2.5数字传输系统

数字传输系统

### Java 实现数字基带传输系统的代码示例 数字基带传输系统是通信领域的重要组成部分,通常涉及信号的生成、调制、解调和接收等过程。以下是一个使用Java实现简单数字基带传输系统的代码示例,涵盖基本的功能模块。 #### 1. 基带信号生成 基带信号可以通过简单的二进制序列生成。以下是生成随机二进制序列的代码: ```java import java.util.Random; public class BasebandSignalGenerator { public static String generateBinarySignal(int length) { Random random = new Random(); StringBuilder signal = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < length; i++) { signal.append(random.nextInt(2)); // Generate 0 or 1 } return signal.toString(); } public static void main(String[] args) { int signalLength = 16; // Example: 16-bit binary signal String binarySignal = generateBinarySignal(signalLength); System.out.println("Generated Binary Signal: " + binarySignal); } } ``` #### 2. 调制与解调 在基带传输中,常见的调制方式包括ASK(振幅键控)、FSK(频移键控)和PSK(相移键控)。以下是一个简单的ASK调制和解调示例: ```java public class ASKModulationDemodulation { public static double[] modulate(String binarySignal, double amplitude) { double[] modulatedSignal = new double[binarySignal.length()]; for (int i = 0; i < binarySignal.length(); i++) { modulatedSignal[i] = binarySignal.charAt(i) == '1' ? amplitude : 0; } return modulatedSignal; } public static String demodulate(double[] modulatedSignal, double threshold) { StringBuilder demodulatedSignal = new StringBuilder(); for (double sample : modulatedSignal) { demodulatedSignal.append(sample > threshold ? '1' : '0'); } return demodulatedSignal.toString(); } public static void main(String[] args) { String binarySignal = "101010"; // Example binary signal double amplitude = 5.0; // Modulation amplitude double threshold = 2.5; // Demodulation threshold double[] modulatedSignal = modulate(binarySignal, amplitude); System.out.println("Modulated Signal: "); for (double sample : modulatedSignal) { System.out.print(sample + " "); } String demodulatedSignal = demodulate(modulatedSignal, threshold); System.out.println("\nDemodulated Signal: " + demodulatedSignal); } } ``` #### 3. 系统性能评估 为了评估数字基带传输系统的性能,可以引入误码率(BER)的概念。以下是一个计算BER的示例: ```java public class BERCalculator { public static double calculateBER(String transmittedSignal, String receivedSignal) { if (transmittedSignal.length() != receivedSignal.length()) { throw new IllegalArgumentException("Signals must have the same length."); } int errors = 0; for (int i = 0; i < transmittedSignal.length(); i++) { if (transmittedSignal.charAt(i) != receivedSignal.charAt(i)) { errors++; } } return (double) errors / transmittedSignal.length(); } public static void main(String[] args) { String transmittedSignal = "110101"; String receivedSignal = "110001"; double ber = calculateBER(transmittedSignal, receivedSignal); System.out.println("Bit Error Rate (BER): " + ber); } } ``` ### 总结 上述代码展示了如何使用Java实现一个简单的数字基带传输系统,包括基带信号生成、ASK调制与解调以及BER计算等功能。这些功能模块可以根据实际需求进一步扩展和优化[^1]。
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