贵州大学明德学院
《DSP嵌入式通信系统》
课程设计报告
题目：基于DSP系统计时器系统的嵌入式设计学院：明德学院
专业：通信工程
班级：08152
学号：082003111353
姓名：谭毅
指导老师：宁阳
2011年 12 月 30 日
目录
1. 设计思路 ................................................................................ 错误！未定义书签。
1.1.2 CCS开发平台.....................................................错误！未定义书签。
1.2 . 流程图................................................................................................ .. (6)
1.3. 运行图 (8)
1.4.采用的芯片功能介绍 (8)
1.5. 原理图 (8)
第二章软件设计 (9)
2.1 设计思路 (9)
2.2 程序的流程图............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3 具体程序 (12)
.
2.3.1 计时器的算法及实现 (13)
2.3.2. FFT的算法实现 (13)
第三章系统设计应解决的关键问题 ................................................... 错误！未定义书签。
总结设计心得体会............................................................................ 错误！未定义书签。参考文献............................................................................................ 错误！未定义书签。
第一章系统架构
前沿嵌入式实时操作系统C/OS- II简介
μc/osii是著名的、源码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可用于各类8位、16位和32位单片机或dsp。从μc/os算起，该
内核已有10余年应用史，在诸多领域得到了广泛应用。u C/OS 是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。u C/OS—II的前身是u C/OS，最早出自于1990年美国嵌入式系统专家JEAN，https://www.doczj.com/doc/411569295.html,brosse在《嵌入式系统编程》杂志的5月和6月刊上登的文章连载，并把u C/OS的源码发布在该杂志的BBS上。u C/OS 和u C/OS—II是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的，CPU硬件相关部分是用汇编语言编写的，总量约束力00行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU上。用户只要有标准的ANSI的C交叉编译器，有汇编器，连接器等软件工具，就可以将u C/OS—II嵌入到开发的产品中。u C/OS—II具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2KB。u C/OS—II已经移植到了几乎所有知名的CPU上。严格地说u C/OS—II只是一个实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务问的通信和同步基本功能。没有提供输入出管理，文件系统，网络等额外的服务，但由于u C/OS—II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。u C/OS —II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。
任务管理
u C/OS—II中最多可以支持64个任务，分别对应优先级0—63，其中0为最高优先级。63为最低级，系统保留了4个最高优先级的任务和4个最低优先级的任务，所有用户可以使用的任务数有56个。
u C/OS—II提供了任务管理的各种函数调用，包括创建任务，删除任务，改变任务的优先级，任务挂起和恢复等。
系统初始化时会自动产生两个任务，一个是空闲任务，它的优先级高低，改任务公给一个整形变量做累加运算；另一个是系统任务，它的优先级为次低，改任务负责统计当前CPU的利用率。
时间管理
u C/OS—II的时间管理是通过定时中断来实现的，该定时中断一般为10毫秒或100毫秒发生一次，时间频率取决于用户对硬件系统的定时器编程来实现。中断发生的时间间隔是固定不变的，该中断也成为一个时钟节拍。
u C/OS—II要求用户在定时中断的服务程序中，调用系统提供的与时钟节拍相关的系统函数。例如中断的任务切换函数，系统时间函数。
内存管理
在ANSI C中是使用malloc和free两个函数来动态分配和释放内存。但在嵌入式实时系统中，多次这样的错作会导致内存碎片，且由
于内存管理算法的原因， malloc和free 的执行时间也是不确定。
u C/OS—II中把连续的大快内存按分区管理。每个分区中包含整数个大小相同的内存块同，但不同分区之间的内存块大小可以不同。用户需要动态分配内存时，系统选择一个适当的分区，按块来分配内存，释放内存时将该块放回它以前所属的分区，这样能有效解决碎片问题，同时执行时间也是固定的。
任务间通信与同步
对一个多任务的操作系统来说，任务间的通信和同步是必不可少的。u C/OS—II中提供了4种同步对象，分别是信号量，邮箱，消息队列和事件。所有这些同步对象都有创建，等待，发送，查询的接口用于实现进程间的通信和同步。
任务调度
u C/OS—II采用的是可剥夺型实时多任务内核。可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的抢占式调度，也就是最高优先级的任务一旦处于就绪状态，则立即抢占正在运行的低优先级任务的处理器资源。为了简化系统设计，u C/OS—II规定所有任务的优先级不同，因为任务的优先级也同时叭一标志了该任务本身。
任务调度将在以下情况下发生：
高优先级的任务因为需要某种临界资源，主动请求挂起，让出处理器，此时将调度就绪状态的低优先级任务获得执行，这种调度也称为任务级的上下文切换。
高优先级的任务因为时钟节拍到来，在时钟中断的处理程序中，内核发现高优先级任务获得了执行条件（如休眠的时钟到时），则在中断态直接切换到高优先级任务执行。这种调度也称为中断级的上下文切换。
这两种高度方式在u C/OS—II的执行过程中非常普遍，一般来说前者发生在系统服务中，后者发生在时钟中断的服务程序中。
调度工作的内容可以分为两部分：最高优先级任务的寻找和任务切换。其最高优先级任务的寻找是通过建立就绪任务表来实现的。u C/OS中的每一个任务都独立的堆栈空间，并有一个称为任务控制块TCB的数据结构，其中第一个成员变量就是保存的任务堆栈指针。任务调度模块首先用变量OSTCBHingRdy记录当前最高级就绪任务的TCB地址同，然后用OS TASK SW（）函数来进行任务切换。
u C/OS—II的组成部分
u C/OS—II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。
1、核心部分
是操作系统的处理核心，包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导
时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分。能够维持系统基本工作的部分都这里。
任务处理部分
任务处理部分中的内容都是与任务的操作密切相关的。包括任务的建立、删除、挂起、恢复等等。因为u C/OS—II是以任务为基本单位调度的，所以这部分内容也相当重要。
