课程设计任务书
学生姓名：专业班级：通信0905
指导教师：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：1.MATLAB软件 2．PC机
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求)
可以用软件（如Matlab），也可以在硬件实验系统平台上完成一个典型的通信系统（如下图所示）的仿真。
信源：自己构造的时间函数；数字化方式：PCM；基带码:miller码；信道码：汉明码；调制方式：ASK；信道类型：AWGN信道；解调译码正好相反。
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：
第18周安排任务，分组，设计仿真。
第19周，撰写报告，完成设计，提交报告，答辩。
地点：鉴主十五楼通信教研室
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...............................................................................................................................I ABSTRACT.................................................................................................................. II 通信系统课群综合训练与设计 (1)
1设计任务及要求 (1)
2 设计原理 (1)
2.1 通信系统组成 (1)
2.2 数字化方式：PCM基本原理 (2)
2.2.1抽样 (2)
2.2.2量化 (3)
2.2.3编码 (5)
2.3 基带码：miller码 (6)
2.4信道码：汉明码 (6)
2.3.1汉明码编码原理 (6)
2.3.2汉明码纠错原理 (8)
2.3.3汉明码matlab函数介绍 (9)
2.4 调制方式：2ASK (9)
2.4.1 2ASK调制 (9)
2.4.22ASK解调 (10)
2.5 信道类型：AGWN信道 (11)
3 仿真结果 (11)
3.1原始信号 (11)
3.2 PCM编码仿真 (12)
3.3 MIller编码仿真 (13)
3.4 Hamming编码信号 (13)
3.5 ASK调制信号 (14)
3.6 信号AWGN处理 (14)
3.7 ASK解调信号 (15)
3.8 Hanmming解码信号 (15)
3.9 Miller解码信号 (16)
3.10 PCM解码信号 (16)
4总结 (17)
5参考文献 (18)
附录 (19)
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。所以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信号的传输过程。然后按照仿真过程基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。
关键词：PCM、Miller码、汉明码、ASK、AWGN
武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计》课程设计说明书
ABSTRACT
In digital communication system, need the input digital sequence map for signal transmission in the channel, the source output digital sequence, after signal after mapping become suitable for channel transmission of digital modulation signals, and at the receiving end corresponding to resume the original signal demodulation. So this thesis mainly studies the digital signal transmission of the basic concept and the digital signal transmission transmission process and how to use MATLAB simulation software to design digital transmission system. The first interface introduced this topic theoretical basis, including digital communication, digital baseband transmission system composition and digital signal transmission process. According to the simulation process and basic steps of the MATLAB simulation tools to implement the digital baseband transmission system's process, the system is analyzed.
Keywords: PCM、Miller-code、Hamming-code、ASK modulation、AWGN
