创新课题报告
课题名称：QAM数字通信系统的设计
姓名：周杰乔
指导老师：韦芙芽
目录：
一．前言 (3)
二．QAM调制系统的总体设计方案 (3)
三．模块整体设计... . (4)
3 .1 时钟模块 (5)
3 .2 信号源模块 (5)
3 .3 数据分离器模块 (5)
3. 4 数据选择器模块 (6)
3 .5 数控器及查找表模块 (7)
3 .6 叠加模块 (7)
3 .7 D/A 转换器 (8)
四．QAM调制系统的仿真分析 (8)
五．小结 (10)
六．附录 (11)
一．前言
随着现代化步伐的加快,社会信息化的普及,移动用户数量也不断的增加,传统的通信系统已经不能够满足通信的要求。在可用频带资源非常有限的情况下,不能够靠无限增加频道数目来解决系统的容量问题。那么寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一[1～2]。QAM正是一种频谱利用率较高的调制方式。根据QAM系统全数字实现的特点,提出一种高效的QAM实现方法,使其实现更为简单。
二．QAM调制系统的总体设计方案QAM调制系统的实现方法有很多,有四相叠加法、正交调制法等等。文中的设计方案是由正交调制法变换演变而来的。采用晶振作为基准时钟信号,经过分频后,作为伪随机序列信号源的时钟。伪随机序列经过一次数据分离后,产生I路和Q路两路信号,再分别对I路和Q路两路基带信号进行数据分离,使之变成四路同时序的基带信号。根据数据表的编码和信号点映射关系,利用数据选择器选通两路输出,该输出与数控器及查找表相连,因此数控器及查找表的输出已经实现了I路和Q路的调制。将两路调制信号叠加,得到QAM调制信号。然后,再经过一个D/A转换器,把数字调制信号变成模拟信号进行输出。图1 是QAM调制系统的总体设计框图(见图1)。
三．模块设计
QAM调制器主要由以下几部分组成:时钟、信号源、数据分离器、数据选择器、数控器及查找表、叠加器、D/A转换器等,如附录中图2.我们采用自顶向下的设计方法,其顶层设计图如图2所示。其
中,CNT_CLK为时钟输入,74LS393实现32分频,提供系统时
钟,M_GENERAToR为m序列发生器产生信号源,DIV_CLK_2为2分频
器,fenli为数据分离器,lock、d为锁存器,数控器及查找表叠加器等都在compose模块中实现
3 .1 时钟模块
时钟是数字电路中必不可少的部分。设计中采用20M的时钟作为
基本时钟信号通过计数器74LS393进32分频后送给伪随机序列发生器, 因此基带信号的数据速率为64Kbps 。同时 ,2M时钟通过图中
DIV_CLK_2模块实现 2 分频后, 提供对基带信号进行抽样的采样时
钟即提供compose模块的时钟;64K的时钟通过图中的DIV_CLK_2模块2分频后,为数据分离器fenli提供时钟。本设计中的74LS393模块调用QuartusII中提供的74LS393模块。
3 .2 信号源模块
信号源由伪随机序列产生,采用最长线性反馈m 序列作为信号
源。其中短码采用4阶m序列,生成多项式为"x4+x+1" ;长码采用23阶m 序列,生成多项式为"x23+x5+1"。
3 .3 数据分离器模块
当电路输入m序列后,根据QAM调制原理,数据被分离成正交的两路:I路和Q路。因此数据的周期增加一倍,两路的数据都进行了2分频。数据分离器主要是由D触发器构成,具体线路设计如附录中图3所示。
系统时钟信号CLK经过一个2分频器,用这个信号把数据的奇数位取出,同时经过一个D触发器延时周期后把数据中的偶数位取出。由于奇数
位和偶数位为近似归零码,然而需要的是非归零码,因此使数据经过D
触发器延时后与原数据相或得到非归零码的两路数据(附录中图3)。
由于数据分离后I路和Q路的时序是不同的,所以需要在I路和Q路的数据输出端各加一个数据锁存器使两路输出数据同步。数据锁存器是由两个D触发器在系统时钟的2分频时钟的触发下工作的。后面所采用的两个数据分离器与I路和Q路的数据分离器是相同的,不同的是锁存器是在系统时钟的4分频时钟的触发下工作的。
3 .