时钟部分
u C/OS—II中的最小时钟单位是timetick。任务延时等操作是在这里完成的。
任务同步和通信部分
为事件处理部分，包括信号量、邮箱、邮箱队列、事件标志等部分：主要用于任务间的互相联系和对临界资源的访问。
与CPU的接口部分
是指u C/OS—II针对所使用的CPU的移植部分。由于u C/OS—II是一个通用性的操作系统，所以对于关键问题上的实现，还是需要根据具体CPU的具体内容和要求作相应的移植。这部分内容由于牵涉到SP等系统指针，所以通常用汇编语言编写。主要包括中断级任
务切换的底层实现、任务及任务切换的义愤实现、时钟节拍的产生和处理、中断的相关处理部分等内容。
Dsp系统简介
Dsp发展的很快。随着计算机、信息技术和大规模集成电路的飞速发展，数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统，并且在理论和实现技术两个方面都获得了高速的发展。数字信号处理是采用数值计算的方法对信号进行处理的一门学科。它研究的是怎样对模拟信号进行采样，将其转换为数字序列，然后对其进行变换、滤波、增强、压缩及识别等加工处理，从而提取有用信息并进行应用的理论和算法。而数字信号处理器则是一种用于数字信号处理的可编程处理器，它的诞生与快速发展，使各种数字信号处理算法得以实时实现，为数字信号处理的研究和应用打开了新局面，提供了低成本的实际工作环境和应用平台，推动了新的理论和应用领域的发展。目前，DSP技术在通信、航空、航天、雷达、工业控制、医疗、网络及家用电器等各个领域都得到了广泛应用。
DSP诞生于20世纪70年代，1978年美国AMI公司发布的S28811被认为是世界上的第一片DSP芯片。然而，1980年由日本NEC公司推出的D7720才是第一片具有硬件乘法器的商用DSP器件。进入80年代，随着计算机应用范围的扩大，迫切要求提高数字信号处理技术的速度，从而推动了DSP的进一步发展。1982年美国TI公司推出首枚低成本高性能的TMS32010系列DSP，它是一个16位的定点芯片，采用了哈佛结构和硬件乘法器，完成一次乘加操作需要396ns。该芯片的问世，使DSP技术得到了重大突破。1985年TI推出了TMS32020系列DSP，它的寻址空间达到64K字，有专门的地址寄存器，一次乘加运算需要200ns，在此期间，各公司也陆续推出了各种DSP芯片，如ADI的ADSP2100，Motorola的DSP56001和AT7T的DSP16A等。
进入20世纪90年代以后，DSP得到了惊人的发展，这体现在
DSP的性能和指标不断提高，而其芯片尺寸和功能耗却在不断减小，价格也在逐年降低，
自1997年至今，DSP的展进入了完善阶段。在这个时期，普遍采用了0.25u m或0.18um的CMOS工艺，集成程度的突破带来了芯片密度的剧增，DSP的片内存储容量达到了几百千字，DSP 的内核采用1。2V供电，使功耗进一步降低，运行时钟的突破带来了性能的飞跃和速度的大幅度的提高。其中，TI公司的TMS320C64x及ADI公司的Blackfin系列的计算速度高达每秒钟1G条指令。DSP不公在信号处理能力方面更加完善，其开发手段也更加方便，编译优化方法更加灵活，如TI公司制定的软件接口规范XDAIS为软件资源的事例构筑了一个通用平台，从而规范了DSP的编程，为DSP的开发应用提供了条件。
近年来，DSP在国内外的应用市场上都取得了长足的进展，特别是在无线通信、宽带网络以及由此而拓展的流媒体应用领域，DSP都取得了重大的突破。
所以学好dsp不仅能提高本专业的能力也是紧跟时代发展的必要条件。
摘要
随着超大规模集成电路技术上取得的突破进展，集成化的DPS数字信号处理器具有体积小、功耗低和运算速度快等诸多优点，因此非常适用于语音信号的压缩处理。目前的DPS芯片以其强大的数据处理功能而在通信和其他信号处理领域得到广泛注意，并已成为开发应用的热点技术。
本文主要的介绍了DSP系统计时器系统的设计和程序代码的运行。着重分析和研究了C54x片，定时器控制寄存器TCR。
关键字：C54x TRC DSP芯片数码管
第一章：硬件设计
1.1设计思路和原理
数字时钟除基本的计时功能外还要可以通过按键设定时间，所以除了主循环程序和输出程序外还要有按键判断程序，来设定时间。程序设计为三大部分：时钟计时程序是程序、时钟输出程序、按键输入程序，除此外还有SDRAM初始化程序和命令文件。
通过对设计要求的分析和研究，了解到嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改的。嵌入式软件以宿主机/目标机模式开发，所需要的开发环境称为交叉开发环境，分为宿主机部分和目标机部分，两者以统一的通行协议进行通行，宿主机向目标机发送命令，目标机接收、执行命令并将结果返回宿主机，从而实现两机之间的交互控制。为了保证稳定性和实时性，选用CCS开发平台对简单系统可以用传统方法，从底层用汇编语言编写程序，利用matlab、protel等开发工具进行软件的调试。对于那些复杂的嵌入式系统，需要在优化级可控的情况下预测其运行状态，不利用实时操作系统和嵌入式系统开发平台进行开发，是很难达到预定要求的。为了合理地调度多任务、利用系统资源，用户必须选配CCS开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠
性、并减少开发时间，保证软件质量。才能顺利完整的完成设计任务。生成代码需要固态化存储
嵌入式应用程序开发环境是PC机，但运行的目标环境却千差万别，所以需要通过ADS将生成的代码插入matlab、protel等仿真PCB 目标板中运行，才能完成最后的结果。
片内定时器结构图：
定时器主要由定时寄存器（TIM）,周期寄存器（PRD）,预分频计数器（PSC）,预分频系数（TDDR）及控制逻辑电路等组成。可以划分为两个主要模块：主定时模块和预分频模块。其中，主定时模块包括TIM和PRD，它们是两个可编程的16位16位存储器映像寄存器(MMR),地址分别是0024h和0025h。TIM是一个减法计数器，它的记数初值由PRD进行装载。预分频模块由PSC和TDDR组成，它们分别位于定时器控制寄存器TCR的D9~D6,D3~D0位，该寄存器也是一个可编程的16位存储器映像寄存器。
1.2.流程图：
1.3.程序总图：
1.4.采用的芯片功能介绍：
我们采用的是C54x芯片，C54x系列DSP是一种低功耗、高性
能的16位定点芯片。它的突出特点是：采用改进型哈弗总线结构，具有性能强大的CPU内核、内部多总线结构、硬件重复机制及两套独立的地质产生器，为组成6级流水线和并行操作提供了硬件平台。它提供多种寻址模式和功能丰富的指令集，满足了高速、实时的数字信号处理需要。它丰富的片内外设资源既方便的外部扩展能力，为芯片的嵌入式应用奠定了基础
TMS320VC5509 DSP 有两个独立的20 bit软件可编程通用减数计数定时器，它们可用于向CPU提供周期性的中断信号，或者给DMA控制器发送中期同步事件，也可以用于给外部设备提供周期信号，还可以用于外部事件计数。
定时器的工作始终可以来自DSP内部的CPU时钟，也可以来自引脚TIN/TOUT。利用定时器控制寄存器（TCR）中的字段FUNC可以确定输入时钟源和TIN/TOUT引脚功能。
在定时器中，预定标记计数寄存器（PSC）由输入时钟驱动，PSC 在每个输入时钟周期减1。当其减到0时，TIM减1，当TIM减到0时，定时器向CPU发出一个中断请求（TINT）或者向DMA控制器发送同步事件。定时器发送中断信号或同步事件信号的频率可用下公式计算，即
TINT频率=输入时钟频率/【（TDDT+1）*（PRD+1）】
第二章. 软件设计
1、设计思路
一个实际的应用系统中,总存在各种干扰，所以在系统设计中,滤波器的好坏将直接影响系统的性能。使用DSP进行数字处理，可以
对一个具有噪声和信号的混合信号源进行采样,再经过数字滤波,滤除噪声,就可以提取有用信号了。所以说，数字滤波器是DSP最基本的应用领域，熟悉基于DSP的数字滤波器能为DSP应用系统开发提供良好的基础。
.程序的流程图：
采用的编码
具体程序：
