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通信原理课程设计 SystemView通信系统仿真 09通信本2班

通信原理课程设计 SystemView通信系统仿真 09通信本2班
通信原理课程设计 SystemView通信系统仿真 09通信本2班

唐山学院

通信原理课程设计

题目 SystemView通信系统仿真

系 (部) 信息工程系

班级 09通信本2班

姓名高丽

学号 4090214208

指导教师唐万伟李茜

2012 年06 月 25 日至 06 月 29 日共 1 周

2012 年 06 月 29 日

通信原理课程设计任务书

一、设计题目、内容及要求

设计题目:SystemView通信系统仿真

设计内容及要求:

1)了解SystemView的运行环境及应用领域;

2)逐步熟悉各种通信系统的仿真,由简到难;

3)运用所学对几个实际系统的仿真进行分析和比较;

4)课程设计共一周。主要是熟悉SystemView的运行环境,掌握SystemView 系统的基本操作,并对简单通信系统进行仿真。18周具体工作安排:(1)查资料,理论讲解

(2)模拟调制方式AM、 DSB、SSB调制解调

(3)数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调

(4)抽样定理、增量调制

二、设计原始资料

①通信原理实验指导书(SystemView仿真)

② SystemView通信系统仿真设计

三、要求的设计成果(课程设计说明书、设计实物、图纸等)

不少于2000字的设计说明书一份。

四、进程安排

①周一:查资料,理论讲解

②周二:AM、 DSB、SSB调制解调

③周三:数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调

④周四:抽样定理、增量调制

⑤周五:撰写课程设计说明书

五、主要参考资料

[1] 通信原理.樊昌信...等编著,国防工业出版社,001

[2] 通信原理(合订本).周炯槃...等编著.北京邮电大学出版社,2005

[3] SystemView 动态系统分析及通信系统仿真设计.卫兵.安电子科技大学

出版社, 2001

[4] 数字通信系统的SystemView仿真与分析.青松…等著.北京航空航天大

学出版社,2001

指导教师(签名):教研室主任(签名):

课程设计成绩评定表

出勤情况出勤天数缺勤天数

成绩评定出勤情况及设计过程表现(20分)课设答辩(20分)

设计成果(60分)

总成绩(100分)

提问

(答辩)

问题

情况

指导教师签名:

年月日

1 引言 (1)

2 软件SystemView的介绍 (2)

3 模拟调制系统的设计与分析 (4)

3.1 幅度调制(线性调制)的原理 (4)

3.1.1 AM调制与解调原理 (4)

3.1.2 DSB调制与解调原理 (5)

3.1.3 SSB调制与解调原理 (5)

3.2 幅度调制(线性调制)的仿真与分析 (6)

3.2.1 AM调制与解调的仿真与分析 (6)

3.2.2 DSB调制与解调的仿真与分析 (9)

3.2.3 SSB调制与解调的仿真与分析 (11)

4 数字调制系统的设计与分析 (16)

4.1 二进制数字调制与解调原理 (16)

4.1.1 2ASK调制与解调原理 (16)

4.1.2 2FSK调制与解调原理 (17)

4.1.3 2PSK调制与解调原理 (18)

4.2 二进制数字调制与解调的仿真与分析 (18)

4.2.1 2ASK调制与解调的仿真与分析 (18)

4.2.2 2FSK调制与解调的仿真与分析 (21)

4.2.3 2PSK调制与解调的仿真与分析 (23)

5 抽样定理、增量调制系统设计 (26)

5.1 抽样定理的系统设计 (26)

5.2 增量调制的系统设计 (28)

6 总结 (30)

参考文献 (31)

通信的按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。通信的目的是传递消息中所包含的信息。通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统;数字通信系统是利用数字信号来传递信息的。根据信道中传输的信号是否经过调制,将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统,其中带通传输系统是对各种信号调制后传输的总称,调制方式有很多,本次课程设计主要研究的是:模拟调制有常规双边带调幅AM,双边带调幅DSB,单边带调幅SSB;数字调制有二进制振幅键控2ASK,二进制频移键控2FSK,二进制相位键控2PSK;脉冲数字调制有增量调制DM(ΔM)。经过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定着一个通信系统的性能。

在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。为了使复杂的设计过程更加便捷高效,使得分析与设计所需的时间和费用降低。

SystemView是美国ELANIX公司于1995年开始推出的基于PC机Windows平台的动态系统仿真软件工具,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。

SystemView仿真系统能仿真大量的应用系统,能快速方便地进行动态系统设计与仿真,在本文中可以方便地加入SystemView的结果,完备的滤波和线性设计,先进的信号分析和数据处理,完善的自我诊断功能等。

这次课程,要求了解SystemView的运行环境及应用领域,逐步熟悉各种通信系统的仿真,由简到难,运用所学对几个实际系统的仿真进行分析和比较,熟悉SystemView的运行环境,掌握SystemView系统的基本操作,并对简单通信系统进行仿真。这次课程设计要求掌握仿真的简单的通信系统有:模拟调制方式AM、DSB、SSB调制解调,数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调,抽样定理、增量调制。

2 软件SystemView的介绍

SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView,我们不用关心项目的设计思想和过程,而不用花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。我们只用鼠标点击器图标即可完成系统的建模、设计和测试,而不用学习复杂的计算机程序编制,也不必担心程序中是否存在编程错误。

SystemView由两个窗口组成,分别是系统设计窗口的分析窗口。系统设计窗口,包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成。分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度;活动图形窗口显示输出的各种图形,如波形等。分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具,在窗口界面中,有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。在分析窗口最为重要的是接收计算器,利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数,并对其进行分析、处理、比较,或进一步的组合运算。例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到。SystemView仿真系统具有许多的优点。

1 能仿真大量的应用系统。能在DSP、通讯和控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。具有大量的可选择的库,允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模拟功能模块。特别适合于无线电话、无绳电话、调制解调器以及卫星通信系统等的设计;课进行各种系统是与/频域分析和谱分析;对射频/模拟电路进行理论分析和失真分析。