4 数据选择器
根据16QAM调制原理,数据选择器用来实现输入数据和输出波形的对应关系,其对应关系如表1所示。因此,数据选择器有4个控制端,输出为16个相对应的波形之一。
3 .5 数控器及查找表模块
设计中,每个数据符号周期有4个载波,每个载波采样16个点,采样速率为1MHz。数控器及查找表包括一个l6进制的计数器和8个正弦或余弦表。当然,在具体实现时,必须事先计算出与8个正弦或余弦相对应的16个采样点的值,并根据所选用的D/A转换器中的编码规则,将采样点的值进行二进制双极性编码。我们选用D/A转换器为TEL7524,输出为8bit。在此模块中,cnt_4是一个16进制计数器,4xuan1为一个四选一开关,用于选择后面的正余弦表,cos、cos1、cos2cos3、sin、sin1、sin2、sin3是上面所介绍的8个正弦余弦模块。I和Q两路信号经过16进制计数器后通过四选一开关,进入正余弦表,基本完成了I支路和Q支路的调制工作,输出8路调制信号。
3 .6 叠加模块
16QAM调制信号是由I路和Q路信号相加合成的 , 因为每一路输出为8bit(由D/A转换器的输入位数决定),所以当两路信号相加时,可能会产生溢出的情况,又由于两路信号都是带符号的数, 因此又要考虑符号位。例如: -1.148 + (-2.772) =-3.92, 其中 -1.148 的二进制编码为01100011,-2.772的二进制编码为00111001, -3.92的二进制编码为00011100。而01100011+00111001=10011100。
3 .7 D/A 转换器
D/A转换器本文选用8位TLC7524,因为基带信号的传输速率为
64Kbps,载波为256KHz,用TLC7524作为本设计的D/A转换器能够满足本设计的性能要求。TLC7524是8位乘法型DAC,具有输入锁存以及随即存储存取器写周期相似的装载周期。分段高阶位可使最高有效位变化期间内的闪变为最小,该变化会产生最高闪变脉冲。该器件可提供
1/2LSB的精度而无需薄膜电阻或激光微调,采用5V～15V单电源工作,其功耗典型值小于5mW[5]。
四．QAM调制系统的仿真分析
根据图2的顶层设计图,分别对各模块进行AHDL语言编程、编译、综合,取时钟周期50ns,最后得到如图4所示的16QAM调制仿真波形图(见4)。从仿真波形图中可以看出,在时钟信号(周期为50ns)CNT_CLK 的作用下,通过计数器74393进32分频,图中mout1为32分频后的时钟信号,然后送给伪随机序列发生器,产生1个m序列
(mout)(01100110010110),途中mout是m序列信号,m序列作为基带信号经过16QAM调制,从输出端Q[7..0]输出16QAM调制后的数字信号,可达到0.5Mbps的信息速率。值得注意的是仿真时信号m必须从第32个时钟开始取低电平,这是由于程序中使用了74393进行了32分频。在仿真过程中会有一定的时钟周期延时,但不影响最终的结果。经过计算分析,仿真结果与实际理论计算结果一致。
(a)16QAM 调制仿真波形图
( b ) 部分清新波形图4 16QAM 调制仿真波形图
五小结
文中设计的16QAM系统采用对正交调制法进行相应的变换而来的调制方法,它是用两路正交的四电平振幅键控信号叠加而形成16QAM 的调制信号。应用AHDL硬件设计语言在QuartusⅡ6.0软件中进行设计、综合、代码编写与仿真,并得到仿真结果。通过对仿真的分析,和相应理论的计算结果相比较,验证本设计是正确的,通过试验总结得到本设计适合的时钟频率为20MHZ,得到较为满意的波形。本文运用AHDL语言仿真数字16QAM调制,同时在FPGA芯片上实现,具有可编程性、实现方案容易修改、便于调试、集成度高、可靠性好和易于开发等许多优点。
参考文献
[1] 于风云,张平．QAM调制与解调的全数字实现[J]．现代电子技术,2005(3):53～5 5 ．
[2] 樊昌信,詹道雍,徐炳祥,等．通信原理(第6版) [M] ．北京:国防工业出版社,2005．
[3] 陶为戈,张娟,朱昳华．基于FPGA的QAM调制器的设计[J]．江苏技术师范学院学报,2007,13(2):35～ 39．
[4] 王彦．基于FPGA的工程设计与应用[M]．西安:西安电子科技大学出版社,2007．
六附录
图2 QAM调制器的顶层设计图
图3 数据分离器内部结构
通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日
1任务书 试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示，它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 ：数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号，同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害，使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡，以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻（由定时脉冲cp控制）进行抽样，获得抽样信号{r n}，然后对抽样值进行判决，以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案