.title "shizhong.asm"
.mmregs
.def _c_int00 ;程序入口
.def _Timer0 ;Timer0中断服务程序入口
.ref shuchu ;引用外部变量，时钟输出程序入口 .ref key ;引用外部变量，按键输入程序入口 .ref sdram_init ;引用外部变量SDRAM初始化程序入口LED .set 400001h
TIM0 .set 0x1000
PRD0 .set 0x1001
TCR0 .set 0x1002
PRSC0 .set 0x1003
SYSR .set 0x07fd
CLKMD .set 0x1c00 ;时钟模块寄存器地址
PDP_Timer0 .set TIM0/128
STACK .usect ".stack",200h ;分配堆栈空间
SYSSTACK .usect ".sysstack",200h
.data
LED_I .word 1,2,4,8,4,2
.sect ".vectors"
rsv: b _c_int00
nop
.align 8
nmi: .loop 8
nop
.endloop
int0: .loop 8
nop
.endloop
int2: .loop 8
nop
.endloop
tint0: b _Timer0
nop
.align 8
;=================================
;主程序
;=================================
.text
_c_int00:
amov #0h,XAR1 ;初始化时钟的秒
amov #0h,XAR2 ;初始化时钟的分
amov #0h,XAR3 ;初始化时钟的时
amov #0,XDP
amov #STACK+200h,XSP
amov #SYSSTACK+200h,XSSP
Interupt: ;初始化中断
bset intm
mov #1,@IVPD
mov #1,@IVPH
mov #10h,@IER0
mov #10h,@DBIER0
mov #0,@IER1
mov #0ffffh,@IFR0
mov #0ffffh,@IFR1
call sdram_init ;调用SDRAM初始化程序
call shuchu ;调用时钟输出子程序
;=================================
;初始化定时器并启动计时器
;=================================
mov #PDP_Timer0,PDP
mov #149,AR0
mov #0438h,port(#TCR0)
mov #15,port(#PRSC0)
mov #59999,port(#PRD0)
and #0fbefh,port(#TCR0) ;停止从周期寄存器装入并启动定时器 bclr INTM ;使能全局中断
bset AR5LC
amov #LED,XAR4
mov #6,BK03
amov #LED_I,XAR5
mov #LED_I,BSA23
mov #0,AR5
loop: NOP
b loop ;等待中断
;=================================
;中断服务程序
;=================================
_Timer0:
mov *AR5,*AR4
bcc Next1,AR0!=#0h ;判断是否中断150次
mov #149,AR0 ;重新装载计数器重新计数
amar *AR1+ ;时钟秒自动加1
call shuchu
bcc Fen,AR1 ==#3ch ;判断AR1是否满60
b Next2
Fen:
mov #0,AR1
amar *AR2+
call shuchu
bcc Shi,AR2 ==#3ch
b Next2
Shi:
mov #0,AR2
amar *AR3+
call shuchu
bcc Loop1,AR3 ==#0ch
b Next2
Loop1:
mov #0,AR3
b Next2
Next1: amar *AR0-
Next2:
mov port(#0200),AR6 ;读取S1按键装载到AR4
bcc loop2,AR6!=#1h
call key ;当按键S1按下时调用按键子程序loop2: reti ;中断返回
.end
2 计时器输出程序
.def shuchu
.data
.text
Shuchu:
bclr SXMD ;清零SXMD（关闭符号扩展）
mov #10,AR6 ;设置除数为10
吉林工程技术师范学院 信息工程学院 《数字通信系统》 课程设计报告 题目：基于MATLAB数字基带调制 专业：电子信息工程 班级：电子信息1041班 姓名：唐欢 学号： 25 号 指导教师：范珩王冬梅 时间： 2013/11/25----2013/12/13
目录 第一章绪论 (1) 1.1通信的发展史简介 (1) 1.2设计的目的及意义 (2) 第二章数字基带信号 (3) 2.1数字基带调制原理 (3) 2.2单极性不归零波形 (4) 2.3双极性不归零波形 (4) 2.4单极性归零波形 (5) 2.5双极性归零波形 (6) 第三章载波调制的数字传输 (7) 3.1载波调制的原理 (7) 3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8) 3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15) 3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20) 第四章总结 (25) 参考文献.............................................. I 附录：................................................ I
第一章绪论 1.1通信的发展史简介 随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。信息是一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，而欣喜的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员，尤其是未来通信工作者的迫切需求。 通信就是从一地向另一地传递消息。通信的目的是传递消息中所包含的信息。人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。实现通信的方式很多，如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等，这些都是消息传递方式和信息交流的手段。随着社会的进步和科学技术的发展，目前使用最广泛的通信方式是电通信。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时，一般均值“电通信”。 通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。
二、毕业设计（论文）书写规范与打印要求 （一）论文书写 论文（设计说明书）要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，统一采用A4页面（210×297㎜）复印纸，单面打印。其中上边距30㎜、下边距30㎜、左边距30㎜、右边距20㎜、页眉15㎜、页脚15㎜。字间距为标准，行间距为固定值22磅。 字体和字号要求 论文题目：二号黑体 章标题：三号黑体（1□□×××××）节标题：四号黑体（1.1□□××××）条标题：小四号黑体（1.1.1□□×××）正文：小四号宋体 页码：小五号宋体 数字和字母：Times New Roman体 注：论文装订方式统一规定为左装订。 （二）论文前置部分 包括：封面、答辩成绩评定页、评阅意见页、任务书、设计档案页均按学校统一内容和格式填写。
