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淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：通信111姓名：兰森莹学号：2011120681GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真1 绪论1.1 研究背景与研究意义GSM是为了解决欧洲第一代蜂窝系统的四分五裂的状态而发展起来的基于TDMA（时分多址）的数字移动通信系统。
在GSM之前，欧洲各国在整个欧洲大路上采用了不同的蜂窝标准，用户不能用一种制式的移动台在整个欧洲进行通信，并且模拟网本身的弱点是的它的容量受到限制。
作为欧洲一个数字蜂窝移动通信标准的GSM系统于1991年正式在欧洲面世。
与第一代移动通信相比，GSM 突出的特点是保密性好、抗干扰能力强、频谱效率高和容量大。
GSM系统由移动台(MS）、网络子系统(NSS)、基站子系统（BSS）、操作子系统（OSS）四个分系统组成，各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案，保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。
同时，GSM系统与各种公用通信网也都详细定义了标准接口规范，使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。
GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务以及与ISDN相关的各种业务。
系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式，频率复用率高。
GSM系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求。
目前我国的移动通信网时以GSM系统为基础的网络，并成为拥有GSM移动用户最多的国家。
GSM技术在很长一段时间内仍将占据我国通信系统的主导地位，为了更深层次了解此系统现进行GSM通信系统性能分析与Matlab仿真设计。
1.2 课程设计的目的和任务通信系统的计算机仿真设计课程设计是通信工程专业的学生在学完通信工程专业基础课，通信工程专业主干课及科学计算与仿真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种技术问题，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。
数字与模拟通信系统课程设计设计背景数字与模拟通信系统是通信工程专业必修课程之一。
本课程涉及了信号与系统、调制与解调、信道编码、信道调制、多址技术、多媒体通信等重要内容。
本次课程设计旨在掌握数字通信系统和模拟通信系统的基本原理，了解通信系统的设计和模拟实验的方法。
设计要求本次课程设计要求学生掌握以下内容：1.掌握数字信号与模拟信号的特点和区别；2.掌握调制解调的基本原理和信号的传输过程；3.掌握信道编码和信道调制的基本原理；4.能够使用MATLAB等软件进行模拟实验；5.完成设计报告并进行答辩。
实验内容本次课程设计包括以下实验内容和要求：实验一：数字信号的产生和基带信号的调制解调实验目的通过数字信号的产生和基带信号的调制解调，掌握数字信号和模拟信号的区别，以及调制解调的基本原理。
实验要求•产生一个语音信号，观察其时域和频域特征；•使用AM（调幅）调制将语音信号调制到1000Hz的载波上；•使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号；•绘制信号的时域波形、频域波形和信噪比等图形。
实验步骤1.使用MATLAB产生一个语音信号；2.绘制语音信号的时域波形和频域波形；3.使用AM调制将语音信号调制到1000Hz的载波上；4.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；5.使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号；6.绘制解调后信号的时域波形和频域波形；7.计算信噪比。
实验二：数字信道编码和调制实验目的通过数字信道编码和调制，了解信道编码和调制的基本原理，掌握数字通信系统的信号传输过程和信道编码的方法。
实验要求•使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码；•对编码后的数据进行QPSK和16QAM信号调制；•绘制信号的时域波形、频域波形和误码率等图形。
实验步骤1.产生一个随机二进制序列；2.使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码；3.绘制编码后数据的时域波形和频域波形；4.使用QPSK调制对编码后的数据进行调制；5.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；6.使用16QAM调制对编码后的数据进行调制；7.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；8.对QPSK和16QAM信号进行解调，还原二进制序列；9.绘制解调后数据的时域波形和频域波形；10.计算误码率。
信号颠末信道后，会受到噪声的干扰，假设信道噪声为高斯白噪声。
信号加噪后波形：2.2、2ASK解调道理与仿真2ASK有两种底子解调方法：相干解调法〔同步检测法〕和非相干解调法〔包络检波法〕。
相干解调需要将载频位置的已调信号频谱从头搬回原始基带位置，因此用相乘器与载波相乘来实现。
为确f caxis([Tmin Tmax -0.2 1.2]) %设置坐标范围grid on %添加网格subplot(321),plot(tau,sig_mul)title('已调信号与载波信号相乘波形')%已调信号与%载波信号相乘波形grid onaxis([Tmin Tmax -1.2*A 1.2*A]) %设置坐标范围运行成果：阐发成果：解调信号的频谱没出来，查抄代码毕竟还是没找到问题地点。
解调抽样后恢复原二进制序列。
3、2FSK调制解调道理与系统仿真3.1、2FSK调制道理2FSK 是操纵数字基带信号控制在波的频率来传送信息。
例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。
故其暗示式为： {)cos()cos(21122)(θωθωϕ++=t A t A FSK t 时发送时发送"1""0"式中，假设码元的初始相位别离为1θ和2θ；112f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，暗示码元的包络为矩形脉冲。
2FSK 信号的发生方法有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。
如图1-1〔a 〕所示。
（2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相别离控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。
