《移动通信》课程设计通信系统中差错控制的研究DOC
- 格式:doc
- 大小:3.69 MB
- 文档页数:33
通信工程专业课程篇一:通信工程专业课程通信工程专业课程一.培养目标本专业培养通信工程领域的高级工程技术人才.具有扎实的基础理论,较宽广的专业知识和实践动手能力,并在通信.电子和计算机网络的一个或两个方面具有特色.能在本领域中从事通信设备和系统设计.研究和开发以及运营和技术管理等方面的工作.使学生毕业后具有较强的竞争能力和社会适应性.二.培养规格本专业学生主要学习通信系统和通信网络方面的基础理论.组成原理和设计方法,受到通信工程实践的基本训练,具备从事现代通信系统和网络的设计.开发.调试和工程应用的基本能力.毕业生应获得以下几个方面的知识和能力: 1.掌握通信领域内的基本理论和基本知识; 2.掌握光波.无线.多媒体等通信技术; 3.掌握通信系统和通信网络的分析与设计方法;4.具有设计.开发.调测和应用通信系统和通信网的基本能力;5.了解通信系统和通信网建设的基本方针.政策和法规;6.了解通信技术的最新进展与动态;7.掌握文件检索.资料查寻的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力.三.计划学制.最低毕业学分.授予学位计划学制:本专业实行学分制,学制一般为四年,允许提前或推迟毕业,学校鼓励学生修读辅修专业.双专业.双学位,具体按学校有关规定执行.最低毕业学分_0学分授予学位:工学学士.四.课程修读要求1.全校公共必修课为全体学生必须修读之课程,计40学分,其中体育.军事理论和计算机基础(第一阶段)试行通过性考试;2.学生须从学校提供的公共选修课程中按人文社科类.自然科学类.艺术类分别选修4.2.4个学分共修读_学分;就业指导课以讲座形式进行,开设4—6个讲座,计一个公选课学分.3.学科基础课为必修课程,共设5门计25学分,前3门为学科大类基础课,后2门为学科专业基础课;2_4.专业必修课程共设7门计27学分, 其中带☆号课程为综合课程;5. 通信前沿导引为学科导论课程,以讲座形式分散安排在各个学期;6.本专业设置3门双语教学课程(计划表中带_号者),未参与双语教学的学生必须修专业英语课程;7.专业选修课程分为限选课和任选课,学生须按如下规定至少修读48个学分:①限选课修读45个学分:主选组为全体学生必须修的限选课程,计34个学分.另外再从通信技术 . 计算机应用 . 电子技术三个方向模块课程中,选择其中一个模块,修读该模块的全部5门课程(_个学分).②任选课修读3个学分;学生可从本专业课程计划表中二个任选课模块.限选课中自己未选择的方向模块.本系其它专业提供的选修课程.学校公选课程以及外院(系)校提供的选修课程中修满学分.8.实践环节与毕业论文(设计)为全体学生之必修课程; ①生产实习4学分;②毕业设计_学分,允许并鼓励学生自定选题,毕业论文实行答辩制度;③课程设计与实践技能2学分.第二学期安排一周,内容为金工与电子工艺实习;第五学期安排一周,内容为课程设计或科技制作与活动.五.课程结构比例表六.课程方案表2_通信工程专业课程计划表一2_通信工程专业课程计划表二七.通信工程辅修专业.双专业.双学位说明1.学分要求辅修专业:须修读本专业课程方案表注栏中代号为1的所有课程,共_门,计31学分; 双专业:除修完辅修专业规定课程外,还须修读本专业课程方案表注栏中代号为 2的4门课程(计9.5学分)加毕业论文共23.5学分.要取得本专业毕业证书需修取54.5个学分;双学位:在双专业课程的基础上,加修读本专业课程方案表注栏中代号为3的5门课程(计_学分).要取得本专业学士学位共需修取66.5个学分.2. 修读期限辅修专业:原则上在四年内修完全部课程双专业.双学位:若在四年内尚未修完规定的全部课程,修读双专业的可延长一年学习时间,修读双学位的可延长两年学习时间.3.其它问题与实行辅修专业.双专业和双学位有关的其它问题,如入学条件.学籍管理.毕业证书.学位授予.收费标准等,按学校有关管理规定执行.八.课程简介(另订成册)2_篇二:通信工程主要课程通信工程主要课程详解1.课程名称:电路分析课程简介:本课程主要介绍集总电路中电压.电流的约束关系;独立电流.电压变量的分析方法;大规模电路分析方法;分解方法及单口网络;简单非线性电阻电路的分析;电容元件与电感元件;一.二阶电路;交流动态电路;电抗与导纳;正弦稳态的能量和功率.三相电路;频率响应;耦合电感和理想变压器;双口网络等.2.课程名称:模拟电子技术基础课程简介:本课程在介绍了半导体器件的基本特性和模型的基础上,着重介绍了各种线性放大器:基本放大组态.