（三）摘要 摘要是学位论文内容的不加注释和评论的简短陈述，说明研究工作的目的、实验方法、实验结果和最终结论等。应是一篇完整的短文，可以独立使用和引用，摘要中一般不用图表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 中文摘要（100字左右） “摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。 摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），关键词是为了便于文献标引从该学位论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语，关键词一般为3～5个，每一关键词之间用分号“；”隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 目次页 目次页由学位论文的章、条、款、致谢、参考文献、附录等的序号、名称和页码组成，目次页置于外文摘要后，由另页开始。 目录题头用三号黑体字居中排写，隔行书写目录内容。 目录采用三级标题，按（1 ……、1.1 ……、1.1.1 ……）的格式编写，目录中各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体，第一级标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。 （五）论文的主要部分 1、引言（或绪论） 引言（或绪论）简要说明研究工作的目的、范围、前人的工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。引言（或绪论）不要与摘要
此文档下载后即可编辑 《综合课程设计》教学大纲 课程名称：综合课程设计 英文名称：Integrated Course Project for Communication Systems 总学时：3周，理论学时：实验学时：学分：3 先修课程要求： 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、通信原理、FPGA原理与应用、Matlab与通信仿真技术、微机原理与接口技术、单片机技术及应用、计算机网络等 适用专业：通信工程 教学参考书： 樊昌信等编，《通信原理（第六版）》，国防工业出版社，2006年 马淑华等编，《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，第1版 褚振勇等编，《FPGA原理与应用》，西安电子科技大学出版社，第2版 谢希仁等编，《计算机网络》，电子工业出版社，第4版 1课程设计在培养方案中的地位、目的和任务 《综合课程设计》是配合本科通信工程专业的专业基础课程《通信原理》、《FPGA原理与应用》、《Matlab与通信仿真分析》、《单片机技术及应用》、《计算机网络》而开设的重要专业实践环节。目的是培养学生科学理论结合实际工程的能力，通
过该课程设计，要求学生在掌握通信基本理论的基础上，运用Matlab、FPGA、NS-2等工具对通信子系统或计算机网络进行仿真与设计，并计算基本性能指标，从而提高学生的综合设计实践能力。 另一方面，也可通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在通信工程、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2 课程设计的基本要求 1. 学习基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务和实验任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡。 3. 学会设计报告的撰写方法。 3 课程设计的内容 1. 无线收发信机部件设计 2. 数字调制与解调器的设计 3. 特殊信号产生器的设计 4. 同步信号提取 5. 编码译码器
实验1:用 Verilog HDL 程序实现乘法器 1实验要求: (1) 编写乘法器的 Veirlog HDL 程序. (2) 编写配套的测试基准. (3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证 (4) 注意乘法逻辑电路的设计. 2 试验程序： Module multiplier(input rst,input clk,input [3:0]multiplicand, input [3:0]multiplier,input start_sig,output done_sig,output [7:0]result); reg [3:0]i; reg [7:0]r_result; reg r_done_sig; reg [7:0]intermediate; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst ) begin i<=4'b0; r_result<=8'b0; end else if(start_sig) begin case(i) 0: begin intermediate<={4'b0,multiplicand}; r_result<=8'b0; i<=i+1; end 1,2,3,4: begin if(multiplier[i-1]) begin r_result<=r_result+intermediate; end intermediate<={intermediate[6:0],1'b0}; i<=i+1; end 5: begin r_done_sig<=1'b1;
i<=i+1; end 6: begin r_done_sig<=1'b0; i<=1'b0; end endcase end assign result=r_done_sig?r_result:8'bz; assign done_sig=r_done_sig; endmodule3 测试基准： `timescale 1 ps/ 1 ps module multiplier_simulation(); reg clk; reg rst; reg [3:0]multiplicand; reg [3:0]multiplier; reg start_sig; wire done_sig; wire [7:0]result; /***********************************/ initial begin rst = 0; #10; rst = 1; clk = 1; forever #10 clk = ~clk; end /***********************************/ multiplier U1 ( .clk(clk), .rst(rst), .multiplicand(multiplicand), .multiplier(multiplier), .result(result), .done_sig(done_sig), .start_sig(start_sig) ); reg [3:0]i; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst )
课程设计任务书 学生姓名：周全专业班级：信息sy0901 指导教师：刘新华工作单位：信息工程学院 题目:通信系统课群综合训练与设计 初始条件：MA TLAB 软件，电脑，通信原理知识 要求完成的主要任务: 1、利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计 完成一个典型的通信系统 2、学生要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精 确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。 时间安排： 指导教师签名： 2013 年 1 月 1 1日 系主任（或责任教师）签名： 2013 年 1 月 11 日
