基于MATLAB的通信原理实验仿真平台
图3.3-3
3.3.3 三元码GUI编辑界面
建立一个新的GUI工程文件，保存文件名为sanyuanma，在编辑界面中添加三个按键，将其属性中String分别设置为AMI 码、HDB3码、返回，字体大小设置为18，还要添加三个文本编辑框，两个坐标轴，一个Button Group。将Button Group拉大后将三个文本编辑框放入案件组内并在其属性中将String设置为参数设置，还要在三个文本编辑框左边添加三个静态文本显示框，将其属性中String设置分别设置为输入数字信号、AMI 码、HDB3码。注意要在主界面中数字基带传输菜单下的子菜单三元码的回调函数下添加如下程序：h=gcf; sanyuanma; close(h);便可由主界面切换到三元码的GUI界面。最后调整好界面如下图3.3-4所示。
图3.3-4
3.3.4 三元码编码原理及仿真
1.AMI码
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传号交替反转码常记作AMI码。在AMI码中，二进制码0用0电平表示，二进制码1交替地用+1和-1表示。AMI码的特点有两点：
1．由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而0电位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;
2 .不易提取定时信号，由于它可能出现长的连0串。
2.HDB3码
二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；当二进制序列中四个连“0”时按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。
3. 三元码仿真界面如下图3.3-5所示：
图3.3-5
二进制信码：1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI码： 1 -1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 1 0 0 0 0 0 -1 HDB3码： 1 -1 0 1 0 0 0 +V 0 0 0 -1 0 0 1 +B 0 0 -V 0 -1
从图中可以看出编码得到的波形与上方我写出的三元码编码码型一致，说明了仿真结果的正确性。
3.3.5 眼图GUI编辑界面
重新建立一个新的GUI工程，保存为yantu，在编辑界面中添加四个按键，一个文本编辑框，一个按键组，三个坐标轴，并设置好相应的参数，方法同上面讲到的一样这里就不再重复，注意要在主界面中数字基带传输菜单下的子菜单眼图的回调函数下添加如下程序：h=gcf; yantu; close(h);便可由主界面切换到眼图GUI界面。本仿真中我编辑的眼图GUI编辑界面如图3.3-6所示，运行后仿真演
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示界面如图3.3-7所示。仿真中将滚降系统α设置为可变参数，更加便于我们对实验仿真的观察理解。
图3.3-6 图3.3-7
3.3.6 眼图原理及仿真
1. 升余弦滚降信号。
数字信号的码元进行传输时通常需要考虑是否存在码间串扰问题，码元传输时通常要求无码间串扰。在实际中得到广泛应用的无串扰波形，其频域过度特性是以π/T为中心，具有奇对称生余弦形状，通常称为升余弦滚降信号，简称升余弦信号。升余弦滚降信号的基带系统的传递函数为：
?S0T??T???????1?????1???1?sin??,????????2???2TTT??????????1???S?????0???S0T,T???1???????0T??称为滚降系数，0???1。
2. 眼图。
眼图可以用来检测接收信号的系统性能特性，在实际工程当中，由于部件调试不理想或信道特性发生改变，都可能使系统的性能变坏。除了用专用的精密仪器进行定量的测量之外，在调试和维护的工作中，技术人员还希望能用较为简单的方法和通用的仪器也能宏观的监控系统的性能，其中一个较为有效地方法是观察接收信号的眼图。眼图可以较为直接的在示波器中观察，将待测的基带信号接入到示波器的输入端，同时将位定时信号作为扫描同步信号。示波器每隔Ts秒重复扫描时，利用示波器的余晖效应，扫描所得到的波形叠加在一起便可以形成眼图。由得到眼图波形的特点可以定性地反映系统的性能。当码间串扰十分严重时，眼图会完全闭合起来，系统不可能无误工作，所以必须对码间串扰进行纠正。
由眼图可获得的信息有：
1、眼图张开部分的宽度决定了接受波形可以不受串扰影响的时间间隔。
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2、眼图斜边的斜率反映出系统对定时误差的灵敏度，斜边越陡，对定时误
差越灵敏，对定时稳定度越高。
3、在抽样时刻，上下两个阴影区的高度称为信号失真量，它是噪声和码间
串扰叠加的结果，所以眼图的张开度决定了系统的噪声容限。最佳取样时刻应选在眼图张开最大的时刻，此时的信噪比最大。
图3.3-8
3. 眼图仿真
下面三幅图画出了滚降系数?分别为0、0.5、1时的升余弦滚降信号、基带信号、眼图的波形，由于这里我是的基带信号是随机产生的，所以三幅图中的基带信号不相同，但是这不会影响眼图的效果。滚降系数?的不同，升余弦滚降系统的眼图有较大的区别，当滚降系数?=1时，产生的眼图效果最好，此时系统性能最好。
图3.3-9 图3.3-10
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