2 快速方便的动态系统设计与仿真。SystemView图标库包括几百种信号源、接收端、操作符合功能块,提供从DSP、通信、信号处理、自动控制、直到构造通用数学模型等应用。信号源和接收端图标允许在SystemView内部生成和分析信号,并提供可外部处理的各种文件格式和输入/输出数据接口。

3 在报告中方便地加入SystemView的结论。SystemView通过Notes(注释)很容易在屏幕上描述系统;生成的SystemView系统饿输出的波形图可以很方便地使用复制和粘贴命令插入微软word等文字处理器。

4 提供基于组织结构图方式的设计。通过利用SystemView中的图符和MetaSystem(子系统)对象的无限制分层结构功能,SystemView能很容易地建立复杂的系统。

5 多速率系统和并行系统。SystemView允许合并多种数据采样率输入的系统,

以简化FIR滤波器的执行。这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的痛ixnxitongd而设计于仿真,有利于提供整个系统的仿真速度,而在局部又不会降低仿真的精度。同时还可以降低对计算机硬件配置的要求。

6 完备的滤波器和线性系统设计。SystemView包含一个功能强大的、很容易使用的图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境,还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型,并提供易于用DSP实现滤波器或线性系统的参数。

7 先进的信号分析和数据块处理。SystemView提供的分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。分析窗口还提供一个能岁仿真生成数据进行先进的块处理操作的接受计算器。SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查系统波形。内部数据的图形放大、缩小、滚动、谱分析、标尺以及滤波等,全部都是通过敲击鼠标器实现的。

8 课扩展性。SystemView允许用户插入自己用C/C++编写的用户代码库,插入的用户库自动集成到SystemView中,如同系统内建的库一样使用。

9 完善的自我诊断功能。SystemView能自动执行系统连接检查,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图符。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。

总之,SystemView的设计者希望它成为一种强大有力的基于个人计算机的动态的通信系统仿真工具,以实现在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真。

3 模拟调制系统的设计与分析

3.1 幅度调制(线性调制)的原理

模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制,本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。线性调制系统中,常用的方法有AM 调制,DSB 调制,SSB 调制。

线性调制的一般原理:

设正线性载波:)cos()(0?ω+=t A t c c

式中:A 为载波幅度,c ω为载波角频率,0?为正载波初相位。 幅度信号(已调信号)一般表示为:)cos()()(0?ω+=t t Am t s c m 式中:()t m 为基带调制信号。 模拟系统的调制模型如图3-1。

模拟系统的解调器抗噪声性能的分析模型如图3-2。

3.1.1 AM 调制与解调原理

标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM )。假设调制信号()t m 的平均值为0,将其叠加一个直流分量0A 后与载波相乘,即可形成调幅信号。其时域表达式为:

t t m t A t t m A t S c c c AM ωωωcos )(cos cos )]([)(00+=+=

式中:0A 为外加的直流分量;()t m 可以是确知信号,也可以是随机信号。 当满足条件:

0max )(A t m ≤

时,AM 包络检波与调制信号)(t m

的波形完全一样,则用包络检波很容易恢复出原

图 3-1模拟系统的调制模型

图 3-2解调器抗噪声性能的分析模型

始调制信号。

设计的AM 的调制与相干解调框图分别为图3-3和3-4。

AM 的非相干解调就用一个包络检波器即可,所以AM 的非相干解调框图省略了。

3.1.2 DSB 调制与解调原理

在图3-3中如果输入的基带信号没有直流分量,则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号,或称双边带抑制载波(DSB-SC)信号,简称DSB 信号,其时域表示式为

()t t m t s c m ωcos )(=

式中:)(t m 是调制信号(基带信号)。 设计的DSB 调制及解调框图如图3-5。

3.1.3 SSB 调制与解调原理

双边带已调信号包含有两个边带,即上、下边带。由于这两个边带包含的信息相同,因而,从信息传输的角度来考虑,传输一个边带就够了。所谓单边带调制,就是只产生一个边带的调制方式。

利用调制器一般模型,同样可以产生单边带信号。若加高通滤波器,能产生上边带信号;若加低通滤波器,则产生下边带信号。上边带时域表达式为:

图 3-3 AM 的调制框图

图 3-4 AM 的相干解调框图

图 3-5 DSB 的调制及相干解调框图

()()()t t m

t t m t s c c USB ωωsin ?2/1cos 2/1-= 上边带时域表达式为:

()()()t t m

t t m t s c c LSB ωωsin ?2/1cos 2/1+= 根据上下边带的时域表达式,我们还可以可以利用利用相移法产生SSB 的上下边带。

SSB

的解调也是相干解调,和AM 和DSB 的相干解调相同,所以省略了SSB 的相干解调框图。

3.2 幅度调制(线性调制)的仿真与分析

3.2.1 AM 调制与解调的仿真与分析

AM 调制与解调在SystemView 软件上的仿真原理图如图3-7所示。

具体参数:

调制信号幅值:4V ,频率:500H Z ;载波信号频率:4000HZ ;A 0:4V 系统中token14是信道内的高斯白噪声。

需要说明的是:本系统采用的是AM 的相干解调,非相干解调也可以得到相同的结果。

AM 调制与解调的仿真后波形如图3-8所示。

)(t m

图 3-6 相移法产生SSB 信号的框图

图 3-7 AM 调制与解调的仿真电路图

图3-8 AM调制与解调仿真后波形图

因为0A 值为4,而调制信号的幅值也是4V ,由图3-8可以看出已调信号的包络与调制信号波形相同,恢复出来的信号与基带信号波形基本相同。

AM 调制与解调系统的各个信号的频谱图如图3-9所示。

AM 调制与解调仿真结果分析:AM 调制为线性调制的一种,由图3-8可以看

出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化,已调信号的包络与调制信号波形相同。由图3-9可以看出,在频谱结构上,已调信号的频谱结构完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移到载波的频率之上。恢复出来的信号的频谱结构与调制信号的频谱结构基本一致,频谱都集中在500Hz 。本系统采用的是相干解调法,恢复出来的信号与基带信号基本一致,实现了无失真传输。