差动放大器.功率放大器.反馈放大器.集成运放和选频放大器;同时也将介绍放大器的频率响应.3.课程名称:数字电子技术基础课程简介:本课程是数字电子技术方面入门性质的技术基础课,主要内容有:基本逻辑电路.逻辑代数基础.组合逻辑电路及其分析与设计.常用组合逻辑功能器件.触发器.时序逻辑电路分析与设计.常用时序逻辑功能器件.可编程逻辑器件.数模与模数转换器及脉冲波形的产生与变换等.4.课程名称:信号与系统课程简介:本课程主要讲述信号与系统概念;连续信号和系统的时域.频域和复频域分析;离散信号和系统的时域.频域和Z域分析;系统的稳定性;时间序列分析简介等内容.5.课程名称:微机原理及应用课程简介:本课程主要讲述微型机的基本组成和整机工作流程,80_86的指令系统及寻址方式,汇编语言程序设计,80_86的总线操作和时序,CPU与存储器的连接方法,输入与输出设备接口,80_86的中断原理及处理过程,A/D及D/A 的与CPU的接口及应用,串行数据通讯及其接口等.6.课程名称:电磁场与电磁波课程简介:本课程研究电磁场运动规律,使学生理解电磁场理论的基本概念和掌握宏观电磁场的基本规律,并结合实际介绍其工程技术应用的基本知识;培养学生用场的观点对工程应用中的电磁现象和电磁过程进行定性分析和判断的能力,了解进行定量分析的基本方法;通过电磁场理论的逻辑推理,培养正确思维和严谨的科学态度.7.课程名称:数字信号处理课程简介:数字信号处理是研究用数字或符号的序列来表示信号波形,并用数字的方式去处理这些序列.主要内容包括时域离散信号和系统的频域分析;离散傅里叶变换;时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法;无限脉冲响应数字滤波器的设计;有限脉冲响应数字滤波器的设计;其它类型的数字滤波器;数字信号处理的实现等.8.课程名称:高频电路课程简介:高频电子线路是电子.信息.通信类等专业重要的技术基础课,它的任务是研究高频电子线路单元电路的工作原理与分析方法.主要内容包括:选频网络;高频小信号放大器;噪声与干扰;正弦波振荡器;非线性电路与时变电路,高频功率放大器;模拟调制和解调;反馈控制系统AGC.AFC.PLL;频率合成技术等.9.课程名称:通信原理课程简介:本课程主要介绍通信系统的基本概念,模拟和数字调制原理及方法,抗噪声性能分析,基带传输和频带传输,传输系统的差错率,数字通信系统的构成与特点.时分复用与数字复接技术的基本原理.数字信号传输的方法.数字网技术的初步知识及数字通信系统概述,差错控制编码.要求学生掌握通信系统的基本原理,各种调制方法及性能分析,以及差错控制的基本原理._.课程名称:编码原理课程简介:本课程内容包括:信息的定义和测度;信源和信息熵;剩余度与结构信息;连续熵和信息变差;信道和互信息;平均互信息和信道容量;数据处理和信息测量理论;信息率失真函数和数据压缩原理;无失真信源编码理论和编码方法;抗干扰信道编码理论和编码原则;限失真信源编码理论._.课程名称:移动通信课程简介:本课程系统地阐述了现代移动通信的基本原理.技术及当前广泛应用的典型移动通信系统,较充分地反映了当代数字移动通信发展的新技术,为通信工程专业学生将来从事移动通信网的系统设计.网络优化和相关技术的开发打下基础.内容包括移动通信概论,调制技术,电波传播,噪声与干扰,组网技术,模拟移动通信系统.数字移动通信系统的构成和基本原理等,并着重介绍了第三代(3G)移动通信系统的构成和原理._.课程名称:计算机网络课程简介:本课程是通信工程专业的一门重要必修课.主要介绍计算机通信和网络的基本概念.基本理论和基本技术.主要内容包括(1)计算机网络体系结构;(2)数据传输与通信接口;(3)数据链路控制规程;(4)数据交换技术;(5)局域网;(6)因特网与宽带IP网及Ipv6;(7)计算机网络服务与应用;(8)组网与接入技术;(9)网络管理与网络安全技术.本课程注重基本原理的阐述与分析,强调理论与实际的结合,突出实用性与先进性._.课程名称:光纤通信课程简介:经济的快速发展与人类社会的不断进步,对信息传输的需求将越来越大,光纤通信以其独特的优势性.已成为当今世界通信技术发展的主要方向.对于通信专业的学生而言,掌握光纤通信技术及其发展趋势是十分必要的.本课程将系统介绍:光纤通信的基本原理.光纤的传输特性.光的发送与接收及其器件.光放大技术.光纤通信系统的设计.光纤线路的连接与测试.光波分复用等理论知识._.