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1、通信原理课程设计设计报告课题名称： 专业班级： 姓 名： 学 号： 起止时间： 重庆交通大学信息科学与工程学院目 录一、课题内容2二、设计目的2三、设计要求2四、实验条件2五、系统设计21、通信系统的原理22. 所设计子系统的原理 3六、详细设计与编码31. 设计方案32. 编程工具的选择53. 编码与测试 54. 运行结果及分析11七、设计心得八、参考文献.13一、课题内容基带传输：欲传送的0、1比特流 + 码型变换 +基带成型网络（采用升余弦滚降系统或者部分响应系统）+信道+码型反变换+0、1比特流。针对某种码型分析其误码率。（噪声为加性高斯白噪声）二、设计目的1.综合应用Matlab编程
2、与系统仿真、信号与系统、现代通信原理等多门课程知识，使学生对通信系统的整体概念更加熟悉、了解；2.培养学生系统设计与系统开发的思想，增添足学生自主学习的兴趣、能力；3.培养学生利用软件进行通信仿真的能力，提高学生对应用软件的熟练程度；4.培养学生的独立思考，与同学、老师交流、探讨问题的的能力；5.培养学生查找相关资料，并对其应用的能力。三、设计要求1.一人一组；2. 对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系统的原理框图3. 提出仿真方案；4. 完成仿真软件的编制5. 仿真软件的演示6. 提交详细的设计报告四、实验条件计算机、Matlab软件五、系统设
3、计1、通信系统的原理基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列，为了使这种脉冲序列适合于信道的传输，一般要经过码型变换器，码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码（AMI码或HDB3码），有时还要进行波形变换，使信号在基带传输系统内减小码间干扰。当信号经过信道时，由于信道特性不理想及噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。在接收端为了减小噪声的影响，首先使信号进入接收滤波器，然后再经过均衡器，校正由于信道特性（包括接收滤波器在内）不理想而产生的波形失真或码间串扰。最后在取样定时脉冲到来时，进行判决以恢复基带数字码脉冲。同步提取信 源信源编码信 道接收滤波器抽样判决器信源译码信号输出 噪声n
4、(t) 基带传输系统2. 所设计子系统的原理HDB3编码规则：1. 先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码;2. 若AMI码中连0的个数大于3,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+1+,-1-);3 为了不破坏极性交替反转，当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，再将该小段的第1个0变换成+B或-B,符号的极性与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。HDB3反编码：将编码赋值的B和V反转为零，根据编码规则，查找出连续两个0信码，如果相邻的两个信码的极性相同则四个全部转换成0；查
5、找出连续三个0，其相邻的两个信码极性相同，则把0后的一个信码置0。抽样判决：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻对接受器的输出波形进行抽样判决，以恢复基带信号；六、详细设计与编码1. 设计方案（1）信源：生成欲传送的01比特流，将个数N作为函数的输入；使用函数rand（1，129），使得大于0.5的数值为1，反之，小于则为0。（2）码型编码：函数function hdb3_signal=hdb3(signal)将生成的01比特流作为码型转换函数的输入，函数输出为码型转换后的HDB3基带传输码型；函数输入信号signal为信源产生的01比特流，输出信号hdb3_signal为产生的不归零的H
6、DB3码。初始设定V=-1、B=-1，count为连0计数器，遇4连零则置为V：（4）转换归零码：函数RZ_signal=RZhdb3(signal,n)：函数输入信号signal，并将函数转换为双极性的，归零的HDB3码，每bit进行N=16点抽样，首先设定一维数组k=zeros(1,n/2)用来填充每个bit后面的归零部分。（5）升余弦滚降系统：将HDB3码作为滤波器的输入，函数输出系统输出信号；利用滤波器设计器FDATool设计Nyquist滤波器，其中参数设定：比特传输速率Rb=16b/s，每bit抽样点数N=16，滚降因子设定为0.5.（6）抽样判决：函数function sampl