哈尔滨师范大学 学年论文 题目即时通讯系统的设计与实现 学生崔振伟 指导教师张飚 年级2010级 专业电子信息科学与技术 系别光电工程系 学院物理与电子工程学院 哈尔滨师范大学 2013年5月
论文提要 目前信息的准确、快速、安全的传递在社会中越来越重要。无论是国与国之间，企业与企业之间还是企业内部这间的信息交流都要变得非常重要。规模较大的企业，都会建立一套软，硬件结合的通信系统，从而保证企业信息能够及时，准确、安全地传递到目的地。 本系统为企业内部即时通讯系统，是鉴与员工之间所处地点不同，员工之间交流的重要性的情况下，针对公司不适合让员工连接外网的实际情况下设计构思出来的，该系统设计完成后可用于企业员工之间的即时通讯工作，同时本系统具有很强的可扩展性，加以适当扩充，可以适用于各个不同的公司。
即时通讯系统的设计与实现 崔振伟 摘要：伴随着社会进入信息化时代，信息的准确、快速、安全的传递在社会中越来越重要。无论是国与国之间，企业与企业之间还是企业内部这间的信息交流都要变得非常重要。建立一套软，硬件结合的通信系统，从而保证企业信息能够及时，准确、安全地传递到目的地，能有效的解决员工之通讯交流障碍的问题，并防止员工跟外部联系。 因此为了适应企业的这一需求，特开发了适应企业局部通信的局域网即时通讯系统。论文介绍了在Microsoft可视化集成开发环境Visual studio 2008下开发一个基于对话框的局域网即时通讯系统的整个过程，系统采用基于对话框的MFC应用程序框架开发前台的操作界面，采用多线程和网络技术来实现成员这间的互联。实现了局域网内用户信息的采集与显示，最小化托盘，文字聊天，语音聊天，窗口抖动，字体设置，保存聊天记录的功能。在开发过程中，严格按照软件工程的整个流程进行。经过可行性分析，需求分析，概要设计，详细设计，编码，单元测试，集成测试等阶段，最终开发出了可以在单机上运行的试用版局域网即时通讯系统。本系统的界面友好，操作简单方便加以适当的扩充完善就可正式的投入使用。 关键词：软件工程网络通信线程 一、即时通讯的意义与背景 随着二十世纪八十年代到九十年代PC机的普及与深入，互联网的到来，解决PC机之间即时通讯的需求越来越强烈，一些通讯软件也应运而生，具有代表性的如下：QQ：由深圳市腾讯计算机系统有限公司1999年2月开发的一款基于Internet的即时通信（IM）软件。由1999年的2人到现在已经发展到上亿用户了，在线人数超过一亿。是目前使用最广泛的聊天软件之一。 MSN：由微软开发的1999年7月开发的即时通讯工具，4大顶级个人即时通讯工具之一。 Google Talk：是由Google 开发的的即时通讯方式，简称Gtalk。并宣称该软件“可以让你与朋友随时随地，在世界的任何一个角落自由的通话，发送即时讯息。并于2008年7月发布了iPhone版的Google Talk和2011年4月在Android版本的Google Talk上启动语音和视频聊天功能。 AIM：是美国在线推出的即时通讯软件类似于MSN，等，在泛北美地区拥有最广泛用户数量（2009.07数据），超过排名第二和第三的Yahoo Messenger和MSN。支持iPhone，Android，iPad，MAC，Windows等平台。 国内的还有新浪UC，YY，百度hi，Lava快信等，国际上的Yahoo！Messenger等。这些软件有一个集中的特点是基于互联网并且需要服务器的支持。其工作方式如下：登陆即时通讯服务器，获取一个自动建立的以前的即时通讯对象列表，获取自已的在线状态，当好友列表的某个用户在任何时候登录上线并且想跟你进行联系时，即时系统会发一个消息提示你，然后你就可以与目标对象建立一个聊天对话通道进行各种消息如文字、语音、窗口等来
1.信息活动是系统的主要特征。 2.信息系统是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的信息、业 务、管理和决策等问题，并为目标服务的综合系统。 3.信息系统的特征：信息性，综合性，集成性，多样性，演化性。 4.信息系统的功能：信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策四大功能。 5.根据处理类型，可以把信息系统的业务处理分为联机事务处理和脱机事物处理两种 类型。联机事务处理，它是指信息系统直接参与业务处理过程，与企业业务处理融为一体；脱机事物处理与联机事务处理正好相反，信息系统不直接参与实际业务处理，只要把业务处理过程中的有关信息及时输入到信息系统中，并通过对所收入的信息的加工处理，输出企业管理和决策所需要的有用信息。 6.信息系统体系结构是信息系统各要素确定关系构成的系统框架。 7.信息系统概念结构呈现为管理维、职能维和功能维的三维宏观逻辑结构。 8.在文件服务器模式下，文件服务器以文件的方式对各工作站上要共享的数据进行统 一管理。所有的应用处理和数据处理都发生在工作站一端，文件服务器仅负责对文件实施统一管理，从文件服务器共享磁盘上查找各工作站需要的文件，并通过网络把所查到的文件发送给个工作站。 9.应用服务器模式：客户机主要承担界面处理逻辑，数据库服务器承担对数据库的集 中管理，而把中间逻辑归给应用服务器，包括对象管理、事务管理、安全管理、空间管理以及各种服务。 10.信息系统的类型分为信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、主管信息系统、 办公信息系统、公众信息服务系统。 11.信息系统生存周期是指从提出信息系统建设的设想开始，经历规划、开发、演化等 过程，一直到被其它信息系统所替代的过程。 12.