目录 摘要 (2) Abstract (3) 1设计任务 (4) 2实验原理分析 (5) 2.1 PCM原理介绍 (5) 2.1.1 抽样(Sampling) (5) 2.1.2 量化（quantizing） (5) 3. 基带传输HDB3码 (12) 4.信道传输码汉明码 (14) 5.PSK调制解调原理 (15) 6. AWGN（加性高斯白噪声） (18) 7.仿真结果 (19) 8.心得体会 (23) 9.参考文献 (24) 附录 (25)
摘要 通信系统是一个十分复杂的系统，在具体实现上有多种多样的方法，但总的过程却是具有共性的。对于一个模拟信号数字化传输，过程可分为数字化，信源编解码，信道编解码，调制解调，加扰等。本实验利用MATLAB实现了PCM编码，HDB3码，汉明码，psk调制，AWGN及对应的解调过程，完整实现了一个通信系统的全部过程。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 关键字：通信系统，调制，解调，matlab
专业综合课程设计 指导书 班级通信D101 指导教师董自健 淮海工学院电子工程学院 通信工程系
2013年10 月18 日 一、课程设计的目的和任务 本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。综合课程设计是通信工程专业的学生在学完所有专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。 课程设计的任务是：（1）掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；掌握用计算机仿真通信系统的方法。（2）训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信工程设计的能力。 二、教学要求 由于是专业综合性课程设计，因此设计的内容应该围绕主干专业课程，如：通信原理、程控交换技术、传输设备，通信网点等。 课程设计要求的主要步骤有： 1、明确所选课题的设计目的和任务，对设计课题进行具体分析，充分了解系 统的性能、指标、内容等。 2、进行方案选择。根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条 件，完成系统的功能设计。从多个方案中选择出设计合理、可靠、满足要求的一个方案。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。
3、原理设计； 4、调试阶段； 5、说明书编制。 本次课程设计在校内完成，主要方式是以理论设计为主，进行实验或计算机仿真，得出结论。 三、设计内容 本次综合课程设计内容为数字通信系统的性能分析与仿真。应该包括以下设计内容： 1、使用一种分组码或者卷积码进行信道纠错编码。 2、使用格雷码对数据进行映射。 3、使用MQAM举行调制，M可选择8、16、32、6 4、128、256。 4、选择合适的升余弦参数，使用升余弦对基带信号举行滤波。 5、在解调端，进行滤波、MQAM的解调、格雷码逆映射、纠错解码。 6、改变信噪比，分析系统性能。 四、设计内容介绍： MQAM是一种基本的相位－幅度联合调制方式。研究这种基本的数字调制信号的性能可以帮助学生理解数字通信的基本特点。 本次课程设计，学生可以自己选择符合要求的技术，如信道纠错编码可以是分组码或者卷积码，M必须选择数字8、16、32、64、128、256中的至少3个，以分析各种M下的QAM系统性能。应用Matlab进行仿真，仿真采用蒙特卡罗模型。仿真基本框图是：
一．课程设计的目的及基本要求： 实践课程是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算和安装调试过程，以加深学生对所学理论的理解与应用，认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。通过电子技术的综合性工程训练，使学生达到以下的目的和要求： 1、结合模拟电路、数字电路、可编程逻辑 器件、单片机电子线路CAD等课程中所学的 理论知识，按要求独立设计方案，培养学生 独立分析与解决问题的能力； 2、学会查阅相关手册和资料，通过查阅手 册和资料，进一步熟悉常用电子器件的类型 和特性，并掌握合理选用的原则； 3、学会使用常用电子元器件（包括中规模 芯片、专用芯片和可编程器件）；
4、掌握基本的现代电子技术设计工具和EDA （Electronic design automation）技术； 5、掌握电子电路的安装与调试技术，进一 步熟悉电子仪器的使用方法； 6、认真撰写总结报告，培养严谨的作风和 科学的态度； 二．课程设计的主要内容： 课题十九单片机双机通信系统 基本要求:设计两个单片机最小系统，能实现有线通信，一方为发送，另一方为接收。 提高要求：两个单片机最小系统能相互通信，并能实现校验。 三．具体要求和时间安排： 每一个学生在教师指导下，独立完成一个应用系统。工作量如下： 1、电路原理图（A3幅面）1张，要求Protel软件绘制； 2、pcb版图（A3及以上幅面）1张；
3、设计说明书（20-30页）1本，内含能编译通过的源程序(有必要的注释)。
课程设计 课程名称: 通信原理 设计题目：DPCM通信系统设计 学院：电力学院 专业：智能电网信息工程 班级：00000000000 姓名：0000 学号：00000000000 成绩： 指导教师：00000 日期：2020 年6月22日—2020 年6月29日
课程设计成绩考核表
设计说明 首先安装MATLAB软件，然后熟悉软件环境以及各个模块并利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，建立一个很小的系统，用示波器观察正弦波信号的平方的波形；理解DPCM编码及解码原理图并根据DPCM编解码原理图设计一个DPCM 编码与解码系统；改变不同模块的数据并用示波器观察编码与解码前后的信号波形；最后根据运行结果和波形来分析该系统性能，从而更深入地掌握DPCM编码与解码系统的相关知识使自己受益。 关键词：差分脉冲编码调制；编码；解码
1 绪论 (1) 1.1 课程设计意义 (2) 1.2课程设计的步骤 (2) 1.3 课程设计要求 (2) 2 DPCM通信原理的介绍 (3) 2.1 预测编码简介 (3) 2.2 DPCM的基本原理 (4) 2.3 差分脉冲编码调制原理及性能 (4) 3 Simulink仿真过程分析 (7) 3.1 Simulink仿真建模 (7) 3.2 DPCM编码与解码的参数设置 (7) 3.3仿真结果的分析 (11) 4 程序仿真 (12) 4.1仿真程序 (12) 4.2仿真程序运行结果 (12) 结论......................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献.. (14)
目录 一、课程设计目的 (1) 二、设计任务书 (1) 三、进度安排 (1) 四、具体要求 (2) 五、课程设计内容 (2) 5.1数字频带传输系统 (2) 5.2二进制振幅键控(2ASK) (3) 5.2.1调制实验原理框图： (3) 5.2.2 调制实验步骤 (4) 5.2.3 解调的原理框图 (7) 5.3二进制频移键控(2FSK) (8) 5.3.1 2FSK调制原理 (8) 5.3.2 调制实验步骤 (8) 5.3.3 2FSK解调的原理框图： (12) 5.4二进制移相键控(2PSK) (12) 5.4.1 2PSK调制原理 (12) 5.4.2 2PSK调制的实验步骤 (13) 5.4.3 2PSK解调的原理框图 (16) 5.5二进制差分相位键控(2DPSK) (17) 5.5.1 2DPSK调制原理 (17) 5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 (17) 5.5.3 2DPSK的解调原理框图 (21) 5.6 二进制数字信号的功率谱密度 (21) 5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 (21) 5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 (22) 5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 (22) 六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (23) 七、总结和展望 (23) 八、参考文献 (24)