图 3-9 AM 调制与解调系统的(调制、载波、已调、恢复)各信号的频谱图

3.2.2 DSB 调制与解调的仿真与分析

DSB 调制与解调在SystemView 软件上的仿真原理图如图3-10所示。

具体参数: 调制信号幅值:4V 频率:500H Z

载波信号频率:4000HZ

系统中token14是信道内的高斯白噪声。 需要说明的是:DSB 的解调只能采用相干解调。 DSB 调制与解调的仿真后波形如图3-11所示。

图 3-10 DSB 调制与解调仿真电路图

由图3-11可以看出,恢复出来的信号与基带信号波形基本相同(可能会有一定

的延迟)。

DSB 调制与解调系统的各个信号的频谱图如图3-12所示。

图 3-11 DSB 调制与解调仿真后波形

DSB 调制与解调仿真结果分析:DSB 调制也是线性调制的一种,由图3-11可以看出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化;由图3-12可以看出,在频谱结构上,已调信号的频谱结构完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移,且由频谱图可看出没有载波分量,从而实现发送功率的提高。用相干解调法解调出的信号与基带信号基本一致,只是在时域上有一定的延时,但也实现了无失真传输。

3.2.3 SSB 调制与解调的仿真与分析

SSB 调制与解调在SystemView 软件上的仿真原理图如图3-13所示。

图 3-12 DSB 调制与解调系统的(基带、载波、已调、恢复)各信号频谱

图 3-13 SSB 调制与解调仿真电路图

具体参数:

调制信号幅值:4V

频率:500H Z

载波信号频率:4000HZ

系统中token18和token26都是是信道内的高斯白噪声。

需要说明的是:SSB的调制采用的移相法产生上下边带信号,解调只能采用相干解调,所以SSB的上下边带的解调都采用相干解调,要注意在乘载波信号的连线时,必须选择1线余弦。

SSB调制与解调的仿真后波形如图3-14所示。

由图3-14可以看出,恢复出来的信号与基带信号波形基本相同(可能会有一定

的延迟)。

SSB 调制与解调系统的各个信号的频谱图如图3-15所示。

图 3-14 SSB 调制与解调仿真后波形

图3-15 SSB调制与解调系统的(基带、载波、已调、恢复)各信号频谱

SSB调制与解调仿真结果分析:SSB线性调制的一种,由图3-14可以看出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化,恢复出来的信号与基带信号波形基本相同(可能会有一定的延迟);由图3-15可以看出,在频谱结构上,频谱主要集中在50Hz,恢复出来的信号与调制信号(已调信号)基本相同,实现无失真传输。

4 数字调制系统的设计与分析

根据信道中传输的信号是否经过调制,可将通信系统分析为基带传输系统和带通传输系统。然而,实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号,这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术有两种方法:(1)利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;(2)利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法。在数字传输系统中,其传输对象主要是二进制数字信息。当调制信号是二进制数字基带信号时,对载波的幅度进行键控得到二进制振幅键控(2ASK )信号;对载波的频率进行键控得到二进制频移键控(2FSK)信号;对载波的相位进行键控得到二进制相移键控(2PSK)信号。

4.1 二进制数字调制与解调原理

4.1.1 2ASK 调制与解调原理

在幅度键控载波幅度是随着调制信号而变化的。二进制振幅键控信号的产生方法(调制方法)有两种。如图4-1,图(a )就是一般的模拟幅度调制方法,不过基带信号是二进制数字信号;图(b )就是最简单的形式,载波在二进制调制信号是1或0的键控下通或断,这种二进制幅度键控方式又叫通断键控(OOK )。

二进制振幅基本解调有两种方法:相干解调和非相干解调。相干解调也叫同步

检测法,非相干解调通常用包络检波法。其各有优点,在信噪比小时,包络检波法具有优势,因为其检波设备简单,性价比高,而在信噪比相对较大时,非相干解调会有门限效应,但是相干解调具有优势,因为这种解调方法导致最终的误码率低。所以对于的2ASK 的接收系统框图如图4-2,其中图(a )是相干解调(同步检测法)

图 4-1 2ASK 的调制框图

(a)调幅法

(b)键控法

通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计 题目:脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真 院(系):电气与信息工程学院 班级:电信04-6班 姓名:朱明录 学号: 0402020608 指导教师:赵金宪 教师职称:教授

摘要 : SystemView 仿真软件可以实现多层次的通信系统仿真。脉冲编码调制(PCM )是现 代语音通信中数字化的重要编码方式。利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM)仿真,可以为硬件电路实现提供理论依据。通过仿真展示了PCM 编码实现的设计思路及具体过程,并加以进行分析。 关键词: PCM 编译码 1、引言 随着电子技术和计算机技术的发展,仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通信系统的动态仿真软件SystemView 具有强大的功能,可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用,并且提供了嵌入式的模块分析方法,形成多层系统,使系统设计更加简洁明了,便于完成复杂系统的设计。 SystemView 具有良好的交互界面,通过分析窗口和示波器模拟等方法,提供了一个可视的仿真过程,不仅在工程上得到应用,在教学领域也得到认可,尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统,并提供了内容丰富的基本库和专业库。 本文主要阐述了如何利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM )。系统的实现通过模块分层实现,模块主要由PCM 编码模块、PCM 译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路,分析电路仿真结果,为最终硬件实现提供理论依据。 2、系统介绍 PCM 即脉冲编码调制,在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM 的实现主要包括三个步骤完成:抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT 的建议,为改善小信号量化性能,采用压扩非均匀量化,有两种建议方式,分别为A 律和μ律方式,我国采用了A 律方式,由于A 律压缩实现复杂,常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM 编码示意图见图1。 图1 PCM 原理框图 下面将介绍PCM 编码中抽样、量化及编码的原理: (a) 抽样 所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 (b) 量化 从数学上来看,量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。如图2所示,量化器Q 输出L 个量化值k y ,k=1,2,3,…,L 。k y 常称为重建电