通信系统课群综合训练与设计1设计任务及要求
（1）按下列要求对一个通信系统进行仿真
表1-1
模拟信源(模拟话音)
数字化
方式基带码
信道
码
调制
方式
信道
解
调
信
道解
码
基
带解
码
数
模转
换
自己构造一时间函数PCM
miller
码
汉明
码
ASK AWGN与发送端对应
（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。
2 设计原理
2.1 通信系统组成
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2-1所示）。
图2-1
2.2 数字化方式：PCM 基本原理
脉冲编码调制（PCM ）简称脉码调制，它是一种用二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。由于这种通信方式抗干扰能力强，因此在光钎通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的运用。PCM 信号的形成是模拟信号经过“抽样、量化、编码”三个步骤实现的。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。
2.2.1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。在一个频带限制在（0，f h ）内的时间连续信号f （t ），如果以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。或者说，如果一个连续信号f （t ）的频谱中最高频率不超过f h ，当抽样频率f S ≥2 f h 时，抽样后的信号就包含原连续的全部信息。这就是抽样定理。
接收设备
发送设备 信息源
编码
信 道
信息源
噪声源
发送端 接收端 信道
调制
译码
解
调
2.2.2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 3.1所示量化器Q 输出L 个量化值k
y ，k=1，2，
3，…，L 。
k
y 常称为重建电平或量化电平。当量化器输入信号幅度x 落在k x 与
1+k x 之间时，量化器输出电平为k
y 。这个量化过程可以表达为：
L k x Q x Q y y
x
x k
k k ,...,3,2,1,}{)(1
==
<<==+ （1）
这里k x 称为分层电平或判决阈值。通常k
k k
x x -=?+1称为量化间隔。
量化后的抽样信号于量化前的抽样信号相比较，当然有所失真，且不再是模拟信号。这种失真在接收端还原模拟信号是变现为噪声，并称为量化噪声。量化噪声的大小取决于把样值分级“取整”的方式，分的级数越多，即量化极差或间隔越小，量化噪声也越小。
模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。由于均匀量化存在的主要缺点是：无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号
()
m t 较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样的话化信噪比就难以达到
给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，对于弱信号时，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔v ?也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是μ压缩律和A 压缩律。美国采用μ压缩律，我国和欧洲各国均采用A 压缩律，因
此，PCM 编码方式采用的也是A 压缩律。
所谓A 压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律：
A 律： （2）
式中，x 为归一化输入，y 为归一化输出，A 、μ为压缩系数。A 律压扩特性是连续曲线，A 值不同压扩特性亦不同，在电路上实现这样的函数规律是相当复杂的。实际中，往往都采用近似于A 律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性。这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用电路实现，本设计中所用到的PCM 编码正是采用这种压扩特性来进行编码的。 实际中A 律常采用13折线近似如图2-2所示
图2-2 A 律13折线
其具体分法如下:
先将X 轴的区间[0，1]一分为二，其中点为1/2,取区间[1/2,1]作为第八段; 区间[0,1/2]再一分为二，其中点为1/4,取区间[1/4,1/2]作为第七段; 区间[0,1/4]再一分为二，其中点为1/8,取区间[1/8,1/4]作为第六段; 区间[0,1/8]一分为二，中点为1/16,取区间[1/16,1/8]作为第五段;
图2-2
区间[0,1/16]一分为二，中点为1/32,取区间[1/32,1/16]作为第四段; 区间[0,1/32]一分为二，中点为1/64,取区间[1/64,1/32]作为第三段; 区间[0,1/64]一分为二，中点为1/128,区间[1/128,1/64]作为第二段; 区间[0,1/128]作为第一段。
?????
??≤<++±≤≤+=1||1n 11||n 111
||0n 11x A A x A A x A Ax y
然后将Y轴的[0,1]区间均匀地分成八段，从第一段到第八段