一、课程设计目的 本课程是为通信工程专业本科生开设的专业必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MATLAB或者SYSTEMVIEW 等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。 通信系统原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。 二、设计任务书 设计选题：数字频带传输系统的设计 a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，分别设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。完成对各种二进制数字已调信号的的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，并对其仿真结果进行分析。要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b．利用MATLAB、SystemView、C等语言进行，软件不限。要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。 三、进度安排
《学科基础课群综合训练》 目录 1. 原理分析与方案论证 (1) 1.1 通信系统架构 (1) 1.2 信源码——PCM码 (2) 1.3 基带码——Miller码 (3) 1.3.1密勒码简介 (3) 1.3.2密勒码原理 (3) 1.4 信道码——汉明码 (3) 1.5 噪声信道——AWGN (4) 2. 各模块的MATLAB实现 (5) 2.1 信号源的实现 (5) 2.2 信源编码——PCM编码 (5) 2.2.1 PCM编码原理 (5) 2.2.2 PCM编码的实现 (7) 2.3. 基带编码——Miller编码 (8) 2.4. 信道编码——汉明码编码 (9) 2.5. ASK调制 (11) 2.6. 信道噪声——AWGN (12) 2.7. ASK解调 (13) 2.8. 汉明码解调 (14) 2.9. Miller译码 (15) 2.10. PCM译码 (16) 2.11. 误码率的计算 (16) 3.仿真结果分析 (17) 3.1 源信号与接收信号波形对比 (17) 3.2 误码率统计 (17) 4. 心得体会 (18) 5. 参考文献 (19)
一.原理分析与方案论证 1.1 通信系统架构 通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1-1所示）。 图1-1 通信系统一般模型 1、信息源:把原始信息变换成原始电信号。 2、信源编码： ①实现模拟信号的数字化传输即完成A/D变化。 ②提高信号传输的有效性。即在保证一定传输质量的情况下，用尽可能少的数字脉冲来表示信源产生的信息。信源编码也称作频带压缩编码或数据压缩编码。 3、信道编码： ①信源编码的目的：信道编码主要解决数字通信的可靠性问题。②信道编码的原理：对传输的信息码元按一定的规则加入一些冗余码（监督码），形成新的码字，接收端按照约定好的规律进行检错甚至纠错。③信道编码又称为差错控制编码、抗干扰编码、纠错编码。 4、数字调制 ①数字调制技术的概念：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。 ②数字调制的主要作用：提高信号在信道上传输的效率，达到信号远距离传输的目的。 ③基本的数字调制方式：振幅键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。 5、信道： 信道是信号传输媒介的总称，传输信道的类型有无线信道（如电缆、光纤）和有线信道（如自由空间）两种。 6、噪声源： 1通信系统中各种设备以及信道中所固有的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。 1.2 信源码——PCM码 通常是把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制PCM，简称脉码调制。在编码器中由冲激脉冲对模拟信号抽样，得到在抽样时刻上的信号抽样值。这个抽样值仍是模拟量。在量化之前，通常由保持电路将其作短暂保存，以便电路有时间对其量化。在实际电路中，常把抽样和保持电路做在一起，称为抽样保持电路。图中的量化器把模拟抽样信号变成离散的数字量，然后在编码器中进行二进制编码。这样每个二进制码组就代表一个量化后的信号抽样值。
通信系统课程设计实验报告 XX：田昕煜 学号：13081405 班级：通信四班 班级号：13083414 基于FSK调制的PC机通信电路设计
一、目的、容与要求 目的: 掌握用FSK调制和解调实现数据通信的方法,掌握FSK调制和解调电路中相关模块的设计方法。初步体验从事通信产品研发的过程. 课程设计任务：设计并制作能实现全双工FSK调制解调器电路，掌握用Orcad Pspice、Protel99se进行系统设计及电路仿真。 要求：合理设计各个电路，尽量使仿真时的频率响应和其他参数达到设计要求。尽量选择符合标称值的元器件构成电路，正确完成电路调试。 二、总体方案设计 信号调制过程如下： 调制数据由信号发生器产生（电平为TTL，波特率不超过9600Baud），送入电平/幅度调整电路完成电平的变换，再经过锁相环（CD4046）,产生两个频率信号分别为30kHz和40kHz（发“1”时产生30kHz方波，发“0”时产生40kHz方波），再经过低通滤波器2，变成平滑的正弦波，最后通过线圈实现单端到差分信号的转换。
信号的解调过程如下： 首先经过带通滤波器1，滤除带外噪声，实现信号的提取。在本设计中FSK 信号的解调方式是过零检测法。所以还要经过比较器使正弦信号变成方波，再经过微分、整流电路和低通滤波器1实现信号的解调，最后经过比较器使解调信号成为TTL电平。在示波器上会看到接收数据和发送数据是一致的。 各主要电路模块作用： 电平/幅度调整电路：完成TTL电平到VCO控制电压的调整； VCO电路：在控制电压作用下，产生30KHz和40KHz方波； 低通2：把30KHz、40KHz方波滤成正弦波； 线圈：完成单端信号和差分信号的相互转换； 带通1：对带外信号抑制，完成带信号的提取； 限放电路：正弦波整形成方波，同时保留了过零点的信息； 微分、整流、脉冲形成电路：完成信号过零点的提取； 低通1：提取基带信号，实现初步解调； 比较器：把初步解调后的信号转换成TTL电平 三、单元电路设计原理与仿真分析 (1)带通1(4阶带通)-- 接收滤波器（对带外信号抑制，完成带信号的提取） 要求通带：26KHz—46KHz，通带波动3dB； 阻带截止频率：fc＝75KHz时，要求衰减大于10dB。经分析，二级四阶巴特沃斯带通滤波器来提取信号。 具体数值和电路见图1仿真结果见图2。
一、时间 18~ 19周 上午：8：00---11:30 下午：14:00---17:00 二、题目及分组 基于matlab/simulink的QPSK通信系统仿真 基于matlab/simulink的16QAM通信系统仿真 2PSK、2DPSK系统仿真 脉冲编码调制PCM系统设计与仿真 线性分组码编解码系统仿真设计与分析 分组： 101---119 杨树伟 (周五) 120---138 张元国（周二） 139---210 周建梁（周三） 211---229 李厚荣（周一） 230---247 陈光军（周四） 三、工具 （1）MATLAB7.0 （2）simulink MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。 程序如下： M=16; k=log2(M); n=100000; %比特序列长度 samp=1; %过采样率 x=randint(n,1); %生成随机二进制比特流 stem(x(1:50),'filled'); %画出相应的二进制比特流信号 title('二进制随机比特流'); xlabel('比特序列');ylabel('信号幅度');