通信原理课程设计

课 程 设 计 课程设计名称: 通信综合课程设计 专业班级: 电科0902 学生姓名: 张晓彬 学 号: 200948360223 指导教师: 王珂 课程设计时间: 2012.12.24至 2012.12.30

电子信息科学与技术专业课程设计任务书 学生姓名张晓彬专业班级电科0902 班 学号200948360223 题目抑制载波的双边带调制的仿真分析设计 课题性质 A 课题来源 D 指导教师王珂同组姓名张晓彬、陈凯亮、李飞、高亚飞、胡佳楠、孙浩铭、赵自振、马高超 主要内容 综合运用信号与系统、数字信号处理、通信原理等课程中学习的知识,利用Matlab软件编程,完成抑制载波的双边带调制的仿真分析设计。 任务要求 1.利用Matlab软件编程实现抑制载波的双边带调制的设计; 2.要求模拟基带信号是频率为2Hz、幅度为0.5V的余弦信号,载波频率为16Hz; 3.分别画出模拟基带信号、模拟基带信号的功率谱密度、抑制载波的双边带调制的调制信号,并进行分析; 4.认真撰写课程设计报告(论文),内容、结构要完整; 5.在规定的时间内上交课程设计报告(论文),字数不少于学校的要求。 参考文献1.樊昌信,曹丽娜. 通信原理(第六版),国防教育出版社. 2.Sanjit K.Mitra. 数字信号处理——基于计算机的方法(第三版),清华大 学出版社. 3.邱关源,罗先觉. 电路(第五版),高等教育出版社. 4.童诗白,华成英. 模拟电子技术基础(第四版),高等教育出版社. 5.阎石. 数字电子技术基础(第四版),高等教育出版社. 6.吴大正. 信号与线性系统分析(第四版),高等教育出版社. 审查意见 指导教师签字:王珂

通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计 ______ 学号_______ 班级_____

目录 一、目录 (2) 二、任务书 (3) 三、具体容及要求 (4) 3.1 题目一 (4) 3.1.1题目容 (4) 3.1.2设计思想或方法 (4) 3.1.3实现的功能或方法 (4) 3.1.4程序流程图 (4) 3.1.5程序代码 (5) 3.1.6仿真框图 (5) 3.1.7模块描述及参数设置 (5) 3.1.8结果运行…………………………………………………………… 10 3.1.9结果分析…………………………………………………………… 11 3.2 题目二………………………………………………………………… 11 3.2.1题目容 (11) 3.2.2设计思想或方法…………………………………………………… 11 3.2.2程序流程图 (12) 3.2.4程序代码…………………………………………………………… 13 3.2.5仿真框图…………………………………………………………… 13 3.2.6模块描述及参数设置………………………………………………… 14 3.2.7结果运行…………………………………………………………… 20 3.2.8结果分析…………………………………………………………… 20

3.3 题目三………………………………………………………………… 20 3.3.1题目容 (20) 3.3.2设计思想或方法 (20) 3.2.3程序流程图 (21) 3.2.4程序代码 (21) 3.2.5结果运行 (23) 3.2.6结果分析 (23) 四、心得与体会 (23) 五、参考文献 (23) 《通信原理课程设计》任务书 一、目的和要求: 要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上,学会通信仿真系统的基本设计与调试。并结合通信原理的知识,对通信仿真系统进行性能分析。 二、实验环境 PC机、Matlab/Simulink 三、具体容及要求 (1)试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信 噪比之间的关系; (2)试用Matlab/Simulink研究BPSK+信道编码(取汉明码)在加性高斯白噪声信 道下的误码率性能与信噪比之间的关系;分析不同码率对误码率性能的影响。 (3)试用Matlab编程实现HDB3码的编解码过程,并画出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、编码和解码图形。 四、提交设计报告

通信原理课程设计

通信原理课程设计 --基于FPGA的时分多路数字基带传输系统的设计与开发 指导老师:戴慧洁武卫华 班级:通信111班 组长:徐震震 组员:胡彬、韦景山、谢留香、 徐勇、周晶晶、张秋红 日期:

一、课程设计目的 通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。使大家在综合已学现代通信系统理论知识的基础上,借助可编程逻辑器件及EDA技术的灵活性和可编程性,充分发挥自主创新意识,在规定时间内完成符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。 它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力,更重要的是能够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力,为将来进入社会从事相关工作奠定较好的“能力”基础。 二、课程设计内容 时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发 三、课程设计要求任务 1、64Kb/S的A律PCM数字话音编译码器的开发设计 2、PCM 30/32一次群时分复接与分接器的开发设计 3、数字基带编码HDB3编译码器的开发设计 4、同步(帧、位、载波同步(可选))电路的开发设计

四、小组分工 小组成员负责项目 徐震震同步(帧同步、位同步) 谢留香PCM 30/32一次群时分复接 韦景山64Kb/S的A律PCM数字话音编码 胡彬PCM 30/32一次群时分分接 徐勇64Kb/S的A律PCM数字话音译码 周晶晶数字基带编码HDB3译码 张秋红数字基带编码HDB3编码 五、时分多路数字电话基带传输系统框图

PCM编码设计 一、设计要求 1、PCM编码器输入信号为: 一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12 其中:D0为极性位,取值范围在-4096~+4096之间; 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号; 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号; 2、PCM编码器输出信号为: 一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7 其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负; 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号; 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号; 二、PCM编码分析 脉冲编码调制(PCM)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。PCM 对信号每秒钟取样8000 次;每次取样为8个位,总共64kbps。PCM的实现主要包括三个步骤完成:抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT的建议,为改善小信号量化性能,采用压扩非均匀量化,有两种建议方式,分别为A 律和μ律方式,本设计采用了A律方式。 在13折线法中,无论输入信号是正是负,均按8段折线(8个段落)进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值,其中用第一位表示量化值的极性,其余七位(第二位至第八位)则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是:用第二至第四位表示

12通信原理课程设计报告模板(潇湘)

湖南科技大学潇湘学院信息与电气工程系 课程设计报告 课程: 题目: 专业: 班级: 姓名: 学号:

