通常把满足奈奎斯特第二准则的波形称为部分响应，而第I类部分响应系统引入的码间干扰，当前码元只对下一码元有影响。

理想低通滤波器的冲激响应是单个Sa(πt/Tb)函数的形式，“拖尾”收敛较慢，引入一个相隔的Sa函数波形，发现两“拖尾”极性相反，将两波形相加：“拖尾”收敛速度变快，且在下一码元引入了有值的码间干扰ISI，其他过零点处依旧为零。

系统设计：

                                                        第I类部分响应的总系统框图

所需模块设计及其功能如下。

预编码和差分编码：

预编码：用于解决差错传播；

相关编码：用于有规则地引入ISI。

发送滤波器：产生适合于信道传输的基带信号波形，因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。发送滤波器通过码型变换和波形变换实现其变换，使得信号与信道匹配，便于传输。

信道模块：是允许基带信号通过的媒介。信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起失真。另外信道还会引入噪声。在通信系统的分析中，常常把噪声等效，集中在信道中引入。

接受滤波器：它的功能是接受信号。尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由定位脉冲控制）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。

定位脉冲和同步提取：它的作用是抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确与否直接影响判决结果。

各模块的规则与实现：

信源的选择：信号产生模块用来产生二进制基带信号即码元。在本实验中采用贝努力二进制产生器产生ak信号。

发送滤波器与接收滤波器：发送滤波器要用于产生适合信道传输的基带信号波形，若采用匹配滤波器，则它与接收滤波器共同决定传输系统的特性，接收滤波器用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，使输出波形有利于抽样判决。

信道：允许基带信号通过的媒质，通常会引起传输波形的失真并且引入噪声，实验中一般使用均值为零的高斯白噪声。

收端还原信码：剔除已知的ISI

若进行直接抽样判决，根据相关编码的编码规则，接收端出现错误以后，恢复出来的就全是错误的，恢复时，还必须有一个正确的起始值，否则即使接收端不出错也不可能恢复出正确的序列。 而做模2处理后接收端无需知道，不存在差错传播现象。因此选用模2判决来恢复信号。

抽样判决器的选择：由于从信道出来的波形在数值上有一定的偏移，所以在抽样判决时设定的判决是一个范围，而不是固定的值。抽样判决模块用Interval Test实现，如果输入介于下限3和上限7指定的值之间，Interval Test 模块将输出1。如果输入在这些值的范围之外，模块将输出0。

系统实现与模块的参数选择：

信号的产生：使用贝努力二进制产生器

其参数设置为：

3.2预编码与相关编码

通过异或门与延迟模块实现

相关编码规则，通过延迟模块与Add实现

 发送滤波器与接收滤波器：

 判决模块：

 总系统框图：

 运行结果图：

 附上Simulink文件的链接

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