x4=reshape(x,k,length(x)/k); %将原始的二进制比特序列每四个一组分组，并排列成k行length(x)/k列的矩阵 xsym=bi2de(x4.','left-msb'); %将矩阵转化为相应的16进制信号序列 figure; stem(xsym(1:50)); %画出相应的16进制信号序列 >> help bi2de BI2DE Convert binary vectors to decimal numbers. D = BI2DE(B) converts a binary vector B to a decimal value D. When B is a matrix, the conversion is performed row-wise and the output D is a column vector of decimal values. The default orientation of the binary input is Right-MSB; the first element in B represents the least significant bit. In addition to the input matrix, two optional parameters can be given: D = BI2DE(...,P) converts a base P vector to a decimal value. D = BI2DE(...,FLAG) uses FLAG to determine the input orientation. FLAG has
西南科技大学 课程设计报告 课程名称：通信系统课程设计 设计名称：基于MATLAB的FM通信系统设计 姓名：容晓庆 学号: 20096025 班级：通信0901班 指导教师：侯宝林 起止日期： 2012.6.17-2012.6.25 西南科技大学信息工程学院
课程设计任务书 学生班级：通信0901班学生姓名：容晓庆学号： 设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真 起止日期：2012.06.10-2012.06.25 指导教师：侯宝林 课程设计学生日志
课程设计评语表
基于MATLAB 的FM 通信系统仿真 一、设计目的和意义 （1）熟悉MATLAB 文件中M 文件的使用方法，包括函数、原理和方法的应用。 （2）加深对FM 信号调制原理的理解。 （3）增强在通信原理仿真方面的动手能力与自学能力。 （4）在做完FM 调制仿真之后，在今后遇到类似的问题，学会对所面对的问题进行系 统的分析，并能从多个层面进行比较。 二、设计原理 图1 模拟通信系统模型 调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。发滤波器: 滤除调制器输出的无用信号。收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声，一般设N(t)为高斯白噪声,则Ni(t)为窄带白噪声。 在通信系统中一般需要将信号进行相应调制,以利于信号在信道上的传输，调制是将用原始信号去控制高频振荡信号的某一参数，使之随原始信号的变化而成规律变化。调制可分为线性调制和非线性调制。线性调制有AM 、DSB 等，非线性调制有FM 、PM 等，这里主要讨论FM 调制通信系统 1.FM 调制原理 角调制不是线性调制，角调制中已调信号和调制信号频谱之间不是线性关系而是产生出新的与频谱搬移不同的新的频率分量，呈现非线性特性，故又成为非线性调制。FM 调制中瞬时角频率是关于调制信号的线性函数， 瞬时角频率偏移量 )(t f k w FM =?, 则， 瞬时角频率为 )(t f k w w FM c += FM k 为频偏指数 则， 调频信号为 ))(cos()(dt t f k t w S FM c t FM ?+= 当调制信号是单频余弦时，调制信号为 )sin cos()cos cos()(t w t w A dt t w A k t w A S m FM c m m FM c t FM β+=?=+ ，
课程设计报告 课程设计名称：《数字通信》 系别： 学生姓名： 班级： 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间：2011-2012 学年第2学期
目录 一．设计题目 (4) 二．具体要求 (4) 三．主要内容 (4) 第一节：基本原理 (4) 第二节：流程图 (13) 四．进度安排 (13) 五．成绩评定 (13) 第一节：课程设计报告要求 (14) 第二节：正文 (14) 六．心得体会 (18) 七.参考资料 (19)
一．设计题目：模拟信号数字化PCM 编码设计 二．具体要求： 1.模拟信号数字化的处理步骤：抽样、量化、编码 2.PCM 编码的压缩和扩张原理； 3.用MATLAB 或其它EDA 工具软件对PCM 编码进行使用A 律和μ律的压缩和扩张进行软件仿真； 4.对仿真进行分析比较。 5．PCM 的8位编码C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 三．主要内容 第一节：基本原理 下图是模拟信号数字传输的过程原理图： 1． 抽样 (1)定义： 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的信息，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。 (2)抽样定理 设一个频带限制的（0，fH ）Hz 内的时间连续信号m （t ）如果它不少于2fH 次每秒的速率进行抽样，则m(t)可以由抽样值完全确定。 抽样定理指出，由样值序列无失真恢复原信号的条件是f S≥2 f h ，为了满足抽样定理，要求模拟信号的频谱限制在0～f h 之内（fh 为模拟信号的最高频率）。为此，在抽样之前，先设置一个前置低通滤波器，将模拟信号的带宽限制在fh 以下，如果前置低通滤波器特性不良或者抽样频率过低都会产生折叠噪声。抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。 另外要注意的是，采样间隔的 周期要足够的小，采样率要做够的大，要不 ) (s t f D /A ) (n f ) (n g A /D ) (t g )(t p ) (t f 量化编码 数字 滤波器
课程设计报告 课程名称现代通信系统设计 课题名称现代通信系统之EPON光接入实训 专业通信工程 班级 学号
姓名 指导教师胡瑛乔汇东张鏖烽 2014 年12月20日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称现代通信系统设计 课题现代通信系统之EPON光接入实训 专业班级通信工程 学生姓名 学号 指导老师胡瑛乔汇东张鏖烽 审批 任务书下达日期2014 年12月1 日 任务完成日期2014年12月20日
目录 一、固网通信系统拓扑图 (1) 二、简单理论介绍 (1) 三、设备介绍及设备在固网通信系统的作用 (3) 3.1 EPON-MA5680T产品 (3) 3.2 HG813e设备 (7) 四、平台硬件连接图 (8) 五、数据规划 (8) 六、代码分析 (9) 七、结果 (9) 八、体会 (11) 九、评分表 (12)