如图1-1〔b 〕所示。
这两种方法发生的2FSK 信号的波形底子不异，只有一点差别，即由调频器发生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是持续的，而键控法发生的2FSK 信号，那么别离有两个独立的频率源发生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不必然是持续的。
通信仿真课程设计[通信仿真课程设计]题目: 通信系统模拟调制与数字调制院系：信息技术学院专业：通信工程论文﹙设计﹚题目: 通信系统模拟调制与数字调制院系：信息技术学院专业：通信工程姓名：张邦熔学号： 4074110指导教师：田丽填写日期： 5月20日目录前言…………………………………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
一。
第1章模拟调制系统的设计……………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.1 幅度调制简介……………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.1.1 模拟调制的分类与特点……………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.1.2 AM调制原理…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
第2章数字基带传输系统的设计…………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.1 数字基带传输系统简介……………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.2 数字基带信号传输系统的组成原理………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.3 基带传输的常见码型………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.3.1 几种常见的传输码型………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.4 码间串扰简介……………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.4.1 消除码间串扰的基本思想………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.5眼图………………………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
1.5.1 眼图简介…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
AWGN信道下数字通信系统的蒙特卡洛仿真（基于matlab）数字通信理论课程设计⼀、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。
⼆、实验内容：在AWGN 信道下，完成16QAM 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。
三、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、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。
四、实验原理： 1、蒙特卡罗仿真（1）基本概念Monte Carlo 仿真⽅法是通过⼤量的计算机模拟来检验系统的动态特性并归纳出统计结果的⼀种随机分析⽅法，它包括伪随机数的产⽣，Monte Carlo 仿真设计以及结果解释等内容，其作⽤在于⽤数学⽅法模拟真实物理环境，并验证系统的可靠性与可⾏性。
（2）基本⽅法Monte Carlo仿真⽅法⼜称统计实验⽅法，它是⼀种采⽤统计抽样理论近似求解数学、物理及⼯学问题的⽅法。
它解决问题的基本思想是，⾸先建⽴与描述该问题相似的概率模型，然后对模型进⾏随机模拟或统计抽样，在利⽤所得到的结果求出特征的统计估计值作为原问题的近似解，并对解的精度做出某些估计。
《数字通信》课程设计课程设计报告课程设计名称：《数字通信》课程设计系别：学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：2012 学年 2 学期《数字通信原理》课程设计任务书主要内容：a.PCM编码的压缩和扩张原理；b.用SystemView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；c.对仿真进行分析比较。
d.PCM的8位编码C1C2C3C4C5C6C7C8具体要求在设计期间，学生要认真查阅所需资料，按照选题设计通信网络，编写控制指令，并在程控交换机开发环境中进行调试，最终实现课题所要求的功能。
学生在课程设计结束时要提交《课程设计报告》。
指导教师对学生的所完成的题目进行现场检查，进行综合评定学时安排（1.5周）序号内容时间1 总体设计方案的验证 22 各分功能环节的设计与实现 2.53 总体功能调试实现 24 整理完成设计报告 1合计7.5成绩评定1、考核方法：总成绩由平时成绩、设计成绩和设计报告成绩三部分组成、，各部分比例为30%,50%,20%.2、成绩评定:（1）平时成绩：无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。
迟到15分钟按旷课处理（2）设计成绩：按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。
（3）设计报告成绩：按照提交报告的质量给出相应的成绩。
备注：每人提交一份课程设计报告（打印稿和电子稿各一份）课程设计报告按照模板撰写内容，要求详细、准确、完整。