信息系统开发要经过初始、细化、构建、移交等阶段，需要从事领域分析、需求分 析、系统设计、系统实现、测试等方面的工作，并经过多次反复迭代，最后形成可以交付用户使用的信息系统。 13.信息系统开发的四个阶段需要做许多工作，其中最主要的有领域分析、需求分析、 系统设计、系统实现和测试等方面的工作。领域分析主要的工作有：现行企业系统调查、企业目标分析、机构和职能分析、业务分析、企业实体分析，并建立领域模型。需求分析主要是确定出合理可行的信息系统需求。 14.原型方法也叫快速原型方法，其基本思想是在自动化或半自动化原型生成工具的支 持下，根据用户的初步需求，通过原型生成工具，快速生成一个系统模型，该系统模型被称为系统原型。 15.詹姆斯.马丁在20世纪70年代提出了信息工程的概念。信息过程是建设企业计算 机化的信息系统工程的简称。 16.模型是对现实的抽象和模拟，是对现实系统本质特征的一种抽象、简化和类比式的 描述。模型具有不同的抽象度，模型的抽象程度越高，距现实系统的距离就越远，模型所考虑的因素就越少。
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。
目录 第一章概述 (2) 第一节课题背景与意义 (2) 第二节课题设计要求与指标 (2) 第二章系统方案选择与确定 (3) 第一节硬件系统方案选择 (3) 一、光照采集模块方案选择 (3) 二、无线传输模块方案选择 (3) 三、 LCD显示模块方案选择 (4) 四、 MCU模块方案选择 (4) 第二节软件系统方案选择 (4) 第三章系统硬件设计与实现 (6) 第一节采集端硬件设计 (6) 一、光照采集模块设计 (7) 二、ATmega16L最小系统模块设计 (8) 三、无线传输模块设计 (9) 第二节终端硬件设计 (10) 一、LCD显示模块设计 (11) 二、变压电路设计 (12) 第四章系统软件设计与实现 (13) 第一节程序整体设计 (13) 第二节光照采集与AD转换程序设计 (13) 第三节无线传输程序设计 (14) 第四节LCD显示程序设计 (16) 第五节程序下载 (17) 第四章测试结果及讨论 (18) 第一节LCD显示测试 (18) 第二节光照采集与显示测试 (19) 心得体会 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 一、器件清单 (23) 二、工具清单 (23) 三、实物图 (24) 四、程序代码 (24)
第一章概述 第一节课题背景与意义 在现代农业和工业领域，经常需要对一些环境参数进行监测，以做出相应处理，确保设备和系统运行在最佳状态。随着科技的发展，对环境参数监测系统的要求也越来越高；因此基于传感器、单片机和无线通信芯片设计出一种无线环境参数监测系统十分的重要。 光照强度是一个重要的环境参数，在工业和农业领域有着重要的应用，本课程设计介绍一种可以应用在许多领域的无线光照强度监测系统，实现对环境中的光照强度进行实时采集处理、无线传输与显示的功能。 本文的主要研究工作集中在光照强度监测系统的设计上，通过C语言编程对单片机进行控制，使单片机控制光照采集传感器、无线通信芯片和LCD，实现系统功能。在本课题的基础上可以设计完成一个高速、方便、稳定的环境数据监测采集和传输系统，可以广泛应用于现代农业和工业领域。 第二节课题设计要求与指标 本系统以环境光照强度为研究对象，应满足的要求与指标为： 1、监测点光照强度测量精确，精度大于0.1lux； 2、将监测点的参数数据以无线方式发送至汇节点，并LCD显示，要求分立元件实现的无线传输距离大于20cm，无线传输模块实现的传输距离大于1km； 3、无线传输设备具有较强的抗干扰能力； 4、设备具有较高的实时性； 5、设备功耗功耗较低。
《电子信息系统仿真》课程设计 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名学号 指导教师胡娟 二О一年月日
内容摘要 频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识，利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点，对以后实际需要有很好的理论基础。 关键词 FM；解调；调制；M ATL AB仿真；抗噪性
一、M ATLAB软件简介 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。其特点是： (1) 可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说，不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数，还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换，这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称，Matlab软件中所包含的Matlab 源代码相当于70万行C代码。
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
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 )
附件2 第一部分：通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 （一）网络的先进性 在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。
