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深度剖析MATLAB信号处理仿真-基带脉冲成形

深度剖析MATLAB信号处理仿真-基带脉冲成形
本次我们探讨另外一个在本科阶段让我们头痛的东西,通信原理之必考曲目,拼死也要背下来的内容,基带脉冲成形。

然而俺对这个东西的理解和认识却是在本科以后的事情。

早年(比如摩托罗拉手机时代)的基带成形都是用模拟电路做的,那会儿的数字电路密度极低,想想大学本科数电实验里面的各种74系列芯片,如果用这个东西拼个数字滤波器估计会疯掉。

况且,就算有数字滤波器,高速高精度的ADC、DAC也是个问题。

所以,早些年的数字电路课本的名字通常叫做“脉冲与数字电路”,言下之意,这东西用来处理脉冲信号的,而且,也就处理处理脉冲信号,千万别想着整太复杂的东西,那会还是一个模拟电路统治着通信系统的时代。

问题在于,除了打电话这种事情,人们还是有传送数据的需求的,比如说像寻呼机这种无线数字通信系统,更早的,比如郑君里老师在《教与写的记忆-信号与系统评注》提到的他年轻时候的神器“1200波特数传机”这东西用现在的话讲叫做“1200波特率调制解调器”,送你一台上网用,你肯定嫌慢,但是在当时是要国家立项的重大课题。

如果你愿意去一些通信原理或是信号与系统的课本里面考古,也许会看见有些习题专门探讨如何设计一个模拟的升余弦滚降滤波器。

在那个时代里,数字电路的任务是把要发送的比特信息变换成脉冲信号,就是一些列各种幅度(多进制调制)的方波,我们在信号与系统的课程里知道,方波信号的带宽是无穷大的,所以后级的模拟成形滤波器负责把这些方波的频谱带宽变小,同时又要满足时域采样点无失真的准则。

我们在数字信号处理课程里面学习过IIR滤波器,而且还有“双线性变换法”,“冲击响应不变法",以及各种让我们头晕的东西,我小时候第一次学这东西的时候在想,整这个玩意儿干嘛,后来才明白,这东西是为了用数字的方法来实现以前的模拟滤波器,模拟滤波器都是有极点的,映射到数字域中,就是IIR滤波器,那么为什么要替换掉模拟滤波器呢,有两个原因,一是为了提高通信产品的一致性,模拟元件比如电容、电阻的值是无法严格准确生产的,至于电感就是个更加不靠谱的东西,这就导致每个模拟电路元件被制造出来。

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