分别为[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8],
(6/8,7/8],(7/8,1]。分别与X轴对应。
2.2.3编码
所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源
编码的范畴。
量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等，正、负向的量化级对称分布。若将有限个量化样值的绝对值从小到大依次排列，并对应的依次赋予一个
十进制数字代码，在码前以“+”、“—”号为前缀，来区分样值的正负，则量化
后的抽样信号就转化为按抽样时序排列的一串十进制数字码流，即十进制数字
信号。把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程为编码。
目前国际上普遍采用8位非线性编码。例如PCM 30/32路终端机中最大输
入信号幅度对应4 096个量化单位(最小的量化间隔称为一个量化单位)在4 096
单位的输入幅度范围内，被分成256个量化级，因此须用8位码表示每一个量
化级。用于13折线A律特性的8位非线性编码的码组结构如表2-1所示：
表2-18位非线性编码的码组结构
极性码段落码段内码M1 M2M3M4 M5M6M7M8 其中，第1位码M1的数值“1”或“0”分别代表信号的正、负极性，称
为极性码。从折叠二进制码的规律可知，对于两个极性不同，但绝对值相同的
样值脉冲，用折叠码表示时，除极性码M1不同外，其余几位码是完全一样
的。因此在编码过程中，只要将样值脉冲的极性判出后，编码器便是以样值脉
冲的绝对值进行量化和输出码组的。这样只要考虑13折线中对应于正输入信号的8段折线就行了。用M2至M4位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成128个量化级。
2.3 基带码：miller 码
Miller 码也称延迟调制码，是一种变形双向码。
Miller 码编码规则：对原始符号“1”码元起始不跃变，中心点出现跃变来表示，即用10或01表示。对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理；单个“0”时，保持0前的电平不变，即在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变
2.4信道码：汉明码
汉明码（Hamming Code ）是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SEC （Single Error Correcting ）码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。
2.3.1汉明码编码原理
一般来说，若汉明码长为n ，信息位数为k ，则监督位数r=n-k 。若希望用r 个监督位构造出r 个监督关系式来指示一位错码的n 种可能位置，则要求
21r
n -≥ 12++≥r k r （3）
下面以（7，4）汉明码为例说明原理：
设汉明码（n,k ）中k=4，为了纠正一位错码，由式（1）可知，要求监督位数r
≥3。若取r=3,则n=k+r=7。我们用6543210a a a a a a a 来表示这7个码元，用123
s s s
的值表示3个监督关系式中的校正子，则123s s s
的值与错误码元位置的对应关系可以规定如表2-3所列。
表2-3校正子和错码位置的关系
123
s s s
错码位置
123
s s s
错码位置
001 0a
101
4a
010 1a
110 5a
100 2a 111 6
a
011
3
a
000
无错码
则由表1可得监督关系式： 16542s a a a a =⊕⊕⊕ （5） 26531s a a a a =⊕⊕⊕ （6） 36430
s a a a a =⊕⊕⊕ （7）
在发送端编码时，信息位6543
a a a a 的值决定于输入信号，因此它们是随机
的。监督位
2
a 、
1
a 、
a 应根据信息位的取值按监督关系来确定，即监督位应使
式（5）~式（7）中1s
、2
s 、
3
s 的值为0（表示编成的码组中应无错码）可以通
过这个得到监督位及监督矩阵，得到
T
T
H A ?=或0T
A H
?= （8）
[]
r H PI = （9）
Q 为P 的转置，将Q 的左边加上一个k ×k 阶单位方阵，就构成一个矩阵G G 称为生成矩阵，因为由它可以产生整个码组，即有
[][]65432106543a a a a a a a a a a a G =? （10）
式(10)即汉明码的编码原理。
2.3.2汉明码纠错原理
当数字信号编码成汉明码形式后在信道中传输，由于信道中噪声的干扰，可能由于干扰引入差错，使得接收端收到错码，因此在接收端进行汉明码纠错，以提高通信系统的抗干扰能力及可靠性。
一般来说接收码组与A 不一定相同。若设接收码组为一n 列的行矩阵B ，即
[]
6543210B b b b b b b b = （11）
则发送码组和接收码组之差为
B A E
-= （12）
E 就是传输中产生的错码行矩阵
[]
6543210E e e e e e e e = （13）
若e i =0，表示接收码元无错误，若e i =1，则表示该接收码元有错。式（14）可改写成
B A E
=+ （15）
若E=0，即接收码组无错,则B A E A =+=，将它代人式（8），该是仍成立，即有
0T
B H
?= （16）
当接收码组有错时，E ≠0，将B 带入式（8）后，该式不一定成立。在未超过检错能力时，式（19）不成立。假设此时式（16）的右端为S,即
T