7、e_signal=sampling(signal,n)将系统输出信号作为判决器函数的输入，进行抽样判决；选择每bit的中心抽样进行抽样，当信号抽样值0.5，则信号恢复时函数为1，若信号抽样值-0.5，则信号恢复时信号值设定为-1，其余恢复为0。注：一般判定值不设定为0，因为若有噪声等对信号进行干扰，导致系统输出信号不是理想的。 （7）码型译码：函数function hdb3=hdb3_signal1(fsignal)将抽样判决后的信号作为函数的输入，进行码型反变换，函数输出为恢复了的欲传送的01比特流。将编码赋值的B和V反转为零，根据编码规则，查找出连续两个0信码，如果相邻的两个信码的极性相同
8、则四个全部转换成0；查找出连续三个0，其相邻的两个信码极性相同，则把0后的一个信码置0。2. 编程工具的选择为Matlab其原因是该软件具有以下特性;（1）友好的工作平台和编程环境（2）简单易用的程序语言（3）强大的科学计算机数据处理能力（4）出色的图形处理功能（5）应用广泛的模块集合工具箱（6）实用的程序接口和发布平台（7）应用软件开发（包括用户界面）3. 编码与测试（1）主函数 clcclear alla=rand(1,129); %生成129位随机序列；n=16;A=2*round(a)-1; %生成01比特流；signal1=;for i=1:length(A) if(A(i)=1)
9、signal1=signal1,ones(1,16); else signal1=signal1,zeros(1,16); end endfiguresubplot(3,1,1);plot(signal1,g); %画出01比特流；title(初始源信号)axis(0,2064,-0.5,1.5);%HDB3码型变换；hdb3_signal=hdb3(A);signal2=;for i=1:length(hdb3_signal) if(hdb3_signal(i)=1) signal2=signal2,ones(1,16); else if (hdb3_signal(i)=0) signal2
10、=signal2,zeros(1,16); else signal2=signal2,(-1)*ones(1,16); end endendsubplot(3,1,2)plot(signal2) %画出转换后的HBD3双极性码；title(HBD3双极性码)axis(0,2064,-1.5,1.5);%将HDB3码转换成归零码RZ_signal=RZhdb3(hdb3_signal,n);subplot(3,1,3)plot(RZ_signal) %画出HBD3归零码；title(HDB3归零码)axis(0,2064,-1.5,1.5);figuresubplot(3,1,1)plot(si
11、gnal1,g)title(初始源信号)axis(0,2064,-0.5,1.5)%对归零码添加加性高斯白噪声noiseRZ_signal=noise(RZ_signal)subplot(3,1,2)plot(noiseRZ_signal) %画出加入噪声后信号；title(加入噪声后信号)axis(0,350,-2,2);%进入升余弦滚将系统load Nyquist;filter_signal=filter(Nyquist,1,noiseRZ_signal)subplot(3,1,3)plot(filter_signal) %画出通过升余弦滚降系统的信号；title(通过升余弦滚降系统信号)
12、axis(0,2064,-1.5,1.5);%对信号进行抽样判决sample_signal=sampling(filter_signal,n);signal3=;for i=1:length(sample_signal) if(sample_signal(i)=1) signal3=signal3,ones(1,16); else if (sample_signal(i)=0) signal3=signal3,zeros(1,16); else signal3=signal3,(-1)*ones(1,16); end endendfiguresubplot(2,1,1)plot(signal1
13、,g)title(初始源信号)axis(0,2064,-0.5,1.5);subplot(2,1,2)plot(signal3) %画出抽样判决后的信号；title(抽样判决后信号)axis(0,2064,-1.5,1.5);%恢复为原01比特流re_signal=hdb3_signal1(sample_signal);signal4=;for i=1:length(A) if(A(i)=1) signal4=signal4,ones(1,16); else signal4=signal4,zeros(1,16); end endfiguresubplot(2,1,1)plot(signal1,g)title(初始源信号)