任务书 题目数字信号的基带传输 时间安排18周 目的: 1.此课程设计对我们所学的通信原理的知识进行巩固。 2.通过实验了解和进一步掌握数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3.通过本实验学习使用System View软件,并逐渐深入了解各功能模块的操作和 使用方法。 4. 对数字基带传输系统接受端的眼图进行观察,掌握眼图的主要性能指标。 5.为我们大四的实习和就业打下专业知识理论基础。 要求: 1、对系统中各个模块的输出波形进行观察,并说出其相关原理。 2、通过低通滤波器的输出波形的眼图进行观察,调节信道中噪声的大小,看眼图怎 么变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同,说明原因。 4、调节噪声大小,分析系统中是否产生误码,说明原因。 总体方案实现: 指导教师评语: 评分等级:【】 指导教师签名:

(题目) 一、课程设计的目的 二、系统原理(推导其原理,包括数学模型、总体框图、各模块作用) 三、仿真实现(包括各模块介绍、参数设置、总体仿真原理图、仿真波形及结果分析) 四、总结(总结所做课程设计收获、不足之处等) (排版用宋体小四,1.25倍行距,数字、字母用“Times New Roman”字体,用A4纸打印;仿真的结果(波形,误码率等),原理图通过位图拷至报告中(不要使用屏幕拷贝,而且背景一般选白色;其它所有图(除SystemView仿真平台所输出的原理图和波形图外)需要在Word或Viso等画图工具中完成,所有的公式应用公式编辑器输入)

通信原理课程设计报告(基于Matlab)

2DPSK调制与解调系统的仿真 设计原理 (1) 2DPSK信号原理 1.1 2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。定义为本码元初相与前一码元初相之差,假设: →数字信息“0”; →数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位:0

或 : 1.2 2DPSK 信号的调制原理 一般来说,2DPSK 信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK 信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi 。 图1.2.2 键控法调制原理图 1.3 2DPSK 信号的解调原理 2DPSK 信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分相干解调法。 码变换 相乘 载波 s(t) e o (t)

通信原理课程设计(1)

通信原理课程设计报告 题目:基于MATLAB 的M-QAM调 制及相干解调的设计与仿真班级:通信工程1411 姓名:杨仕浩(2014111347) 解博文(2014111321) 介子豪(2014111322) 指导老师:罗倩倩 成绩: 日期:2016 年12 月21 日

基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真 摘要:正交幅度调制技术(QAM)是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术,因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真,从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理,为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。实验及仿真的结果证明,多进制正交幅度调制解调易于实现,且性能良好,是未来通信技术的主要研究方向之一,并有广阔的应用前景。 关键词:正交幅度调制系统;MATLAB;仿真

目录 1引言 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的基本任务和要求 (1) 1.3仿真平台Matlab (1) 2 QAM系统的介绍 (2) 2.1正交幅度调制技术 (2) 2.2QAM调制解调原理 (5) 2.3QAM的误码率性能 (7) 3 多进制正交幅度(M-QAM)调制及相干解调原理框图 (9) 4 基于MATLAB的多进制正交幅度(M-QAM)调制及相干解调设计与仿真 (10) 4.1系统设计 (10) 4.2随机信号的生成 (10) 4.3星座图映射 (11) 4.4波形成形(平方根升余弦滤波器) (13) 4.5调制 (14) 4.6加入高斯白噪声之后解调 (15) 5 仿真结果及分析 (20) 6 总结与体会 (23) 6.1总结 (23) 6.2心得体会 (24) 【参考文献】 (25) 附录 (26)

通信原理实验总结

通信原理实验总结 ——电信0906 经过三次的通信原理课程相关实验的学习,我们班同学都受益菲浅。在此仅代表我们班,我对这三次的实验进行了总结。 首先对三次实验中所学到的知识点做个总结。我们一共做了10个实验:数字基带信号,数字调制,模拟锁相环与载波同步,数字解调与眼图,数字锁相环与位同步,帧同步,时分复用数字基带信号,时分复用2DPSK、2FSK通信系统,PCM编译码,时分复用通话与抽样定理。通过这10个实验,我们在理论和实际应用方面都有了一定的提高,比如在理论方面,通过数字基带信号的实验,我们了解了单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点并掌握AMI、HDB3码的编码规则;通过数字调制的实验,我们掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系,掌握了相对波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系,并对2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系有了进一步了解。又比如在实际应用方面,通过模拟锁相环与载波同步的实验,我们掌握了用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法;通过PCM编译码,我们掌握了PCM基带信号的形成过程及分接过程,并学会了语音信号PCM 编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 其次在通信原理实验的学习中,我们班同学在学习方法上也受益颇多。总结如下:一、强化了课前预习的好习惯。大多同学觉得自己一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但通过这三次实验懂得了课前预习的重要。因为只有在课前充分了解了实验原理,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。二、培养了勤于动手能力。“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”由于10个实验每个步骤大家都必须亲自去做,亲自去调试,同学们都认为动手能力得到了提高。三、懂得了在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的通信原理实验基本上都是验证性实验,只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。对于这些实验,同学们在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。通信原理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。 另外,个人方面,经过这一周的通信原理实验课的学习,让我收获多多。但在这中间,我也发现了自身存在的很多不足。我的动手能力还不够强,当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对,往往需要组员的帮助;我的探索方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成,同时面对每个实验后相关的思考题,我有时也会显得非常棘手。 最后,我们班同学在做完实验后也普遍认为,10个实验均为验证性试验,虽然对知识的理解会有很大帮助,但缺乏创新性。因此建议学校能在通信原理课上适当增加一点创新性实验或让同学在完成一定数量的实验且拥有一定的知识积淀后能有所创新。另外,不少同学也表示,他们是在实验结束后,通过写实验报告才对实验原理有了比较清晰的了解,所以大家也建议学校可以先让学生写预习报告,在对实验原理及过程充分了解后,再完成实验。