B H
S
?= （17）
将 B A E =+代入式（17），可得
()T
T
T
S A E H
A H
E H
=+=?+? （18）
由式（8）可知，所以
T
S E H
=? （19）
此处S 与前面的123
s s s 有着一一对应关系，则S 能代表错码位置。
因此，纠错原理即，接收端收到码组后按式（17）计算出S,再根据表2-3判断错码情况，进行差错纠正。
2.3.3汉明码matlab函数介绍
MATLAB中提供了汉明码的编码和译码函数，本程序直接调用进行编程。
①encode函数
功能：编码函数
语法：code=encode(msg,N,K,’hamming’)
说明：该函数对二进制信息msg进行汉明编码，K为信息位长度，N为码字长度。msg是一个K列矩阵。
②decode函数
功能：译码函数
语法：rcvcode=decode(code,N,K,’hamming’)
说明：该函数对接受码字进行译码，恢复出原始信息，译码参数及方式必须和编码时采用的完全相同。
③hammgen函数
功能：汉明码生成矩阵和校验矩阵产生函数
语法：H=hammgen(M)
[H,G]=hammgen(M)
[H,G,N,K]=hammgen(M)
说明：该函数的功能是产生生成矩阵和校验矩阵，其中M=N-K为校验位的长度，H为汉明码的校验矩阵，G为汉明码的生成矩阵。
2.4 调制方式：2ASK
2.4.1 2ASK调制
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控. 2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。
模拟调制法使用乘法器实现，如图2-3所示。键控法使用开关电路实现，如图2-4所示。
图2 模拟调制法
图2-3 键控法
图2-4 键控法
2.4.22ASK 解调
本设计解调部分选用包络检波法如图2-5所示。
图2-5 ASK 包络检波法系统框图
低通滤波器的作用是滤除高频杂波，使基带信号通过。比较器的功能是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序，比较电平是由ASK 峰值检波并分压而得到。
乘法器
S( t )
e 0( t )
滤波器
cos ωc t
也称 OOK 信号
开关 K 的动作由S( t ) 决定，当S( t ) =
1 0
e 0( t )
cos ωc t
0 K 接0
1 K 接1
低 通 滤波器
比较器
ASK 已调信号
比较电平
输
出
)
(t ASK
u
2.5 信道类型：AGWN信道
信号在传输的过程中，不可避免的会受到各种干扰，这些干扰统称为“噪声”。加性高斯白噪声是一种最常见的噪声，它存在于各种传输煤质中，包括有线信道和无线信道。加性高斯白噪声表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。加性高斯白噪声的均值为0，方差是噪声功率的大小。一般情况下，噪声功率越大，信号波动的幅度越大，接收端接收到信号的误比特率越高。
AWGN，在通信上指的是一种通道模型（channel model），此通道模型唯一的信号减损是来自于宽带（Wideband）的线性加成或是稳定谱密度（以每赫兹瓦特的带宽表示）与高斯分布振幅的白噪声。
白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声，即其功率谱密度为常数。
AWGN从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。
高斯白噪声的概念：“白”指功率谱恒定；高斯指幅度取各种值时的概率p(x)是高斯函数。功率谱密度恒定的话，自相关系数则是功率谱密度的反变换，高斯白噪声的自相关系数为无延时的冲击函数，则在时间差不等于零的时候，自相关等于0，也就是不同时间的高斯白噪声的幅度是不相关的。
3 仿真结果
3.1原始信号
在仿真中构造的原始时间函数为：s=2*sin(2*pi*t)，时域区间以0.03为间隔采样取点N个。
图3-1 原始信号
3.2 PCM 编码仿真
对原始信号进行PCM 编码，采取八位均匀量化。编码结果如下：
图3-2 PCM 编码序列
由于采用八位均匀量化，即原来一个买重采样信号用八位BIT 数表示。
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
-3
-2-1
12
3
原始输入信号
Time(S)
A m p l i t u d e
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.51
1.5
PCM 编码信号
3.3 MIller 编码仿真
图3-3 Miller 编码序列
3.4 Hamming 编码信号
图3-4 Hamming 编码序列
汉明编码由生成矩阵生成，本次设计采用（7，4）汉明码编码规则。
5101520253035404550
0.5
1
1.5
Miller 编码信号
5101520253035404550
00.51
1.5
Hamming 编码信号
3.5 ASK 调制信号
图3-5 ASK 调制序列
ASK 调制信号采取Fs 可自定义的正弦信号调制，每个原始“1”，先重复
八次，扩充为8bit,然后发送八个完整的周期波形，为调制信号。如果是原始“0”，8bit 0扩充，不发任何信号。
3.6 信号AWGN 处理
图3-6 A WGN 处理
1700
175018001850190019502000
-1.5-1-0.5
0.51
1.5
ASK 调制信号
1700
1750
18001850190019502000
