《通信系统课群综合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信系统课群综合应用（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-课程设计任务书学生： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 理工大学题 目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件 1MATLAB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源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用增量调制，基带码为Miller码，信道码采用汉明码，调制方式为FSK，信道类型为awgn信道。要求：掌握以上各种电路与通信技术的根本原理，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 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
2、进展电路的测试，并对结果进展分析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. z-目录摘要IAbstractII1 课程设计任务与要求11.1课程设计的目的11.2课程设计的任务与要求12 MATLAB概况23 通信系统33.1 系统简述33.2 主要步骤33.3 系统框图34 系统设计原理44.1 增量调制44.2 基带传输Miller码54.3 信道传输循环码54.3.1 汉明码编码原理54.3.2 汉明码纠错原理84.4 FSK调制及解调原理94.4.1 FSK调制原理94.4.2 FSK解调原理104.5 AWGN信道115 系统仿
3、真及分析125.1 增量调制仿真125.2 基带传输Miller码仿真125.3 信道传输码汉明码仿真135.4 FSK调制仿真145.5 AWGN信道仿真145.6 FSK解调仿真155.7 汉明码解调仿真165.8 Miller码解调仿真175.9 增量解调仿真175.10 失真度分析186 总结197 参考文献20附录 参考程序21. z-摘要本系统信源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用增量调制，基带码为Miller码，信道码采用汉明码，调制方式为FSK，信道类型为awgn，在MATLAB平台上编程序，完成了模拟数字信号系统的仿真。本次设计输入信号为一个正弦信号，之后进展增量调
4、制进展量化编码，再进展Miller码编码成基带码，随后编码成汉明码作为信道码进入信道，进展的FSK频移键控调制，之后过awgn信道模拟实际信道的参加噪声的影响，随后进展一系列的解调和译码，最后进展增量解调，恢复成原始的正弦波信号。在最后还进展了失真度的分析。关键词：增量调制 Miller码 汉明码FSKAWGN信道AbstractThe source is an analog time randomly determined function digitally using delta modulation, the baseband code is Miller code, channel
5、code using Hamming code, modulation scheme FSK, channel type awgn, on MATLAB platform program, and plete simulation of analog and digital signal system. The design of the input signal is a sine signal, followed by incremental modulation quantization and coding, then Miller coding a baseband code, an
6、d then encoded as the Hamming code as channel code into the channel, FSK perform FSK modulation, after over awgn channel simulate the effect of added noise of the actual channel, followed by a series of demodulation and decoding, demodulation last incremental restore to the original sine wave signal
7、. In the final analysis also carried out distortion.Keywords: delta modulationMiller codehamming codeFSKAWGN channel. z-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时机，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
8、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。其源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用增量调制，基带码为Miller码，信道码采用汉明码，调制方式为FSK，信道类型为awgn。要求完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者准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 MATLAB概况MATLAB是矩阵实验室Matri* Laboratory之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制
9、等功能。MATLAB的根本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C、FORTRAN等语言完一样的事情简捷得多。应用MATLAB这一软件来设计滤波器，与传统的设计思路相比是非常的简便的，具体来说主要有以下几点：MATLAB的GUID可以提供应使用者一个进展人机交换的环境,在此环境中,使用者没有必要了解程序部具体的编写情况，在这个界面上他只要输入他所期望的滤波器的性能指标就可以了。2利用MATLAB可以进展系统仿真，也就是说，使用者可以通过计算机进展对数字滤波器的频率响应图据的处理和波形的检测，不像以前必须借助一定的实验器材才可以得到。3)
10、 MATLAB部有丰富的函数可供调用，使用者只需要根据自己的需要查到所需要的函数名，那就可以直接调用使用了，不需要自己把函数详细的编写出来.使编写部程序变的简单。MATLAB包括拥有数百个部函数的主包和三十几种工具包(Toolbo*).工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩大MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比拟强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。开放性使MATLAB广受用户欢送.除部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或参加自己编写程序构造新的
11、专用工具包。3 通信系统3.1 系统简述通信原理的主要容就是怎样可靠而有效地实现信息的传输。要使这些传输方法成为现实，就需要制作出相应的发送设备及接收设备。然后在发送端，我们把欲传送的信息变换成*种适宜的信号并将之馈入传输媒体电缆，光缆，无线电波等。在接收端，信号又从媒体馈入接收设备，我们再以同发端相反的过程恢复出原来所发送的信息。根据所学的知识，我们知道在什么样的情况下应该选择什么样的传输方式，并能判断出噪声，信道，传输方式等因素将会怎样影响对我们来说非常重要的一些通信指标，如信噪比，误码率等。3.2 主要步骤 本通信传输系统的MATLAB仿真包括以下容：单频正弦波模拟信号经过抽样、增量调制
12、、Miller码型变换基带传输，汉明码，FSK调制后发送到AWGN信道，然后经过FSK解调，汉明码译码、Miller码译码、增量调制解后恢复出单频正弦波模拟信号。3.3 系统框图图3-1 数字通信系统模型4 系统设计原理4.1 增量调制增量调制简称M或增量脉码调制方式DM，它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。它是一种把信号上一采样的样值作为预测值的单纯预测编码方式。增量调制是预测编码中最简单的一种。它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进展量化，而且只对这个差值的符号进展编码，而不对差值的大小编码。因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。如果差值是正的，就发“1码
13、，假设差值为负就发“0码。因此数码“1和“0只是表示信号相对于前一时刻的增减，不代表信号的绝对值。同样，在接收端，每收到一个“1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量阶。每收到一个“0码就下降一个量阶。当收到连“1码时，表示信号连续增长，当收到连“0码时，表示信号连续下降。译码器的输出再经过低通滤波器滤去高频量化噪声，从而恢复原信号，只要抽样频率足够高，量化阶距大小适当，收端恢复的信号与原信号非常接近，量化噪声可以很小。增量调制尽管有前面所述的不少优点，但它也有两个缺乏：一个是一般量化噪声问题;另一个是过载噪声问题。两者可统一称为量化噪声。阶梯曲线调制曲线的最大上升和下降斜率是一个定值
14、，只要增量和时间间隔t给定，它们就不变。则，如果原始模拟信号的变化率超过调制曲线的最大斜率，则调制曲线就跟不上原始信号的变化，从而造成误差。我们把这种因调制曲线跟不上原始信号变化的现象叫做过载现象，由此产生的波形失真或者信号误差叫做过载噪声。另外，由于增量调制是利用调制曲线和原始信号的差值进展编码，也就是利用增量进展量化，因此在调制曲线和原始信号之间存在误差，这种误差称为一般量化误差或一般量化噪声。减少增量调制的失真程度有三种：增加量化阶距、减小量化阶距和增加采样频率。增加量化阶距可以减少过载噪声，而减少量化阶距则可以减少一般量化噪声，所以量化阶距的选择必须得慎重；与之相反，增加采样频率既可以减小过载噪声，又可以减小一般量化噪声，因此，在实际系统中，增量调制的采样频率很高。4.2 基带传输Miller码Miller码也称延迟调制码，是一种变形双向码。其编码规则：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，即00和11交替。编码例图如下。图4-1 Miller码编码规则实例图4
