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1、武汉理工大学学科基础课群综合训练报告学 号： 课 程 设 计题 目通信系统课群综合训练与设计学 院信息学院专 业通信工程班 级通信*班姓 名*指导教师*201_年1月12日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学 题 目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件 1）MATLAB软件 2）通信原理各模块相关知识要求完成的主要任务: 主要任务: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其中信源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用PCM编码，基带码为HDB3码，信道码采用循环码，调制方式为PSK，信道类
2、型为衰落信道。要求：掌握以上各种电路与通信技术的基本原理，掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。时间安排:序号设 计 内 容所用时间1根据设计任务，分析电路原理，确定实验方案2天2根据实验条件进行电路的测试，并对结果进行分析7天3撰写课程设计报告1天合 计2周指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日摘要通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时，这样的电信系统特称为光通信系统，其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统，
3、简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维，因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线，按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统；无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面，按照通信业务的不同，通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高，对通信的业务要求越来越多样化，所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展，而光纤通信系统将在通信网中发挥越来越重要的作用。本报告对通信系统中的各部分在理论上做了较为详细的论述，并利用MATLAB中的simulink部件对其做了仿真，同时也对仿
4、真结果做了简要的分析。关键字：通信系统、信源、信道、信宿、MATLABAbstractCommunication system is used to complete the floorboard of the technology system of information transmission process.Modern communication system is mainly through the transmission of electromagnetic wave in free space or in the transmission mechanism of gui
5、ded media to achieve, former known as wireless communication system, which is called wired communications systems.When the wavelength of the electromagnetic wave to light range, such as telecommunication system known as optical communication system, other electromagnetic wave range of communication
6、systems is known as electromagnetic communication system, referred to as telecommunication system.By the light of guidance media USES the special glass fiber, so the cable optical communication system, also known as optical fiber communication systems.General electromagnetic wave media is the guidan
7、ce of conductor, according to its specific structure can be divided into the cable communication system and open wire communication system;Wireless telecommunications system according to the wavelength of the electromagnetic wave is microwave communication system and the shortwave communication syst
8、em.On the other hand, according to the communication service is different, can be divided into the telephone communication system, communication system data communication system, facsimile communication system and image communication system, etc.Because people is higher and higher requirement for th
9、e capacity of communication, the communication business requirements more and more diversified, so is developing rapidly towards the direction of broadband communication systems, and optical fiber communication system will play a more and more important role in the communication network.This report
10、for each part of the communication system is to do a more detailed discussion in theory, and using MATLAB simulink components in the simulation is done in the, as well as a brief analysis of the result of the simulation.Key words: communication systems, information source, channel, and obtaining-inf
11、ormation, MATLAB 1 课程设计任务与要求1.1课程设计的目的通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。1.2课程设计的任务与要求要求利用仿真软件（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（如图1-1所示）。其中信源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式
12、采用PCM编码，基带码为HDB3码，信道码采用循环码，调制方式为PSK，信道类型为衰落信道。要求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。图1-1 典型的通信系统2 数字通信系统原理分析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。通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统，数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来
13、，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。本次课程设计的数字通信系统原理框图如图2-1所示。PSK数字调制衰落信道加噪声信道编码汉明码基带编码AMIPCM信源编码模拟信号源PSK数字解调信道译码汉明码译码基带译码Pcm信源译码受信者图2-1 数字通信系统框图2.1脉冲编码调制原理分析模拟信号进行数字传输的原理框图如图2-2所示。图2-2 模拟信号数字化过程脉冲编码调制（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
14、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。2.1.1 模拟信号的抽样所谓抽样，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）
15、，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 S2 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。2.1.2 抽样信号的量化从数学上来看，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=1，2，3，L。常称为重建电平或量化电平。当量化器输入信号幅度落在与之间时，量化器输出电平为。这个量化过程可以表达为：这里称为分层电平或判决阈值。通常称为量化间隔。量化器 图3.1模拟信号的量化 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
