《通信工程毕业设计（论文）典型电话通信信道的建模与仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信工程毕业设计（论文）典型电话通信信道的建模与仿真（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计（论文）题目典型电话通信信道的建模与仿真学生姓名： 专 业： 通信工程 指导教师： 完成日期： 2012.5.31 诚 信 承 诺 书本人承诺：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名： 指导
2、教师签名： 日期： 南通大学毕业设计（论文）摘 要信道是通信系统中最基础的部分。通信信道建模与仿真贯穿着通信系统工程设计的整个过程。对一个通信信道的软件仿真是通过对信道的建模和性能分析来进行的，根据所建模型的仿真结果来对实际的系统设计提供指导，从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。在研究信道特征以及信道频率特性的基础上，建立了典型电话通信信道模型，即带通信道模型。在已知带通信道的幅频特性和群时延特性的条件下，求出带通信道的频率函数，利用快速傅立叶逆变换IFFT算法计算带通信道冲激响应，并用MATLAB软件绘制出其曲线。由结果曲线得出，信道特性的不理想导致信号时域波形有很长的拖尾，从而
3、造成码间串扰。根据信号时域波形的拖尾，可以确定该信道所能传输的信号码元的最大传输速率。关键词：信道建模，电话信道，仿真，幅频特性，相频特性I南通大学毕业设计（论文）ABSTRACTThe channel is part of the most basic communication system. The communication channel modeling and simulation throughout the whole process of communication systems engineering. Software simulation of a communic
4、ation channel is carried out by channel modeling and performance analysis. The model simulation results can provide guidance to the actual system design. And thus they can provide a reliable reference for the establishment of the new system or the transformation of the original system.On the basis o
5、f the characteristics of the channel and the channel frequency characteristics, we established the typical telephone communication channel model, that is, the band-pass communication channel model. If we have known the phase frequency characteristics and group delay characteristics of the band-pass
6、channel, thus we can obtain with the function of frequency. Than we inversed Fast Fourier Transform (IFFT) algorithm to calculate the impulse response of the band-pass channel. And we used the MATLAB software to map out its curve. From the results we can conclude that, the bad channel characteristic
7、s may cause the signal time-domain waveform has a very long tail. And it results in ISI. According to the signal time-domain waveform trailing, we can determine the maximum transmission rate of the signal.Keywords: Channel modeling, Telephone channel, Simulation, Amplitude-frequency characteristics,
8、 Phase-frequency characteristics.目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪 论11.1 本课题研究的意义11.2 研究领域现状11.3 发展趋势21.4 所做的主要工作3第二章 信道42.1 信道的特征和分类42.2 信道中的噪声42.3 信道建模与仿真42.4 工具软件简介52.5 本章小结5第三章 恒参信道建模73.1 恒参信道特性描述73.1.1 恒参信道幅频特性73.1.2 恒参信道相频特性83.2带通信道的等效低通模型123.2.1 等效低通冲激响应的计算133.2.2 建模的方法和步骤153.3 本章小结17第四章 电话信道仿真184.1 有关参