-1.5
-1
-0.5
0.5
1
1.5
加AWGN 后信号
3.7 ASK 解调信号
图3-7 ASK 解调信号
本设计采用非相干解调，即包络解调。 调制信号先通过一个LPF 包络解调滤波器：signal3=filter(num1,1,signal2)，然后进行中值峰区判定。阈值设为0.5。
3.8 Hanmming 解码信号
图3-8 Hamming 解码信号
5101520253035404550
0.5
1
1.5
理论信号（Hamming 编码信号）
5101520253035404550
0.5
11.5
ASK 解码信号
5101520253035404550
0.5
1
1.5理论信号（Hamming 编码信号）
5101520253035404550
0.5
1
1.5ASK 解码信号
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
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
网络工程课程设计 设计说明书 2B1Q编码与译码的设计与仿真 学生姓名李成 学号1118064050 班级网络1102班 成绩 指导教师李征 数学与计算机科学学院 2013年 9 月 13 日
课程设计任务书 2013 —2014 学年第一学期 课程设计名称：网络工程课程设计 课程设计题目：2B1Q编码与译码的设计与仿真 完成期限：自2013 年9 月 1 日至2013 年9 月14 日共 2 周 设计内容： 本次课程设计的任务是2B1Q编码与译码的设计，并用MA TLAB仿真软件进行验证，要求能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码译码输出结果，并以图形化的方式显示出波形，并且要求对设计的内容有必要的说明。 通过本次的实践，要求学生完成以下任务： （一）对课本知识的全面复习，了解2B1Q的编码与译码原理； （二）对MA TLAB仿真软件的学习，能够使用该工具进行2B1Q的仿真验证； （三）通过交流合作，完成2B1Q编码与译码的设计，并用MA TLAB软件进行仿真验证； （四）课程设计的结果全面正确，功能模块清晰分明； （五）加强团队合作精神，开拓创新能力； （六）文档资料完整规范。 指导教师：李征教研室负责人： 课程设计评阅
摘要 对2B1Q的编码与译码进行设计，利用Matlab软件进行2B1Q编码与译码的仿真实验验证。在2B1Q中，2个二进制码元用1个四元码表示，即可以用10表示1，01表示0，即把1变换为1/0中间下降沿代表1，把0变换为0/1中间上升沿表示0。Manchester码是一种用跳变沿（而非电平）来表示要传输的二进制信息（0或1），一般规定在位元中间用下跳变表示“1”，用上跳变表示“0”。因此，可以用曼彻斯特码的编码规律来解决这一课设问题。 关键词：2B1Q；Manchester码；跳变沿
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
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：
《计算机控制技术》 课程设计 目录一....................................................................... 课程设计目的.. (3) 二....................................................................... 课程设计题目和要求. (3) 2.1 课程设计题目 2.2课程设计要求 三....................................................................... 设计内容 (4) 3.1 设计方案的选定与说明 3.2 系统总体框图 3.3论述方案的各部分工作原理; 3.4 设计说明书 四....................................................................... 设
计总结 (11) 参考书目 (11)
一.课程设计目的 通过本课程设计主要目的是实现两台西门子1200PLC之间的通信，利用PLC1发 送指令给PLC2 PLC2接到指令后控制电动机的启停,主要训练和培养学生的以下能 力： （1）.查阅资料：搜集与本设计有关的资料（包括从已发表的文献中或者通过网络 交流平台搜集）的能力； （2）.软件使用：了解并掌握西门子S7-1200软件的使用，明白网络通信实现的机 理与过程； （3）.用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 .课程设计题目和要求 2.1课程设计题目 题目：当一台S7-1200上发出一个启停信号时，另一台S7-1200收到信号，并启停一台电动机 1）主要软硬件配置 一套Step7 Basic v10.5（或以上版本），一根网线，2台CPU 1214C 2）相关指令：TSEND_C （发送数据指令），TRCV_C（接受数据指令） 3）硬件组态与编程 新建工程--- 添加硬件--- 用子网连接两个cpu ----- 编写主控cpu程序----- 调整主控cpu连接参数 --- 编写另一台cpu程序----- 调整另一台cpu连接参数
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
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.