广西科技大学 课程设计说明书 课题名称：模拟通信系统与数字通信系统的设计与仿真 院（系）：计算机科学与通信工程学院 专业：通信工程 班级：121班 学生姓名：王永源 学号： 201200402016 指导教师：陈艳 2015年1月20日
目录 第一章课程设计的任务说明 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2课程设计要求 (1) 第二章 MATLAB/SIMULINK简介 (3) 第三章设计原理 (5) 3.1通信系统设计一般模型 (5) 3.2模拟通信系统 (5) 3.3数字通信系统 (5) 第四章 DSB的基本原理与实现 (6) 4.1 DSB信号的模型 (6) 4.2 DSB信号调制过程分析 (7) 第五章 PCM的基本原理与实现 (8) 5.1 PCM原理 (8) 5.2 PCM编码介绍 (8) 5.3 PCM编码电路设计 (12) 第六章 2ASK的基本原理及实现 (16) 6.2 ASK调制基本原理 (16) 6.2 2ASK的产生 (16) 6.3 2ASK解调 (17) 6.4 2ASK功率谱及带宽 (18) 第七章 Smulink的模型建立和仿真 (19) 7.1 模拟通信系统仿真图 (19) 7.2 数字通信系统仿真图 (22) 7.3 模拟通信系统仿真效果图 (23) 7.4 数字通信系统仿真效果图 (26) 第八章结束语 (27) 参考文献 (28)
第一章课程设计任务说明 1.1课程设计的目的 （1）通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。 （2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉模拟DSB、SSB、VSB和数字2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制与解调方法。 （3）通过实验掌握模拟信号转换为数字信号的方法和步骤。 （4）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。 1.2 课程设计的要求 1.2.1模拟信号通信系统 （1）输入：输入模拟信号（例如正弦型单音频信号等），给出其时域波形和功率谱密度。 （2）调制：对输入的模拟信号进行DSB、SSB、PM（三选一）调制；给出调制后信号的时域波形和功率谱密度。 （3）信道：假定信道属于加性高斯信道，或自行设计。 （4）解调： DSB、SSB、PM（与所选调制方式相对应）解调，仿真获得该系统的输出波形，并得到该模拟传输系统的性能指标，即该系统的输出信噪比随输入信噪比的变化曲线。 图1-1 模拟信号调制解调模型图 1.2.2数字信号通信系统 （1）输入：首先输入模拟信号，给出此模拟信号的时域波形。 （2）数字化：将模拟信号进行数字化，得到数字信号，可以选择PCM编码。
网络通信软件的设计与实现
摘要 本论文是关于一个通信软件的设计与实现. 首先介绍了该课题的来源和意义, 以及课题中作者使用的原理技术, 包括客户/服务器模式(C/S)结构原理, TCP/IP协议的体系结构等。然后详细分析了系统的整体设计,包括系统的功能介绍、实现思想, 系统的需求分析, 系统通信协议的设计，各个模块的体系结构，并采用UML技术，绘制整体程序结构图、流程图、类图、用例图等。接下来是介绍了各个子模块的功能、实现思想及它们的流程图、类图、消息流框图等。最后是系统的分析及优缺点及系统的总结和展望。 终端通过实际的通信链路和服务器建立TCP连接。而服务器端是接受并验证客户端连接，动态管理在线用户名单。 关键字：C/S结构；TCP/IP协议；UML技术；网络编程
ABSTRACT The paper is about the design and realization of correspondence software. In the First this paper introduced topic origin and the topic significance, As well as the principle and the technology that the author adopts in the paper , Including customer/Server (C/S) structure principle, TCP/IP protocol system structure and so on. Then author analyzes that the overall design, Including system function introduction, realization way, demand analysis, communication agreement design, system structure of each module. And adopting the UML technology,the author draws the overall procedure structure drawing, the flow chart, class drawing, and message flow chart and so on. Finally the paper introduced that the systematic analysis 、the excellence and