9、数的选择184.2 程序流程194.3 仿真结果分析204.4 信道特性的改善方法224.5 本章小结23结束语24参考文献25致 谢26附 录27第一章 绪 论1.1本课题研究的意义基于电话通信市场的蓬勃发展，电话信道1的研究工作不断地深入。电话信道建模对通信系统的建设有着重要的意义。通信信道建模与仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程。它通过所建信道模型的仿真结果来对实际的建设提供指导，从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考2。通信系统仿真分为三个步骤，即仿真建模，仿真试验，仿真分析。应该知道的是，仿真是一个螺旋式发展的过程，三步骤可能需要循环执行多次才能得到满意的结果。我们的研究重点
10、是仿真建模部分，对仿真的结果会做简单的分析、归纳，并且提出一些改进的方法。仿真建模是根据实际通信系统建立模型的过程。它是整个通信系统仿真的关键部分，因为仿真模型的好坏直接影响仿真结果的可靠性和真实性。好的信道模型能够更准确地反映实际通信系统的特性，并能很好的代替实际信道，方便我们直接对信道模型进行各项研究。现代社会的快速发展给通信领域提出了更高的要求，要求通信系统的功能越来越强，性能越来越高，这就使得通信系统的构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统的技术研究和产品开发周期缩短，工程建设成本降低，工程效率提高。这样两个对立的两个方面，只有通过强大的计算机仿真分析软件才能得以实现。在通信产业中，通
11、信系统仿真应用到了通信系统设计的每一个阶段，从早期的概念设计，到实现、测试、使用等各个阶段，都运用到了通信系统仿真。通信系统仿真能在概念设计阶段获得顶层指标，并在接下来的设计和研发中，可以将硬件研发的各项指标确定下来，检验影响整个系统性能的各个已完成的子系统。通信系统仿真还可以在运行阶段找出解决问题的方法和思路，预测通信系统的使用寿命。如今计算机软硬件技术得到了迅猛发展，再加上新一代的可视化仿真软件的应用，能够更加直观和便捷地进行通信系统仿真的分析和设计，加快了通信系统仿真的健康快速发展的步伐。信号和通信处理系统不断提高复杂度的过程中，出现了许多新的技术，如光纤光学器件、集成光学设备和单片微波
12、集成电路、数字信号处理器等，这些技术都对实现通信系统的功能产生了重要的影响。提高了通信系统的复杂度就相当于提高了用来分析和设计系统的时间和精力，在商用产品中要求引入的新技术的设计能做到高效、短时、省力，要想实现这些要求，必须借助于强大的计算机辅助设计和分析工具。因此，在通信系统工程设计和应用中，通信系统仿真起着举足轻重的作用，并强有力的支持着通信网络的发展。1.2研究领域现状随着现代通信系统的飞速发展，通信系统仿真已成为如今分析和设计通信系统最主要的工具，在通信系统的开发和教学中也用的非常频繁。通信系统仿真主要用于衡量通信系统的性能，它通过信道模型的仿真结果来评判原系统性能的好坏，从而在建立新
13、系统或改造原系统的过程中给予可靠的指导。通过系统仿真，可以减少新系统的失败次数，清除设计中可能存在的瓶颈，减少系统中过多的负载，优化系统整体的性能。因此，通信系统仿真是通信工程研究和建设中不可或缺的方法。实际中的通信系统功能结构非常复杂，不管对这个系统做多么微妙的改变（如改变某个参数的设置、改变系统的结构等），都可能影响到整个系统的稳定和性能。所以，当改进原有的通信系统或重新建立一个新的系统以前，一般都需要对这个系统进行建模和仿真。仿真结果可以用来衡量原方案是否可行，以便从中选择最合理的参数设置和系统配置，再将这些选好的配置应用于实际的通信系统中，以上的整个过程就是通信系统的仿真。1.3发展趋
14、势世界各地的联系日趋紧密，这是不可逆转的发展趋势。通过对通信系统建模和性能分析来对一个通信系统进行软件仿真，这必须依靠科学的仿真建模理论、高效的仿真软件和仿真结果的正确分析。高效的仿真工具应该具有动态仿真内核、集成数据分析工具、图形建模、高效分层次建模等特征。仿真建模应有面向对象的设计思想，首先是要能够再现网络拓扑结构，然后用准确的模型来描述拓扑中的各种对象，在这一过程中需要用软件再现网络协议中的数学表达，除此之外还应具有对事件和参数重新定义的能力。全面、系统的分析仿真运行的结果也是应该具备的条件，并能从庞杂繁复的数据结果中抽取出有用的信息。因此，一个好的通信系统仿真评价系统要有模型定义、分层
15、建模、面向对象、仿真结果自动生成等特征。当今的通信系统越来越面向大型综合多业务方向发展，在同一通信系统中可以包含多个不同功能的子系统，运行不同的网络协议，承载多种综合网络业务。在通信系统建设中，具有高度复杂性和不确定性，所以在通信系统的规划和建设中，应用通信系统仿真技术，可以对于通信系统设计方案、实施方案、通信系统运行情况、通信系统发展计划等进行测试、评估、改进和优化，实现通信系统设计最优化，提高通信系统的实用性与经济型，节约建设成本，缩短建设周期，并对于通信系统的性能做出有效的预测，为通信系统的改善做好准备。通信系统仿真技术与应用，对于我国的通信系统发展具有深远的意义，优秀的通信系统仿真工具，随着我国高速通信系统的建设，正在成为一种必要的工具。1.4 所做的主要工作电话信道是通信系统中最为基础的部分，对其信道特性3的研究有利于找出影响信道特性的因素，改善系统信号传输性能。仿真是衡量系统性能的工具，通过仿真，可以降低新系统失败的可能性，消除系