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)。
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
专业课程设计任务书 一、总体要求及课程设计题目 总体要求： 对学生大学整个阶段知识积累的总结是毕业设计，而对一门课程的阶段性总结手段就是课程设计。如果学生经过的是一个完善的课程设计环节，不仅可以提升学习兴趣、总结所学知识，更重要的是可以将学过的知识进行系统的整合，是一个有效的知识的再提高、再丰富的过程。 此次课程设计其目的在于加深对专业基础课与专业课基本知识的理解，掌握运用Multisim 软件对电路进行设计和仿真。 1）可以查找相关资料，使用网上免费信息资源，但要符合题目要求功能； 2、设计完成时进行答辩，答辩不通过为不合格。 设计题目： 1）2ASK 调制与解调系统的设计（4人组） 主要技术指标： 1.数字信号用施密特电路实现 2.载波信号用LC 振荡器实现（频率：1MHz ） 频率稳定度00f f ?≤4 105-?/小时 输出电压的峰峰值为P P V -≥1V 3.数字信号占空比可调（选作） 4.误码率（选作） 2）2FSK 调制与解调系统的设计（4人组） 主要技术指标： 1.数字信号用施密特电路实现 2.载波信号用LC 振荡器实现（频率：1MHz ） 频率稳定度00f f ?≤4 105-?/小时 输出电压的峰峰值为P P V -≥1V 3.数字信号占空比可调（选作） 3）频率发生器的设计（3人组） 主要技术指标： 1. 用单片机设计一个频率发生器
2. 产生100HZ 到100KHZ 之间的频率（100HZ 、500HZ 、1KHZ 、5 KHZ 、10 KHZ 、 50 KHZ 、100 KHZ ） 3. 占空比可调 4)．集电极调幅电路的设计（4人组） 已知条件：+Vcc ＝12V, 晶体管为3DG130（3DG12）,回路电感根据所定频率选用活自 绕，可用环形磁芯，也可用高频骨架绕制。 主要技术指标： 1.中心频率0f ＝（根据设计及级联电路的要求自行决定，将你所选择的频率填上） 2.输出功率0P ≥ 100 mw ，效率η> 40% , 调幅度a m ≥0.3 ,负载L R =51Ω 5)．变容二极管直接调频电路（4人组） 已知条件：+Vcc ＝12V, 晶体管为3DG100, 负载L R =1K Ω，变容二极管2CC1C, 回路电感根据所定频率选用或自绕 主要技术指标： 1.中心频率 0f ＝（根据设计及级联电路的要求自行决定，将你所选择的频率填上。） 2. 频率稳定度00f f ?≤4 105-?/小时，输出电压的峰峰值为P P V -≥1V 3. 最大频偏m ax f ?＝20KHz ， 调制灵敏度V KHz S f /14= 6）晶体振荡器（2人组） 已知条件：+Vcc ＝12V, 晶体管为3DG100, 负载L R =1K Ω 主要技术指标： 1.主振频率0f ＝（根据设计及级联电路的要求自行决定，将你所选择的频率填上。） 2.频率稳定度00f f ?≤5 105-?/小时 3.输出电压的峰峰值为P P V -≥1V 7） DSB 调制与解调系统的设计（4人组） 要求：1）录制一段2s 左右的语音信号，并对录制的信号进行8000Hz 的采样， 画出采样后语音信号的时域波形和频谱图； 2）采用正弦信号和自行录制的语音信号（.wav 文件）进行DSB 调制与解调；信道 使用高斯白噪声；画出相应的时域波形和频谱图。 主要技术指标：
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。
信息与通信工程学院移动通信课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
一、课程设计目的 1、熟悉信道传播模型的matlab 仿真分析。 2、了解大尺度衰落和信干比与移动台和基站距离的关系。 3、研究扇区化、用户、天线、切换等对路径损耗及载干比的影响。 4、分析多普勒频移对信号衰落的影响，并对沿该路径的多普勒频移进行仿真。 二、课程设计原理、建模设计思路及仿真结果分析 经过分析之后，认为a 、b 两点和5号1号2号在一条直线上，且小区簇中心与ab 连线中心重合。在此设计a 、b 之间距离为8km ，在不考虑站间距的影响是默认设计基站间距d 为2km ，进而可求得a 点到5号基站距离为2km ，b 点到2号基站距离为2km ，则小区半径为3/32km,大于1km ，因而选择传播模型为Okumura-Hata 模型，用来计算路径损耗；同时考虑阴影衰落，本实验仿真选择阴影衰落是服从0平均和标准偏差8dB 的对数正态分布。实验仿真环境选择matlab 环境。 关于路径损耗——Okumura-Hata 模型是根据测试数据统计分析得出的经验公式，应用频率在150MHz 到1 500MHz 之间，并可扩展3000MHz;适用于小区半径大于1km 的宏蜂窝系统，作用距离从1km 到20km 经扩展可至100km;基站有效天线高度在30m 到200m 之间，移动台有效天线高度在1m 到10m 之间。其中Okumura-Hata 模型路径损耗计算的经验公式为： terrain cell te te te c p C C d h h h f L ++-+--+=lg )lg 55.69.44()(lg 82.13lg 16.2655.69α 式中，f c （MHz ）为工作频率；h te （m ）为基站天线有效高度，定义为基站天线实际海拔高度与天线传播范围内的平均地面海拔高度之差；h re （m ）为终端有效天线高度，定义为终端天线高出地表的高度；d （km ）：基站天线和终端天线之间的水平距离；α(h re ) 为有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数，其数字与所处的无线环境相关，参见以下公式： 22(1.1lg 0.7)(1.56lg 0.8)(), 8.29(lg1.54) 1.1(), 300MHz,3.2(lg1.75) 4.97(), 300MHz,m m m m f h f dB h h dB f h dB f α---??-≤??->?中、小城市（）=大城市大城市 C cell ：小区类型校正因子，即为：