课程名称:程控交换原理课程简介:本课程着重介绍数字程控交换机的基本原理,以及数字程控交换机的软硬件组成.呼叫接续过程.信令系统和通信网的相关知识._.课程名称:微波技术与天线课程简介:本课程在>专业基础课程教学的基础上,全面系统地讲授现代微波工程的基本原理和方法,既注重基本概念的阐述,也注意现代科技最新发展的介绍,通过学习该课程,使学生全面掌握传输线理论.规则金属波导.微波集成传输线.微波网络基础.微波谐振器等方面的理论知识,为微波及相关领域的学习和研究打下坚实的基础._.课程名称:多媒体信息与通信篇三:通信工程专业课程安排自动化:自动控制原理现代控制理论计算机控制技术微机原理与接口技术PLC单片机通信工程:信号与系统通信原理数字信号处理高频电子线路信息论与编码电子信息工程:信号与系统数字信号处理电子线路CAD单片机原理与应用IC设计电子科学与技术:信号与系统雷达原理工程光学激光原理半导体物理微电子技术集成电路设计网络工程主要课程:高级语言程序设计.计算机科学概论.计算机网络.离散数学.电路与电子技术.计算机组成原理与体系结构.数据结构.软件工程.操作系统.数据库.通信原理.网络工程设计.分布式计算技术.嵌入式系统.计算机安全原理.网络管理原理与技术.网络管理工程.网络信息检索.高性能计算技术.无线网络.密码学与网络安全等课程.通信工程主要学习的课程有:电路分析基础.信号与系统.模拟电子线路.数字逻辑及设计.高频电子线路.计算机语言与程序设计.软件技术基础.微机原理与系统设计.数字信号处理.随机信号分析.信息论与编码理论基础.信息网络理论基础.通信原理.电磁场与电波传播.微波技术与天线.无线通信系统.光通信技术.卫星通信和现代通信系统与技术等.回答:_-_-26 _:_电子信息工程其实就是无线电无线电还分三个大方向:信息与信号处理,电路与系统,电磁场与电磁波无线电和通信工程是在本科最接近的专业区别在后者更侧重于前者的应用而软件工程是计算机专业的分支计算机专业不是造计算机的,造计算机芯片的是微电子专业计算机是设计计算机思想和研究应用计算机的现在所说IT行业大多还是在说计算机专业的相关职业电子和通信产业和 IT软件行业区别还是比较大的其中电子技术又是通信和 IT软件的底层基石头没电子技术就没CPU,存贮器,计算机技术就只是设想没电子技术就没无线电等通信设备,通信也只是设想电子在大学教育里是指电子科学与技术这个一级大学科电子科学与技术又含有:物理电子学电路与系统微电子学与固体电学电磁场与微波技术四个二级小学科其中物理电子学微电子学与固体电学可以单独各自做为大专业电路与系统电磁场与微波技术作为小专业,被包含在无线电这个大专业里通信多只信息与通信工程这个一级学科:含有通信与信息系统信号与信息处理两个小学科.其中 ,信号与信息处理也可以被含在无线电里.通信与信息系统就是通信工程专业最后,计算机专业指的是完全不同的计算机科学与技术这个一级大学科注意其实小学科才是大学真正的〝专业〞计算机通信工程电子信息工程这些本科专业名字只是个大方向到研究生和博士,就不存在这样的叫法了你读研读博的时候专业名字只有小学科了.教育部官方有一级大学科的评估排名,你可以去教育部网站看看西电的强项在信息与通信工程这个学科也就是通信专业和无线电大专业里的信号处理专业是强项然后电子类方向也还可以计算机专业就比较一般了不过最重要还是看你的兴趣了....如果你喜欢物理,喜欢电子就选电子类的某个喜欢的方向要是喜欢软件,当程序员,就选计算机要想今后做电信,移动的通信工程师选通信专业吧--------------------------------------------------------guan_iangke 你说的电子信息工程估计是些扩招后充数的院校西电的电子信息工程专业是相当正规的,大三就会分成三个小专业其中电磁场方向就业最容易,本科生都有机会进研究所(至少目前是)换其他专业根本不可能电子信息工程的专业门槛其实非常高,大三必须会分小专业本科时:三方向俗称信息工程 ,电子工程,微波工程三个专业无线电科学从前就被人成为神秘的黑色魔法艺术 ,现在很多二流学校根本没实力把他做烂了,学的根本不是无线电核心课程专业课都学单片机这种过去在台湾只有技校才学的东西去了西电单片机仅仅是选修课而已.....那类学校的电子信息工程和西电这类学校没关系只要是通信行业内的在招聘的时候,会把西电成点东南清华北邮这样的无线电名校会和一般学校区分开的,只是外行人不懂罢了....在强调一下电子不是一个专业只是一个大学科电子会分在无线电,微电子,物理电子三大专业里面自动化和通信专业确实相近,都属于电子和信号系统类专业.