通信原理课设-基于Systemview的通信系统的仿真

目录 第1章绪论 (1) 第2章 SystemView的基本介绍 (2) 第3章二进制振幅键控 2ASK (4) 3.1 2ASK调制系统 (4) 3.2 2ASK调制解调系统 (6) 3.3 2ASK系统仿真结果分析 (9) 第四章二进制频移键控 2FSK (10) 4.1 2FSK调制系统 (10) 4.2 2FSK调制解调系统 (12) 4.3 2FSK仿真结果分析 (17) 第5章二进制移相键控 2PSK (18) 5.1 2PSK调制系统 (18) 5.2 2PSK调制解调系统 (19) 5.3 2PSK仿真结果分析 (23) 第6章二进制差分移相键控 2DPSK (24) 6.1 2DPSK实验原理 (24) 6.2 2DPSK仿真结果分析 (29) 第7章实验总结 (30) 第8章参考文献 (30) 第9章谢辞 (32)

第1章绪论 通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中,利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,来实现数字调制,这种方法通常称为键控法,主要对载波的振幅,频率,和相位进行键控。键控主要分为:振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。 本次课程设计的目的是在学习以上三种调制的基础上,通过Systemview仿真软件,实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK等数字调制系统的仿真,同时对以上系统有深入的了解。 Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具,它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 SystemView基本属于一个系统级工具平台,可进行包括数字信号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析,并配置了大量图符块(Token)库,用户很容易构造出所需要的仿真系统,只要调出有关图符块并设置好参数,完成图符块间的连线后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。 在此次课程设计之前,先学会熟练掌握Systemview的用法,在该软件的配合下完成各个系统的结构图,还有调试结果图。 Systemview对系统的分析主要分为两大块,调制系统的分析和解调系统的分析。由于调制是解调的基础,没有调制就不可能有解调,为了表现解调系统往往需要很高的采样频率来减少滤波带来的解调失真,所以调制的已调信号通过波形模块观察起来不是很清楚,为了更好的弄清楚调制是怎么样的一个过程,在这里,我们把调制单独列出来,用较低的频率实现它,就能从单个周期上观察调制系统的运作模式,更深刻地表现调制系统的调制过程。

《通信原理课程设计》

信息工程学院 2014 / 2015学年第一学期 课程设计报告 课程名称:通信原理课程设计 专业班级:统本电信1201 学生学号:12610304152213 12520527151362 学生姓名:陈钰康 夏涛 指导教师:田亚楠

摘要 8PSK(8 Phase Shift Keying,8移相键控)是八进制相移键控,它是一种相位调制算法。相位调制(调相)是频率调制(调频)的一种演变,载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到每一词相位改变(相移)。 8PSK中的“PSK”表示使用移相键控方式,移相键控是调相的一种形式,用于表达一系列离散的状态,8PSK对应8种状态的PSK。如果是其一半的状态,即4种,则为QPSK,如果是其2倍的状态,则为16PSK。因为8PSK拥有8种状态,所以8PSK每个符号(symbol)可以编码3个比特(bits)。8PSK抗链路恶化的能力(抗噪能力)不如QPSK,但提供了更高的数据吞吐容量。本次课程设计过程中,利用了MATLAB7.1仿真实现了8PSK信号的调制与解调,并仿真8PSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能,并用MATLAB仿真出了调制信号、载波信号及已调信号的波形图和频谱图。并在高斯白噪声下,讨论了8PSK 误码率及误比特率性能。 关键字:8PSK;载波的调制;解调;

目录 一.设计内容及要求(PSK信号的仿真) (1) 二.相关理论知识的论述分析 (1) 2. 1.1、8PSK的概念 (1) 2. 1.2、8PSK的特点 (1) 2.2.1、 PSK的调制 (2) 2.2.2、调制的概念 (2) 2.2.3、调制的种类 (2) 2.2.4、调制的作用 (3) 2.2.5、调制方式 (3) 三.系统原理框图及分析(8PSK的原理) (3) 四.完整的设计仿真过程 (4) 五.仿真结果输出及结论 (6) 六.仿真调试中出现的错误、原因及排除方法 (7) 七.总结本次设计,指出设计的核心及应用价值,提出改进意见和展望 (7) 八.收获、体会 (7) 九.参考文献 (8)

通信原理实验报告

实验一常用信号的表示 【实验目的】 掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。 【实验环境】 装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。 【实验内容】 1. 周期性方波信号square 调用格式:x=square(t,duty) 功能:产生一个周期为2π、幅度为1 ±的周期性方波信号。其中duty表示占空比,即在信号的一个周期中正值所占的百分比。 例1:产生频率为40Hz,占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。 clear; % 清空工作空间内的变量 td=1/100000; t=0:td:1; x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75); % 信号函数的调用subplot(311); % 设置3行1列的作图区,并在第1区作图plot(t,x1); title('占空比25%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); % 限定坐标轴的范围 subplot(312); plot(t,x2); title('占空比50%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(313); plot(t,x3); title('占空比75%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]);

图1-1 周期性方波 2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls 调用格式:x=rectpuls(t,width) 功能:产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定,其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width 的默认值为1。 例2:生成幅度为2,宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。 t=-4:0.0001:4; T=4; % 设置信号宽度 x1=2*rectpuls(t,T); % 信号函数调用 subplot(121); plot(t,x1); title('x(t)'); axis([-4 6 0 2.2]); x2=2*rectpuls(t-T/2,T); % 信号函数调用

通信原理课程设计心得体会

通信原理课程设计心得体会 、时分解复用原理 为了提高信道利用率,使多路已抽样的信号组合起来沿同一信道传输而互相不干扰,称时分多路复用。时分复用的解调过程称为时分解复用。目前采用较多的是频分多路解复用和时分多路解复用。频分多路解复用用于模拟通信,而时分多路解复用用于数字通信。为了实现TDM传输,要把传输时间分成若干个时隙,在每个时隙内传输一路信号,将若干个原始的脉冲调制信号在时间上进行交错排列,从而形成一个复合脉冲串,该脉冲串扰码后经信道传输到达接收端。时分解复用通信,是把各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信分离出原来的模拟信号。由抽样定理可知,将时间上离散的信号变成时间上连续的信号,其在信道上占用时间的有限性,为多路信号沿同一信道传输提供了条件。时分解复用是建立在抽样定理的基础上的,因为抽样定理连续的基带信号由可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替.具体说,就是把时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙,以达到互相分开,互不干扰的目的。抽样脉冲占据时间一般较短,在抽样脉冲之间就留出间隙.利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样,因此,就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且每一个抽