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
信号与系统课程设计报告课题二心电信号分析系统的设计与仿真 班级： 姓名： 学号： 组号及同组人： 指导教师：王宝珠 日期：2015年1月5日
心电信号分析系统的设计与仿真 摘要：本文利用MATLAB对MIT-BIH数据库中的心电信号进行分析，利用MATLAB软件、simulink平台、GUI图形用户界面、LABVIEW软件对心电信号进行读取、插值、高通低通滤波等处理。并画出时域、频域波形进行比较分析。同时将滤波器的系统函数进行读取，分析，画出滤波的信号流程图，并画出系统的冲击响应、幅频响应、相位响应和零极点图来判断系统的稳定性。 关键词：MATLAB，simulink，心电信号，数字滤波器，GUI，LABVIEW Abstract:This article makes use of MATLAB to analyze ECG signal of MIT-BIH ECG Database .To ECG signal .we collect it first.then we make linear interpolation.finally we carry a variable of filter including lowpass and High Pass.we will compare differences after painting the time domain and frequency domain waveform .at the same time we read and analyze the system function of filter with painting its the flow chart of the signal.fanally we paint system shock response along with amplitude-frequency response and phase response.we judge system stability by Zero pole figure. Key words:MATLAB, simulink, ECG signal, digital filter, GUI, LABVIEW 一、课程设计目的、意义 本设计课题主要研究数字心电信号的初步分析方法及滤波器的设计与应用。通过完成本课题的任务，拟主要达到以下几个目的： 1．了解MATLAB软件的特点和使用方法，熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程； 2. 了解LabVIEW虚拟仪器软件的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行信号分析、系统设计及仿真的方法。 3．了解人体心电信号的时域特征和频谱特征； 4．通过设计具体的滤波器进一步加深对滤波器性能的理解； 5．掌握数字心电信号的分析方法，学会系统设计与软件仿真方法； 6．通过本课题的训练，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
《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
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 通信系统天线综合课程设计 学院名称： 专业班级： 学生： 学生学号：
一、课程设计目的 通过综合课程设计，在学习EDA仿真软 件HFSS使用方法的基础上，掌握常见通信系 统天线的仿真设计方法。 二、课程设计容： 以“通信系统天线”课程课件“Ch4.1 偶 极和单极天线”、“Ch4.2 常用振子天线和馈 电技术”、“Ch5 宽带天线_c”、“Ch6 移动系 统常用天线_c”为参考资料，分别仿真偶极 子天线、UHF probe 振子天线、共面波导馈 电领结天线和同轴馈电贴片天线，并对天线 进行分析。 三、设计步骤及仿真结果 天线设计实例1：偶极子天线 1）设计步骤 打开HFSS并保存一个新项目 打开File选项(alt+F),单击Save as。输入 项目名hfss_dipole。 一.Step1 创建模型 1、创建振子1 （1）选择cylinder图标 （2）输入参数： 切换到参数设置区（在工作区的右下角），设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=1.25mm); 按下Enter 键后输入半径和长度：dx =2.5mm, dy=0 mm, dz=73.75mm 。 （3）设置振子1的名称和材料 在对象列表中双击cylinder1， 弹出如下属性窗口。 设置名称：将Name改为“pole1”。 设置材料：单击Material的Value，在如下对话框中输入“pec”并确定。
2、创建振子2 （1）选择cylinder图标 （2）输入参数： 切换到参数设置区，设置圆柱体的基坐标为(x=0 mm,y=0 mm,z=-1.25mm); 按下Enter 键后输入半径和长度：dx =2.5mm, dy=0 mm, dz=-73.75mm 。注意此时坐标的选取。 （3）设置名称和材料 设置名称为“pole2”，材料同为“pec”。设置完毕，如下图所示。