但是自动化偏重于强电,和电气与信号控制关系更密切些.前两年基础课都是一样的,专业基础课也相似,像电子电路基础,信号和系统等课程也都要学.但是专业课会差异比较大,那是大三下学期和大四的事了.如果你计划考通信专业研究生的话,可以从大三时候选修通信专业课程,尤其是研究生招生目录上相关专业的考试科目.到那个时候,你对自己专业的偏好也会更明确了.自动化和通信专业相比,个人觉得还是通信专业更适合女生一些,因为相关设备更精密,在室内环境工作的概率大一些,女孩子观察相关仪表和设备更细致一些;而自动化专业可能会涉及到机械或电器设备,工作环境可能会差一点(当然不是绝对的).自动化与通信工程基础课一样高端课程就不一样了. 基础课就是电路模电数电微机原理信号与系统单片机原理与应用.当然还有数学基础课,就是高等数学,线性代数,概率统计,复变函数与积分变换.这些都一样.然后不一样的就是通信工程学通信原理,高频电子线路,数字信号处理,信息论与编码,现代交换技术.自动化系学自动控制原理,计算机控制技术,检测技术,PLC,过程控制工程,电力拖动,运动控制,图像处理与模式识别.还有一些课程也不太一样,就不详细说了.计算机科学与技术主要课程:电路原理.模拟电子技术.数字逻辑.数字分析.计算机原理.微型计算机技术.计算机系统结构.计算机网络.高级语言.汇编语言.数据结构.操作系统等.电气工程及其自动化专业更好点吧,自动化不如电气, 电气工程及其自动化会学到自动化专业的知识,自动化专业都说学的不精. 电气自动化偏重强电,而自动化侧比较偏重弱电, 我个人认为电气工程及其自动化更好点,无论是从就业还是从考研方面. 希望对你有所帮助!。
一、单项选择题。
本大题共40个小题,每小题 2.5 分,共100.0分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.移动通信多址方式不包括()。
A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.ADMA2.蜂窝式组网将一个移动通信服务区划分成许多以()为基本几何图形的覆盖区域,称为蜂窝小区。
A.正六边形B.正五边形C.正四边形D.正八边形3.下列小区的说法错误的是()。
A.蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域,称为小区B.区群内各小区使用不同的频率组,而任意小区所使用的频率组,在其它区群相应的小区中还可以再用,这就是频率再用C.一般来说,小区越大(频率组不变),单位面积可容纳的用户越多,即系统的频率利用率越高D.当移动台从一个小区进入另一相邻的小区时,其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区,这一过程称为越区切换4.对于集群移动通信系统的说法正确的是():①属于调度系统的专用通信网,对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。
②集群通信系统根据调度业务的特征,通常具有一定的限时功能,一次通话的限定时间大约为15~60s(可根据业务情况调整)。
③集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信,在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与有线用户之间的通话业务,但一般只允许这种话务量占总业务量的5%~10%。
④集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式,因而,一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。
⑤在蜂窝通信系统中,可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率;而在集群系统中,主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的。
A.①②③④B.①②③④⑤C.②③④⑤D.①②④⑤5.“无线接口Um”是人们最为关注的接口之一,Um接口协议模型分作三层()。
A.L1物理层,L2数据链路层,L3网络层B.L1物理层,L2网络层,L3数据链路层C.L1网络层,L2数据链路层,L3物理层D.L1数据链路层,L2物理层,L3网络层6.在数字通信系统中,传输速率属于通信系统性能指标中的()。