the disadvantage of the system ，the summary and the forecast of the system. The terminal establishes the TCP communications through the actual correspondence link with the server. At the same time the server accepts and validates the connection of the client, dynamically manages the name list of the on－line users. Key words: the C/S Structure; the TCP/IP Protocol;the UML Technology; Network Programming
通信系统课程设计报告 题目：模拟线性调制系统的 建模、设计与计算机仿真分析 学院xx 专业班级xx 学生姓名xx 学生学号xx 提交日期 2015.6.28
目录 1 设计目的 (2) 2 设计要求和设计指标 (2) 3 设计内容 (3) 3.1线性调制的一般原理 (3) 3.2常规双边带调制AM (4) 3.2.1 AM调制工作原理 (4) 3.2.2 AM调制解调仿真电路 (5) 3.2.3 AM调制解调仿真结果与分析 (5) 3.3双边带调制DSB (9) 3.3.1 DSB调制解调工作原理 (9) 3.3.2 DSB调制解调仿真电路 (9) 3.3.3 DSB调制解调仿真结果与分析 (10) 3.4单边带调制SSB (14) 3.4.1 SSB调制解调工作原理 (14) 3.4.2 SSB调制解调仿真电路 (15) 3.4.3 SSB调制解调仿真结果与分析 (16) 4 本设计改进建议 (19) 5 总结 (19)
参考文献 (20) 2 设计目的 (1)使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理； (2)培养学生掌握电路设计的基本思路和方法； (3)能提高学生对所学理论知识的理解能力； (4)能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力即创新能力； (5)提高学生的科技论文写作能力。 2 设计要求和设计指标 (1)学习SystemView仿真软件； (2)对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析； (3)提出系统的设计方案，选用合适的模块； (4)对所设计系统进行仿真; (5)并对仿真结果进行分析。
3 设计内容 3.1 线性调制的一般原理 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： 载波：)cos()(0?ω+=t A t s c 调制信号：)cos()()(0?ω+=t t Am t s c m 式中()t m —基带信号。 线性调制器的一般模型如图3-1 在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ，便可以得到各种线性调制信号。 线性解调器的一般模型如图3-2。 图3-2线性解调系统的一般模型 其中()t s m —已调信号，()t n —信道加性高斯白噪声。
基于MATLAB的通信系统的设计与仿真 摘要通信是通过某种媒体进行的信息传递，目的是传输信息，通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称，作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位，是不可或缺的，因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。MATLAB是集数值计算、图形绘制、图像处理及系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言，它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以及丰富的工具箱，为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。 本论文首先介绍了通信系统的概念，进而引出调制和解调，然后介绍了我们常用的几种调制和解调的方法。由于MATLAB具有的强大功能所以详细介绍了MATLAB通信系统工具箱，并给出了基于MATLAB的通信系统的调制与解调的实现，运用MATLAB仿真软件进行仿真。 关键词通信系统；调制与解调；MA TLAB