目录第一章绪论------------------------------------------------------------------------------31.1MATLAB的简介-------------------------------------------------------------------3 1.2通信技术的背景与前景-----------------------------------------------------------31.2.1通信的概念-------------------------------------------------------------------31.2.2通信的发展史简介----------------------------------------------------------41.3通信技术的发展现状和趋势-----------------------------------------------------5第二章模拟信号数字化PCM编码设计--------------------------------------------62.1基本原理---------------------------------------------------------------------------------------62.1.1 量化信噪比---------------------------------------------------------------------------62.1.2 A律13折线原理--------------------------------------------------------------72.1.3编码--------------------------------------------------------------------------------------9第三章仿真程序、程序编制、流程图、仿真结果---------------------------------103.1 抽样定理的验证---------------------------------------------------------------------------103.2 量化与编码----------------------------------------------------------------------------------113.3误码率-----------------------------------------------------------------------------------------13第四章结论及其分析--------------------------------------------------------------------------164.1 抽样定理的验证---------------------------------------------------------------------------164.2量化与编码分析----------------------------------------------------------------------------184.3 误码率分析----------------------------------------------------------------------------------19第五章心得体会--------------------------------------------------------------------------------21参考资料--------------------------------------------------------------------------------------------22第一章绪论1.1 MATLAB的简介MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
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：王永源学号：201200402016 指导教师：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。
淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：通信111姓名：兰森莹学号：2011120681GSM通信系统性能分析与MATLAB仿真1 绪论1.1 研究背景与研究意义GSM是为了解决欧洲第一代蜂窝系统的四分五裂的状态而发展起来的基于TDMA（时分多址）的数字移动通信系统。
在GSM之前，欧洲各国在整个欧洲大路上采用了不同的蜂窝标准，用户不能用一种制式的移动台在整个欧洲进行通信，并且模拟网本身的弱点是的它的容量受到限制。
作为欧洲一个数字蜂窝移动通信标准的GSM系统于1991年正式在欧洲面世。
与第一代移动通信相比，GSM 突出的特点是保密性好、抗干扰能力强、频谱效率高和容量大。
GSM系统由移动台(MS）、网络子系统(NSS)、基站子系统（BSS）、操作子系统（OSS）四个分系统组成，各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案，保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。
同时，GSM系统与各种公用通信网也都详细定义了标准接口规范，使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。
GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务以及与ISDN相关的各种业务。
系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式，频率复用率高。
GSM系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求。
目前我国的移动通信网时以GSM系统为基础的网络，并成为拥有GSM移动用户最多的国家。
GSM技术在很长一段时间内仍将占据我国通信系统的主导地位，为了更深层次了解此系统现进行GSM通信系统性能分析与Matlab仿真设计。
1.2 课程设计的目的和任务通信系统的计算机仿真设计课程设计是通信工程专业的学生在学完通信工程专业基础课，通信工程专业主干课及科学计算与仿真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种技术问题，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。
实用标准文案 精彩文档 （1）程序代码之 头文件 // SigTranmit.h: interface for the SigTranmit class. // //////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if !defined(AFX_SIGTRANMIT_H__1E1D11BF_1E65_4834_9496_4E5CAA470F68__INCLUDED_) #define AFX_SIGTRANMIT_H__1E1D11BF_1E65_4834_9496_4E5CAA470F68__INCLUDED_
#if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 #define PI 3.1415926 #define N 63 #define T 0.005 #define M 20 #define freq 4000 #define fh 200 #define fc 1000
class SigTranmit { public: SigTranmit(); virtual ~SigTranmit();