第5章语音编码、信道编码和交织技术引言一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能模块,语音编码是一种信源编码的,在移动通信中由于信道的特点,往往还需要交织和去交织这一对功能模块。
为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢?从实现过程分析:信源编码——原理:去掉一些信息(信源中统计特性具有相关性的信息);(有效性)目的:尽可能用最少的信息比特表示信源,从而达到压缩信息速率,以较少的信息速率传送信息;信道编码——原理:加入一些信息(监督码或检验码);(可靠性)目的:用来供接收端纠正或检出信息在信道中传输时,由于干扰、噪声或衰落等所造成的误码。
交织——原理:不改变信息量,只改变信息的排序;(可靠性)目的:克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。
对本章的学习,我们复习信源编码和信道编码的基础上,重点掌握:1.移动通信对编码的要求;2.蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式;3.在这些系统中的实现过程;4.交织的原理和作用。
5.1 语音编码通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性,语音编码大致分为三类。
一.语音编码的分类(参考:《吴伟陵,《移动通信原理》,电子工业出版社,P72)1.波形编码波形编码是以精确再现语音波形为目的,并以保真度即自然度为度量标准的编码方法。
这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法,其码速较高。
常用的波形编码及其原理:PCM、DPCM、ADPCM应用:适用于骨干(固定)通信网。
2.参量编码利用人类的发声机制,仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。
在接收端,可根据发声模型,由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。
参量编码的主要标准是可懂度。
显然,这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量为目的的编码方式,其码速较低。
(声码器)常用的参量编码及其原理:LPC应用:主要用于军事保密通信。
3.混合编码混合编码是吸取上述两类编码的优点,以参量编码为基础,并附加一定的波形编码特征,以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式。
通信系统课程设计任务计划书设计者:张旭(201100120146),张昊(201100120179),卓建森(201100120197)一、任务目标根据差错控制编码的原理电路图利用systemview仿真软件进行仿真分析,在进行交织编码以前,先将数据用戈雷码编码器进行了纠错编码,然后再进行23行、23列的交织编码。
在传输信道上用了一个周期为1Hz、脉宽为100ms、幅度为2V的方波信号模拟突发干扰源。
利用SystemView软件进行仿真测试。
差错控制编码是在信息序列上附加上一些监督码元,利用这些冗余的码元,使原来不规律的或规律性不强的原始数字信号变为有规律的数字信号;差错控制译码则利用这些规律性来鉴别传输过程是否发生错误,或进而纠正错误。
交织编码是在实际移动通信环境下改善移动通信信号衰落的一种通信技术。
将造成数字信号传输的突发性差错,利用交织编码技术可离散并纠正这种突发性差错,改善移动通信的传输特性。
二、课程设计目的1.巩固所学的专业技术知识;2.熟悉SystemView仿真环境并能在其环境下了解并掌握通信系统的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;3. 比特误码率是衡量一个通信系统优劣的重要指标;4.提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力;5.更好地将理论与实践相结合。
三、课程设计的时间做实验共计八周(加上任务前确定项目的一周)第五周:回顾相关专业知识,根据课上老师的要求选定课题并讨论可行性。
对实验任务进行分析并分工。