样值占用的时间越短,能够传输的数据也就越多.时分解复用信号在接收端只要在时间上恰当地进行分离,各个信号就能分别互相分开,互不干扰并不失真地还原出原来的模拟信号。 在通信系统中,同步具有相当重要的地位。通信系统能否具有有效、可靠地工作,在很大程度上依赖有无良好的同步系统。同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类型。他们在通信系统中都具有相当重要的作用。时分解复用通信中的同步技术包括位同步和帧同步,这是数字通信的又一个重要特点。时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据,把时分复用的调制信号不失真的分离出来。 位同步 位同步的目的是确定数字通信中的个码元的抽样时刻,即把每个码元加以区分,使接受端得到一连串的码元序列,这一连串的码元列代表一定的信息。位同步是最基本的同步,是实现帧同步的前提。位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相,这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列.

通信原理课程设计报告2

¥ 课程设计报告? < 课程名称通信原理 设计题目 DSB与2ASK调制与解调 专业通信工程 班级 学号 姓名 完成日期 …

课程设计任务书 设计题目:DSB与2ASK调制与解调 设计内容与要求: 设计内容: 1.根据DSB的调制原理设计线路,进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程,并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 2. 根据ASK的调制原理设计线路,进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程,并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 3.在设计过程中分析信号变化的过程和思考仿真过程的设计原理。 ; 设计要求: 1.独立完成DSB与ASK的调制与解调; 2.运用仿真软件设计出DSB与ASK的调制线路 3.分析信号波形和频谱 指导教师:范文 2012年12月16日 课程设计评语 ( 成绩: 指导教师:_______________

年月日

一.调制原理: 调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号); 时域定义:调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 频域定义:调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程,而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程. 根据所控制的信号参量的不同,调制可分为: 调幅,使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频,使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。 调相,利用原始信号控制载波信号的相位。 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号,而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。该过程称为解调。

奇偶校验-通信原理课程设计心得【模版】

西南科技大学通信原理设计报告 课程名称:通信原理课程设计 设计名称:奇偶校验编码仿真 姓名:王雷 学号: 班级:通信1004 指导教师:秦明伟 起止日期:2013年7月5日星期五 西南科技大学信息工程学院制

方向设计任务书 学生班级:通信1004 学生姓名:王雷学号: 设计名称:奇偶校验编码仿真 起止日期:2013年7月5日星期五指导教师:秦明伟 方向设计学生日志

奇偶校验编码仿真 一、摘要(150-250字) 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验,则当接收端收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输代码的正确性。 二、设计目的和意义 认识matlab软件,学习掌握matlab的基本操作方法,熟悉M文件和simulink的具体实现方法,了解数据奇偶校验的原理和在matlab中的基本仿真,通过对简单的通信实验设计,提高了动手能力和对matlab操作,巩固了课程知识。 三、设计原理 在数据传输前附加一位奇校验位,用来表示传输的数据中"1"的个数是奇数还是偶数,为奇数时,校验位置为"0",否则置为"1",用以保持数据的奇偶性不变。例如,需要传输"11001110",数据中含5个"1",所以其奇校验位为"0",同时把"110011100"传输给接收方,接收方收到数据后再一次计算奇偶性,"110011100"中仍然含有5个"1",所以接收方计算出的奇校验位还是"0",与发送方一致,表示在此次传输过程中未发生错误。奇偶校验就是接收方用来验证发送方在传输过程中所传数据是否由于某些原因造成破坏。 奇偶校验原理是基于异或的逻辑功能。奇偶校验的编码方法是在原信号码组后面添加以为监督码元,奇偶校验分为奇校验和偶校验,奇校验是原信息码元加上监督码元后,使整个组成的数码组中,1的个数为奇数个。偶校验的工作原理则正好与奇校验相反。 对于n位二进码a1a2a3a4……a n奇校验有如下表示: a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C=1 偶校验的表达式为: a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C =1 其中,C为监督码元,在本设计中n为8,可以推出C的表达式为: C =a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a8 在发送端让其监督码和信息码一起发送,在信息接收端,计算校验因子的表达式为: 、 S=a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C

通信原理实验报告systemview-数字信号的基带传输

通信原理实验报告 实验名称:数字信号的基带传输 一.实验目的 (1)理解无码间干扰数字基带信号的传输; (2)掌握升余弦滚降滤波器的特性;

(3)通过时域、频域波形分析系统性能。 二、仿真环境 SystemView 仿真软件 三、实验原理 (1)数字基带传输系统的基本结构 它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作,还应有同步系统。 1.信道信号形成器 把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号,这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的。 2.信道 是允许基带信号通过的媒质,通常为有线信道,信道的传输特性通常不满足无失真传输条件,甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。 3.接收滤波器 滤除带外噪声,对信道特性均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。 4.抽样判决器 在传输特性不理想及噪声背景下,在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决,以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取。 (2) 奈奎斯特第一准则 奈奎斯特准则提出:只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变, 即使其波形已经发生了变化,也能够在抽样判决后恢复原始的信号, 因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。 奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个 传送过程传递函数满足: 令k′=j -k , 并考虑到k′也为整数,可用k 表示: 在实际应用中,理想低通滤波器是不可能实现的,升余弦滤波器 是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件,已获得广泛应用的滤波 器。 升余弦滤波器满足的传递函数为: ???=+-0)(1])[(0或其它常数t T k j h b k j k j ≠=???=+0 1)(0t kT h b 00≠=k k