void SetDigtal(int ID, int Intensity); void Basesignal(); void Lpf(); void modulate(); void Channel(); void Bpf(); void Demodulate(); void Adjust(); void Dft(float x[],int m); void Idft(float h[]); void Hnc(); void Hmc(); void Blkmc(); void Conv(float array1[],float array2[]); void Noise(int inten);
void SetHl(float H[]); 实用标准文案 精彩文档 void SetHb(float H[]); void Setc(int Myc);
int GetmyIntensity(); int Getc(); float* GetSa(); float* GetA(); float* GetHl(); float* GetH2(); float* GetHb(); float* GetNo(); private: int myID; int myIntensity; int c;//用来存放创函数选择 int S0[16]; int S1[16]; float Mod[16*M]; float Sa[16*M];//用来存放信号 float Sal[16*M]; float AR[16*M]; float AI[16*M]; float A[16*M];//用来存放频域幅值 float Hl[16*M]; float H2[16*M]; float No[16*M];//用来存放生成的噪声 float Hb[N];//用来存放带通频域数据 float P[N]; float Wn[N];
};
#endif // !defined(AFX_SIGTRANMIT_H__1E1D11BF_1E65_4834_9496_4E5CAA470F68__INCLUDED_)
（2）程序代码之 源文件 // SigTranmit.cpp: implementation of the SigTranmit class. // 实用标准文案 精彩文档 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include "stdafx.h" #include "计算机仿真.h" #include "SigTranmit.h" #include "math.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "iostream"
#ifdef _DEBUG #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[]=__FILE__; #define new DEBUG_NEW #endif
////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Construction/Destruction //////////////////////////////////////////////////////////////////////
SigTranmit::SigTranmit() { c=0; s=1;
}
SigTranmit::~SigTranmit() {
} void SigTranmit ::SetDigital(int nMyID,int nIntensity) //初始化 { MyID= nMyID; myIntensity=nIntensity; } void SigTranmit :: Basesignal() //基带信号的编码与采样 {
int d[4][4]; int e[16]; int m=0; 实用标准文案 精彩文档 int b[4]; b[0]=MyID/1000; b[1]=(MyID%1000)/100; b[2]=(MyID%100)/10; b[3]=MyID-b[0]*1000-b[1]*100-b[2]*10;
for(int i=0;i<4;i++) { switch(b[i]) { case 0:d[i][0]=0; d[i][1]=0; d[i][2]=0; d[i][3]=0; break;
case 1:d[i][0]=0; d[i][1]=0; d[i][2]=0; d[i][3]=1; break; case 2:d[i][0]=0; d[i][1]=0; d[i][2]=1; d[i][3]=0; break; case 3:d[i][0]=0; d[i][1]=0; d[i][2]=1; d[i][3]=1; break; case 4:d[i][0]=0; d[i][1]=1; d[i][2]=0; d[i][3]=0; break; case 5:d[i][0]=0; d[i][1]=1; d[i][2]=0; d[i][3]=1; break; case 6:d[i][0]=0; d[i][1]=1; 实用标准文案 精彩文档 d[i][2]=1; d[i][3]=0; break; case 7:d[i][0]=0; d[i][1]=1; d[i][2]=1; d[i][3]=1; break; case 8:d[i][0]=1; d[i][1]=0; d[i][2]=0; d[i][3]=0; break; case 9:d[i][0]=1; d[i][1]=0; d[i][2]=0; d[i][3]=1; break; } }
int k; for(k=0;k<4;k++) { for(int j=0;j<4;j++) {
S0[m]=d[k][j]; m++;
} }
for( i=0;i<16;i++) {
e[i]=S0[i]; if(e[i]==0) { e[i]=-1; } } 实用标准文案 精彩文档 for(int j=0;j<16;j++) { for(k=0;k{ Sa1[k+M*j]=e[j];
} } for(int n=0;n<16*M;n++) { Sa[n]=Sa1[n]; }
} void SigTranmit :: Dft(float x[],int m) //DFT {
for(int k=0;k{ AR[k]=0.0;AI[k]=0.0; for(int n=0;n { AR[k]=AR[k]+x[n]*cos(-2.0*PI*k*n/m); AI[k]=AI[k]+x[n]*sin(-2.0*PI*k*n/m); } A[k]=sqrt(pow(AR[k],2)+pow(AI[k],2)); } } void SigTranmit ::Lpf() //低通滤波 { float hd[N]; int i; float wc=(2*PI*400)/fs; float a=(N-1)/2; for(i=0;i{ hd[i]=0.0; } for(i=0;i{ if(i==a) hd[i]=wc/(double)PI; else hd[i]=sin(wc*(i-a))/(double)(PI*(i-a));