第六周:学习SystemView软件相关知识并练习使用,利用在网上搜到的相关历程学习SystemView软件的使用方法,熟悉了SystemView的设计窗口和分析窗口,掌握了SystemView 的模型的创建。
第七周:在网上查找交织编解码的开源资料,并且将与我们项目有关的资料汇总分析。
第八周:在适合我们的资料中,尝试程序是否完整,将许多不完整的程序补全。
第九周:参考网上查找的资料确定下来完整的实验程序。
数字通信系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字通信系统的基本概念、原理及组成;2. 掌握数字信号的调制、解调方法及其在通信系统中的应用;3. 了解数字通信系统中信道编码、差错控制等关键技术;4. 熟悉数字通信系统的性能指标及其评估方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决数字通信系统中的实际问题;2. 掌握使用相关工具软件对数字通信系统进行仿真、设计与调试;3. 能够撰写数字通信系统相关的技术报告和论文。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神;2. 激发学生对数字通信技术及其应用的兴趣,提高学生的创新意识;3. 增强学生的国家使命感和社会责任感,使其认识到数字通信技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,注重理论与实践相结合。
课程目标旨在帮助学生掌握数字通信系统的基本知识和技能,培养其解决实际问题的能力,同时激发学生的学习兴趣和责任感,为其未来的学术发展和技术创新奠定基础。
通过本课程的学习,学生将能够达到以上所述具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字通信系统概述- 通信系统的基本概念- 数字通信系统的特点与分类- 数字通信系统的应用领域2. 数字信号的表示与处理- 数字信号与模拟信号的区别- 数字信号的表示方法- 数字信号的处理技术3. 数字信号的调制与解调- 调制与解调的基本原理- 常见数字调制技术:ASK、FSK、PSK- 数字解调技术及其应用4. 信道编码与差错控制- 信道编码的基本概念- 常见信道编码技术:汉明码、卷积码、Turbo码- 差错控制方法:自动重发请求、前向纠错5. 数字通信系统的性能评估- 通信系统的性能指标- 误码率与信噪比的关系- 数字通信系统的仿真与性能分析6. 实践教学环节- 数字通信系统的设计与仿真- 实际通信系统的故障排查与优化- 课程项目:设计与实现一个简单的数字通信系统教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
《移动通信》课程设计报告课程设计名称:通信系统中差错控制的研究系:三系学生姓名:陈文卿班级:11通信(1)学号:20110306119成绩:指导教师:马英辉开课时间:2013-2014 学年 2 学期目录1、课程设计目的 (1)2、设计任务书 (1)3、进度安排 (3)4、具体要求 (4)5、基本原理 (4)5.1 分组码(循环码)编码与译码原理 (4)5.1.1 循环码编码原理 (5)5.1.2循环码的译码原理 (5)5.2 卷积码编码与译码原理 (8)5.2.1 卷积码的编码原理 (8)5.2.2 卷积码的译码原理 (9)6、 Simulink单元模块设计 (12)6.1 分组码的差错控制系统仿真模型 (12)6.1.1 总体设计框图 (12)6.1.2 信源子系统 (12)6.1.3 信道 (14)6.1.4 信宿子系统 (15)6.2 卷积码的差错控制系统仿真模型 (18)6.2.1 总体设计框图 (18)6.2.2 信源子系统 (18)6.2.3 信道 (20)6.2.4 信宿子系统 (21)7、MATLAB程序及程序编制 (26)8、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (27)9、总结和展望 (27)10、参考文献 (28)1、课程设计目的移动通信也是一门实践性非常强的课程,实验教学在整个课程的教学中占据了非常重要的地位。
