眼图课程设计报告---数字基带传输系统眼图的产生与分析

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1、 课 程 设 计 报 告 题 目： 数字基带传输系统眼图的产生与分析数字基带传输系统眼图的产生与分析 系 别： 电子信息与电气工程系电子信息与电气工程系 专 业： 通信工程通信工程 班 级： 学 号： 姓 名： 导 师： 2012 年 12 月 6 日 目 录 摘要 1 课题意义. 1 2 系统框图. 1 2.1 一般的系统组成 1 2.2 本文所用的系统框图 1 3 模块设计及其实现. 2 3.1 输入模块 2 3.1.1 数字基带信号的选择. 2 3.1.2 m序列的概念 2 3.1.3 m序列的用途 2 3.1.4 m序列产生原理 2 3.1.5 方案选择. 2 3.1.6 设计实现.

2、3 3.2 传输模块 3 3.2.1 传输系统选择. 4 3.2.2 传输系统的设计. 4 3.2.3 传输系统的实现. 5 3.3 接收模块 6 3.3.1 示波器原理. 6 3.3.2 眼图的产生原理. 6 3.3.3 眼图与系统性能的关系. 6 4 性能分析. 7 4.1 数字基带信号波形 7 4.2未经传输的源信号眼图. 8 4.3 带基带传输模块 8 5 总结. 11 参考文献 15 附录：系统电路图 17 1 数字基带传输系统性能测试与分析 摘要摘要： 本文以移位寄存器为核心， 设计了一个用于分析系统传输性能好坏的电路系 统。 它由数字信号发生器、 伪随机信号发生器、 模拟低通滤波

3、器以及示波器组成。 数字信号和伪随机序列由移位寄存器产生，低通滤波器模拟传输信道。经测试它 能够反映出传输系统性能的好坏。 关键字：关键字：m序列 加法器 滤波器 基带传输 眼图 系统性能 1 课题意义课题意义 对于一个信号传输系统而言， 最大的指标就是使信号能够无失真的传送到接 收端，然而这是不可能做到的，信号在传输中必然存在失真，只有通过改良系统 使失真达到可以接受的范围内才能用来传输信号， 所以就必须有一个有效的的方 法来判断传输系统的好坏。 通过本课题中产生的眼图来判断传输系统的好坏是一 个有效的方法。通过看到的眼图实际情况，可以了解传输系统的性能好坏，从而 帮助设计人员设计出符合要求

4、的传输系统。 2 设计思路设计思路 为了实现本次设计目标，本文使用一噪声信号叠加到一有用信号上，产生 一新的信号， 再让这一信号通过滤波器观察得到的眼图来判断这个系统的性能好 坏。该有用信号和噪声信号均用 m序列实现。 2 系统框图系统框图 2.1 一般的系统组成一般的系统组成 图 1 一般系统组成框图 2.2 本文所用的系统框图本文所用的系统框图 发送端 接收端 发送滤波 传输信道 接收滤波 2 为了方便设计，本文中省去发送端和接收端滤波电路。 图 2 简化后系统框图 3 模块设计及其实现模块设计及其实现 3.1 输入模块输入模块 3.1.1 输入信号的选择输入信号的选择 本次设计的输入信号

5、为两个 m 序列叠加后的信号，故应该先产生两个 m 序 列，送入加法器进行叠加来产生输入信号。 3.1.2 m序列的概念序列的概念 M 序列（即 De Bruijn序列）又叫做伪随机序列、伪噪声(PN)码或伪随机码。 可以预先确定并且可以重复实现的序列称为确定序列； 既不能预先确定又不能重 复实现的序列称随机序列；不能预先确定但可以重复产生的序列称伪随机序列。 3.1.3 m序列的用途序列的用途 码分多址系统主要采用两种长度的 m序列：一种是周期为 P=215-1 的 m 序 列，又称为短 PN 序列；另一种是周期为 P=242-1 的 m序列，又称为长 PN 序列. 误码率测量中的随机信号源

6、，仿真技术中的伪随机序列发生器。数据加扰，保密 通信领域。 3.1.4 m序列产生原理序列产生原理 m序列是由带线性反馈的移位寄存器产生的序列且具有最长周期， 带线性反 馈的移位寄存器初始状态设定后，在时钟触发下，每次一位后各级寄存器状态都 会发生变化，其中任意一级寄存器的输出，随着时钟节拍的推移都会产生一个序 列，该序列称为移位寄存器序列既 m 序列。其特点是序列具有随即信号的特点 且它具有最长周期的特点，假设四级移位寄存器其产生的序列周期为 16-1=15 位。 3.1.5 方案选择方案选择 方案一：本方案采用 74LS164 移位寄存器级连成 N 级移位寄存器，产生两 发送端 传输系统 接收端 3 路 m 序列送入加法器，产生输入信号。用通用数字器件构成的特点是速度可以 很快，但硬件电路不便于修改，只能产生单一 N 级的 M 序列伪随机信号