通信原理实验报告

通信原理 实 验 报 告

实验一 数字基带信号实验(AMI/HDB3) 一、 实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点 2、掌握AMI 、HDB 3的编码规则 3、掌握从HDB 3码信号中提取位同步信号的方法 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点 5、了解HDB 3(AMI )编译码集成电路CD22103 二、 实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ )、传号交替反转码(AMI )、三阶高密度 双极性码(HDB 3)、整流后的AMI 码及整流后的HDB 3码 2、用示波器观察从HDB 3/AMI 码中提取位同步信号的波形 3、用示波器观察HDB 3、AMI 译码输出波形 三、 基本原理 本实验使用数字信源模块(EL-TS-M6)、AMI/HDB 3编译码模块(EL-TS-M6)。 BS S5S4S3S2S1 BS-OUT NRZ-OUT CLK 并 行 码 产 生 器 八选一 八选一八选一分 频 器 三选一 NRZ 抽 样 晶振 FS 倒相器 图1-1 数字信源方框图 010×0111××××××××× ×××××××数据2 数据1 帧同步码 无定义位 图1-2 帧结构 四、实验步骤 1、 熟悉信源模块和HDB3/AMI 编译码模块的工作原理。 2、 插上模块(EL-TS-M6),打开电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。 用FS 作为示波器的外同步信号,进行下列观察: (1) 示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT 和BS-OUT ,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);

通信原理实验二

实验二 数字调制 一、 实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的方法。 3、掌握相对码波形与2PSK 信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK 信号波形之间的关系。 4、了解2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的频谱。 三、实验步骤 本实验使用数字信源单元及数字调制单元。 1、熟悉数字调制单元的工作原理。接好电源线,打开实验箱电源开关。 2、用数字信源单元的FS 信号作为示波器的外同步信号,示波器CH1 接信源单元的(NRZ-OUT)AK ,CH2 接数字调制单元的BK ,信源单元的K1、K2、K3 置于任意状态(非全0),观察AK 、BK 波形,总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。 图 2-1 AK 和BK 信号 结论:从图中结果,总结AK 信号和BK 信号的关系为:-1b =n n n a b ⊕,反过来,-1=b n n n a b ⊕。由于异或1相当于取反,异或0相当于保持。所以当-1=0n b 时,b =n n a ,而当-1=1n b 时,b =n n a 。最终的BK 波形由b n 的首个参考相位决定。

3、示波器CH1 接2DPSK,CH2 分别接AK 及BK,观察并总结2DPSK 信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK 信号相位变化与相对码的关系。 图 2-2 AK和2DPSK信号 结论:2DPSK信号在AK码元为“1”时反相。 图 2-3 BK和2DPSK信号 结论:2DPSK信号在BK信号的前后码元不一致时反相。 4、示波器CH1 接AK、CH2 依次接2FSK 和2ASK;观察这两个信号与AK 的关系。 图 2-4 AK信号和2FSK信号 结论: 2FSK信号中,在AK信号码元为“1”是,对应已调波有载波振幅,码元为“0”时,无已调载波波振幅。

通信原理课程设计

通信原理课程设计 院(系):通信工程系 班级:通信10-1班 姓名: 学号: 1 课程设计要求

产生两路模拟语音信号,经过pcm编码、时分复用、DPSK调制经过同一个信道单向传输到对应的接收端。常用的三个模块;simulink、通信模块、信号处理模块。 2 数字通信系统的组成原理说明 通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。又因数字通信系统拥有如下特点:⑴抗干扰能力强,无噪声积累。⑵保密性能好。⑶便于组成现代化数字通信网,便于实现多媒体通信。得到了广泛的应用。 实现数字通信,首先必须使发送端发出的模拟信号变为数字信号,这个过程称为“模数转换”。模拟信号数字化最基本的方法有三个过程,第一步是“抽样”,就是对连续的模拟信号进行离散化处理,可以以相等的时间间隔来抽取模拟信号的样值,也可以不等间隔抽取。第二步是“量化”,将模拟信号样值变换到最接近的数字值。因抽样后的样值在时间上虽是离散的,但在幅度上仍是连续的,量化过程就是把幅度上连续的抽样也变为离散的。第三步是“编码”,就是把量化后的样值信号用一组二进制数字代码来表示,最终完成模拟信号的数字化。数字信号送入数字网进行传输。在传输数字信号时候,为了提高传输质量,提高传输的可靠性,通常要进行调制,调制的方式有多种,例如二进制相移键控2PSK,二进制频移键控2FSK,二进制振幅键控2ASK,差分二进制相移键控2DPSK 等等。为了提高传输是新到的利用率,在调制之前,可将多路信号进行复用,包括频分复用,时分复用等等,通常数字通信系统中常用的的是时分复用。在接收端则是一个还原过程,把接收到得信号进行解调制,解复用申城多路数字信号。再把每一路数字信号解码变为模拟信号,即“数模转换”,从而再现原始信号。数字通信系统模型如图所示。 3 PCM基本原理

通信原理实验报告

通信原理实验报告 实验一抽样定理 实验二 CVSD编译码系统实验 实验一抽样定理 一、实验目的 所谓抽样。就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值(样值),即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。在一个频带限制在(0,f h)内的时间连续信号f(t),如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样,那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。 抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。 二、功能模块介绍 1.DDS 信号源:位于实验箱的左侧 (1)它可以提供正弦波、三角波等信号,通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。 (2)按下复合式按键旋钮SS01,可切换不同的信号输出状态,例如D04D03D02D01=0010 对应的是输出正弦波,每种LED 状态对应一种信号输出,具体实验板上可见。 (3)旋转复合式按键旋钮SS01,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。 (4)调节调幅旋钮W01,可改变P03 输出的各种信号幅度。 2.抽样脉冲形成电路模块 它提供有限高度,不同宽度和频率的抽样脉冲序列,可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节,占空比为50%。 3.PAM 脉冲调幅模块 它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。因此,本模块实现的是自然抽样。在32TP01 测试点可以测量到已调信号波形。 调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM 模拟信道(模拟实际信道的惰性)的传输,从32P03 铆孔输出,可能会产生波形失真。PAM 模拟信道电路示意图如下图所示,32W01(R1)电位器可改变模拟信道的传输特性。

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