在学生学习了现代通信原理、数字信号处理(DSP技术)等课程后,学生已经具有了一定的理论基础和实验技能,在此基础上本实验课程开设的主要作用和目的在于:1.帮助学生更好地理解移动通信系统,掌握各种移动通信系统的模型2.帮助学生熟悉常用的通信系统仿真平台,学习仿真模型的设计,掌握通信系统的仿真方法,学会利用仿真软件对系统性能进行评价;2、设计任务书3、进度安排星期一学习和熟悉仿真软件Matlab/Simulink 星期二系统的总体设计及各模块设计星期三系统的总体设计及各模块设计星期四总体系统仿真、调试星期五验收设计成果及上交设计报告(电子稿和打印稿)4、具体要求4.1 运用SIMULINK建立基于分组码的差错控制系统仿真模型(1)该模型包括信源部分、信道部分和信宿部分,(2)信源部分的数据源是随机的二进制序列。
(子系统实现)(3)信道部分采用二进制对称信道。
(4)信宿部分用子系统实现。
(5)调通链路,能够按照要求实现各项基本功能。
4.2 运用SIMULINK建立基于卷积码的差错控制系统仿真模型(1)该模型包括信源部分、信道部分和信宿部分,(2)信源部分的数据源是随机的二进制序列,随机的二进制序列要经过卷积编码,经过编码的数据要进行调制。
(子系统实现)(3)信道部分对调制后的信号进行加噪,采用加性高斯白噪声。
(4)信宿部分完成信号的解调和译码(维特比译码)。
(子系统实现)(5)调通链路,能够按照要求实现各项基本功能。
(6)运用MATLAB编写M文件,绘制出不同编码方式、不同信噪比下维特比译码的误比特率的关系曲线图进行分析。
5、基本原理5.1 分组码(循环码)编码与译码原理循环码是线性分组码的一种,所以它具有线性分组码的一般特性,此外还具有循环性。
循环码的编码和解码设备都不太复杂,且检(纠)错能力强。
它不但可以检测随机的错误,还可以检错突发的错误。
(n,k)循环码可以检测长为n-k 或更短的任何突发错误,包括首尾相接突发错误。
循环码是一种无权码,循环码编排的特点是相邻两个数码之间符合卡诺图中的邻接条件,即相邻两个数码之间只有一位码元不同,码元就是组成数码的单元。
符合这个特点的有多种方案,但循环码只能是表中的那种。
循环码的优点是没有瞬时错误,因为在数码变换过程中,在速度上会有快有慢,中间经过其它一些数码形式,称它们为瞬时错误。
这在某些数字系统中是不允许的,为此希望相邻两个数码之间仅有一位码元不同,即满足邻接条件,这样就不会产生瞬时错误。
循环码就是这样一种编码,它可以在卡诺图中依次循环得到。
循环码又称格雷码( Grey Code )。
循环码最大的特点就是码字的循环特性,所谓循环特性是指:循环码中任一许用码组经过循环移位后,所得到的码组仍然是许用码组。
若( …)为一循环码组,则( … )、(… )、……还是许用码组。
也就是说,不论是左移还是右移,也不论移多少位,仍然是许用的循环码组。
5.1.1 循环码编码原理(1)有信息码构成信息多项式m(x)= 1k m -1k x -+……+0m 其中高幂次为k-1; (2)用n k x -乘以信息多项式m(x),得到的n kx - m(x)最高幂次为n-1,该过程相当于把信息吗(1k m -,2k m -,……,1m ,0m )移位到了码字德前k 个信息位,其后是r 个全为零的监督位;(3)用g(x)除n k x - m(x)得到余式r(x),其次数必小于g(x)的次数,即小于(n-k ),将此r(x)加于信息位后做监督位,即将r(x)于n k x- m(x)相加,得到的多项式必为一码多项式。
5.1.2循环码的译码原理 纠错码的译码是该编码能否得到实际应用的关键所在。
译码器往往比编码较难实现,对于纠错能力强的纠错码更复杂。
根据不同的纠错或检错目的,循环码译码器可分为用于纠错目的和用于检错目的的循环码译码器。
通常,将接收到的循环码组进行除法运算,如果除尽,则说明正确传输;如果未除尽,则在寄存器中的内容就是错误图样,根据错误图样可以确定一种逻辑,来确定差错的位置,从而达到纠错的目的。
用于纠错目的的循环码的译码算法比较复杂,感兴趣的话可以参考一些参考书。
而用于检错目的循环码,一般使用ARQ 通信方式。
检测过程也是将接受到的码组进行除法运算,如果除尽,则说明传输无误;如果未除尽,则表明传输出现差错,要求发送端重发。
用于这种目的的循环码经常被成为循环冗余校验码,即CRC 校验码。
CRC 校验码由于编码电路、检错电路简单且易于实现,因此得到广泛的应用。
在通过MODEM 传输文件的协议如ZMODEM 、XMODEM 协议中均用到了CRC 校验技术。
在磁盘、光盘介质存储技术中也使用该方法。
在SystemView 中没有提供专用的CRC 循环冗余校验码编码器,读者可根据有关参考书设计一个相应的仿真电路。
如果不想亲自动手设计,可以在CDMA 库(IS95)中找到一个现成的专用的CRC 编码器和译码器。