Simulation And Design Of Communication Systems Based On MATLAB Abstract Communication is through a media for transportation. Communication system which is used to complete the process of information transmission systems ,in general, is to send the information from the source to one or more destinations. Modulation and demodulation occupied an important position in the transmission of information which is essential, so the research about the modulation and demodulation process in the communication system is extremely important. MATLAB is a numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation and other powerful features in one of the scientific computing language, it is a powerful matrix calculation and graphical visualization features and a rich toolbox provides a great convenience for the communication system of modulation and demodulation process. This paper introduces the concept of the communication system, and then leads to modulation and demodulation, and then introduced several of our commonly used method of modulation and demodulation. As the power of MATLAB so we introduced the communication system toolbox in the MATLAB. We gives several examples about the communication system based on MATLAB modulation and demodulation and use the software of MATLAB to simulate them. Keywords Communication Systems;Modulation and demodulation; MATLAB
基于TCP协议通信系统的设计与实现 杨秀森 （贵州师范大学机电学院电气工程及其自动化学号：0914********） 摘要：通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP通信程序。 本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。 关键词：TCP协议；通信协议系统；套接字；文件传输；C/S模式； The System Design and Implementation of Based on TCP Protocol Communication Yang Xiu Sen (Guizhou Normal University Institute of mechanical and electrical engineering and its automation number: 0914********) Abstract: Communication protocol ( communications protocol ) refers to both entities to complete communication or service must follow the rules and conventions. The protocol defines a data unit format, information unit should contain information and meaning, connection mode, information transmission and reception timing, thereby ensuring that the network data smoothly transmitted to determine places. Communication communication is through the SOCKET socket interface implementation. The current mainstream UNIX system and Microsoft WINDOWS system in the kernel provides to SOCKET interface support. Using the unified interface, can be prepared in a transplantable TCP communication program. This paper designed and implemented based on a simple LAN instant communication system, the system adopts C/S model, the underlying communication through the SOCKET socket interface
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