现代通信系统之EPON光接入实训 一、固网通信系统拓扑图 EPON协议为OLT到每个ONU建立一条逻辑链路，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，ODN中的光分路器将数据流广播到各个支路，所有ONU都可接收到下行以太数据帧。从ONU到OLT的上行方向上，各个ONU采用时分复用的机制共享上行带宽。EPON通过MPCP协议定义ONU向OLT注册发现、OLT向ONU分配时隙授权、ONU向OLT 报告带宽请求等机制，实现了一种高效简洁的TDM-PON模型。 图1 通信系统拓扑图 二、简单理论介绍 以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network：EPON）是一种新型的光纤接入网技术，是当今世界上新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，采用PON的拓扑结果实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点。中间采用光分路等无源设备，光纤接入各个用户点（ONU），更多地节省光缆资源，并具有带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。因此无论是在技术优越性和运营效率方面来说，EPON都具有其不可替代的优势。EPON技术在日本、欧美等发达国家已经在大规模的应用，中国的电信运营商为了在新的竞争环境中处于不败之地，也正在大规模的推广使用EPON接入网技术。特别是在中国信息产业迅速发展的今天，相信EPON技术将会得到更加充分的推广和使用，将会在以后的宽带IP接入中发挥至关重要的作用，一定将越来越多的得到应用。EPON 系统采用WDM（Wavelength Division Multiplexing）技术，实现单纤双向传输，EPON(Ethernet Passive
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 通信系统课群综合训练与设计 初始条件：MATLAB 软件，电脑，通信原理知识 要求完成的主要任务: 1、利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完 成一个典型的通信系统 2、学生要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或 者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (3) Abstract (4) 1.引言 (1) 1.1通信系统简介 (1) 1.2 Matlab简介 (1) 2.系统设计 (2) 2.1通信系统原理 (2) 2.2 系统整体设计 (3) 3.子系统设计 (4) 3.1脉冲编码调制（PCM） (4) 3.1.1抽样（Samping） (5) 3.1.2量化（Quantizing） (5) 3.1.3编码（Coding） (6) 3.2 Manchester码编解码 (7) 3.2.1曼切斯特编码原理 (8) 3.2.2曼切斯特解码原理 (8) 3.3循环码编解码 (9) 3.3.1循环码编码原理 (10) 3.3.2循环码解码原理 (11) 3.3.3纠错能力 (11)
3.4 ASK调制与解调 (12) 3.5 衰落信道 (13) 4软件设计及结果分析 (14) 4.1 编程工具的选择 (14) 4.2 软件设计方案 (14) 4.3 编码与调试 (15) 4.4 运行结果及分析 (16) 5心得体会 (21) 参考文献 (21) 附录 (22) 摘要 在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号，并在接收端对应进行解调恢复出原始信号。本论文主要研究了数字信号的传输的基本概念及数字信号传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字传输系统。首先介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及
数字通信理论课程设计 实验目的： 1、加深对AWGN 信道下数字通信系统的理解。 2、掌握数字通信系统蒙特卡洛仿真的基本方法。 实验内容： 在AWGN 信道下，完成QPSK/16QAM/2FSK 系统的误比特率性能仿真，绘制系统的BER 曲线，并与理论计算的结果进行对比。具体包括如下内容： 1、编写程序生成随机的二元比特序列，该序列由{0,1}构成。 2、根据所选择的调制方式，将比特序列映射为星座图上的点。 3、将所生成的信号通过AWGN 信道进行传输，编写程序实现随机的加性高斯白噪声过程，并完成对信号的加噪。 4、 实现接收机的解调、检测与判决算法。要求使用相干接收机，最大似然检测。 5、 在不同的比特信噪比（0/b E N ）的条件下统计系统的比特错误概率（BER ）， 画出BER 随0/b E N 变化的曲线。0/b E N 的变化范围选为0~10dB 。 6、 在同一幅图中画出理论曲线，并将两者进行对比。 注意： 1）采用信号的等效复基带形式完成仿真。 2）为了使BER 的统计结果具有充分的置信度，需要足够多的仿真次数。具体如何设置请查阅有关蒙特卡洛仿真的资料。 实验要求： 1、利用计算机仿真完成上述实验。可以使用Matlab 、C 、C++或任何一种编程语
言，但不允许使用已有的通信系统仿真模块，例如SIMULINK中已有的模块。 2、完成实验之前首先复习相关的理论知识，并对数字通信系统的仿真方法进行 必要的学习。对于后者可参阅如下书籍： W. H. Tranter, K. S. Shanmugan, T. S. Rappaport, and K. L. Kosbar, “Principles of Communication Systems Simulation with Wireless Applications”, Pearson Education Inc., 2004. （也可参考其中文翻译版） 3、撰写实验报告，要求画出系统框图，说明仿真流程，给出仿真结果，提供理 论的误码率结果及推导过程，进行必要的分析和讨论，并在附录中提供程序源代码，列出参考文献。纸质版提交至西一楼446室，同时将电子版发送至lisun@https://www.doczj.com/doc/411569295.html,。 4、各班完成的内容具体安排为：信息91-92：QPSK；信息93-94：16QAM；信 息95-96，学硕：2FSK。
一、专用周任务 1、通过查资料了解并认识通信新技术; 2、将感兴趣的新技术资料整理成至少5分钟的ppt,并向全班同学做简介; 3、结合本周实践,完成实践报告. 二、主要内容 1、概述 2010通讯展最值得期待的六大新技术应用: (1)三大运营商的4G网络: 对于4G网络以及3G技术的演进,中国移动对于4G技术是最为渴望的,目前他们的TDD-LTE演示网络已经在上海世博园区可以供大众体验.相对于中国移动的激进,中国联通和中国电信在4G网络的发展上就要显得保守很多.广东省中国联通已经拥有了目前下载速度最快的HSPA+网络,而中国电信的EVDO Rev.B网络也是在广东省开始推广,这实际上已经吹响了中国联通以及中国电信大幅度升级自己3G网络的号角,因此我们有理由相信中国联通以及中国电信会将他们在HSPA+以及EVDO Rev.B网络上的最新进展带给大家. (2)物联网应用的崛起: 物联网是新一代信息技术的重要组成部分.物联网的英文名称叫“The Internet of things”,就是“物物相连的互联网”.这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信.因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.物联网在手机上的应用十分的丰富. (3)三网融合在手机上的体现: 类似于物联网,三网融合也是国家近期重点发展的新兴产业项目,因此不仅仅是我们的运营商,同时我们的手机厂商也在这上面投入了大量的经历,从现在的情况来看,手机电视的业务已经是其中非常明显的代表了.