该图符(FrameQ )是的接入信道的数据帧品质指示编码器,其中使用了多种不同比特率的数据模型,通过CRC 校验来判断接入信道的质量好坏。
其中规定每一帧的长度为20ms 的数据。
一个典型IS-95-A 标准规定的9600信道的CRC 测试码的长度为192比特,其中信息位172位、校验位12比特、尾部全零8比特。
感兴趣的读者可以加入一个速率为860bps (192bit/0.2ms =860)的PN 数据,然后观察经过CRC 编码后的波形。
并可用对应的译码器译码观察输出波形是否与输入的PN 码一致。
当码字c 通过噪声信道传送时,会受到干扰而产生错误。
如果信道产生的错误图样是e ,译码器收到的n 重接受矢量是y,则表示为: y=c+e (13)上式也可以写成多项式形式:y(x)=c(x)+e(x) (14) 译码器的任务就是从y(x)中得到()e x ∧,然后求的估值码字 ()c x ∧= y(x)+ ()e x ∧(15)并从中得到信息组()m x ∧。
循环码译码可按以下三个步骤进行:(1)有接收到的y(x)计算伴随式s(x);(2)根据伴随式s(x)找出对应的估值错误图样()e x ∧;(3)计算()c x ∧= y(x)+ ()e x ∧,得到估计码字()c x ∧。
若()c x ∧=c(x),则c x∧≠c(x),则译码错误。
译码正确,否则,若()由于g(x) 的次数为n - k 次,g(x) 除E(x) 后得余式(即伴随式)的最高次数为n-k-1次,故S(x) 共有2n-k个可能的表达式,每一个表达式对应一个错误格式。
可以知道(7,4)循环码的S(x) 共有2(7-4)= 8个可能的表达式,可根据错误图样表来纠正(7,4)循环码中的一位错误,其伴随式如表所示。
BCH(7,4)循环码错误图样表:BCH(7,4)循环码错误图样表上式指出了系统循环码的译码方法:将收到的码字R(x) 用g(x) 去除,如果除尽则无错;否则有错。
如果有错,可由余式S(x) 一一找出对应图样,然后将错误图样E(x) 与R(x) 模2 和,即为所求码字C(x) ,从而实现纠错目的。
根据前面的讨论,可得(7,4)循环码译码的程序框图如图5-1-2所示图 5-1-2 译码程序框图5.2 卷积码编码与译码原理 5.2.1 卷积码的编码原理卷积码,又称连环码,是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。
积码将k 个信息比特编成n 个比特,但k 和n 通常很小,特别适合以串行形式进行传输,时延小。
卷积码是在一个滑动的数据比特序列上进行模2和操作,从而生成一个比特码流。
卷积码和分组码的根本区别在于,它不是把信息序列分组后再进行单独编码,而是由连续输入的信息序列得到连续输出的已编码序列。
卷积码具有误码纠错的能力,首先被引入卫星和太空的通信中。
NASA 标准(2,1,6)卷积码生成多项式为:346134562()1()1g D D D D D g D D D D D=++++=++++其卷积编码器为:图5-2-1 K=7,码率为1/2的卷积码编码器 5.2.2 卷积码的译码原理维特比译码,采用概率译码的基本思想是:把已接收序列与所有可能的发送序列做比较,选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。
如果接收到L 组信息比特,每个符号包括v 个比特。
接收到的Lv 比特序列与2L 条路径进行比较,汉明距离最近的那一条路径被选择为最有可能被传输的路劲。
当L 较大时,使得译码器难以实现。
维特比算法则对上述概率译码做了简化,以至成为了一种实用化的概率算法。
它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL 条路径(序列),而是接收一段,计算和比较一段,选择一段最大似然可能的码段,从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。
下面以图5-2-2的(2,1,3)卷积码编码器所编出的码为例,来说明维特比解码的方法和运作过程。
为了能说明解码过程,这里给出该码的状态图,如图维特比译码需要利用图来说明移码过程。
根据卷积码画网格的方法,我们可b图5-2-2 (2,1,3)卷积码编码器 图5-2-3 (2,1,3)卷积码状态图以画出该码的网格图,如图5-2-4所示。
该图设接收到的序列长度为8,所以画8个时间单位,图中分别标以0至7。
这里设编码器从a 状态开始运作。
该网格图的每一条路径都对应着不同的输入信息序列。