第一篇：通信原理課程設(shè)計--luoll

河 南 農(nóng) 業(yè) 大 學

通信原理課程設(shè)計 題 目： 模擬信號的數(shù)字化 班

級：

08電信(2)班 學生姓名：

羅練練

學

號：

0804101048 指導教師：

季寶杰 完成日期：

2011.6.20

機 電 工 程 學 院

一、設(shè)計題目：

模擬信號的數(shù)字化

二、設(shè)計目的:

1、掌握使用matlab語言及其工具箱進行基本新信號分析與處理。

2、用matlab和simulink設(shè)計一個通信系統(tǒng)，加深對通信原理基本原理和matlab所用技術(shù)的理解。

3、提高和挖掘?qū)W生將所學知識與實際應(yīng)用相結(jié)合的能力，4、培養(yǎng)學生的合作精神和獨立分析問題的和解決問題的能力，5、提高學生科技論文的寫作水平

三、實驗原理：

基帶信號的采樣定理是指，對于一個頻譜寬度為B Hz的基帶信號，可惟一地被均勻間隔不大于1/(2B)秒的樣值序列所確定。采樣定理表明，如果以不小于1/(2B)次/秒的速率對基帶模擬信號均勻采樣，那么所得到樣值序列就包含了基帶信號的全部信息，這時對該序列可以無失真地重建對應(yīng)的基帶模擬信號。例如，電話話音信號的最高頻率為3400Hz，為了保證無失真采樣，對其進行采樣的最低速率必須大于等于6800次/秒，考慮到實際低通濾波器的非理想特性，數(shù)字電話通信系統(tǒng)中規(guī)定采樣率為8000次/秒。

模擬信號的數(shù)字化也可簡單地理解為模數(shù)轉(zhuǎn)換，即首先對輸入的模擬信號進行采樣，然后對采樣結(jié)果進行幅度離散化（量化）并編碼為字符串，一般輸出為二進制序列。

為了保證在足夠大的動態(tài)范圍內(nèi)數(shù)字電話話音具有足夠高的信噪比，提出了非均勻量化：在小信號時采用較小的量化間距，而在大信號時用大的量化間距。在數(shù)學上，非均勻量化等價于對輸入信號進行動態(tài)范圍壓縮后再進行均勻量化。小信號通過壓縮器時增益大，大信號通過壓縮器時增益小。這樣就使小信號在均勻量化之前得到較大的放大，等價于以較小間距直接對小信號進行量化，而以較大間距對大信號進行量化。在接收端要進行相應(yīng)的反變換，即擴張?zhí)幚恚匝a償壓縮過程引起的信號非線性失真。中國和歐洲的PCM數(shù)字電話系統(tǒng)采用A律壓擴方式，即：

?Ax　　??1?lnAy??(2-1)

sgn(x)?(1?lnAx)??1?lnA壓縮系數(shù)A=87.6。A律壓縮擴張曲線可用折線來近似，16段折線點是：

x=[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128, 1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]y=[-1,-7/8,-6/8,-5/8,-4/8,-3/8,-2/8,-1/8,0,1/8, 2/8,3/8,4/8,5/8,6/8,7/8,1]

其中靠近原點的4根折線斜率相等，可視為一段，因此總折線數(shù)為13段，稱為13段折線近似。用Simulink中的Look-Up Table查表模塊可以實現(xiàn)對13折線近似的壓縮擴張計算的建模，壓縮模塊的輸入向量設(shè)置為：

[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128, 1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]

輸出量向量設(shè)置為：[-1:1/8:1]。

擴張模塊的設(shè)置與壓縮模塊的設(shè)置相反。

四、設(shè)計任務(wù)與步驟：

（一）設(shè)計一個13折線近似的PCM編碼器。使它能夠?qū)θ∩嵩赱-1,1]內(nèi)歸一化信號樣值進行編碼。

PCM是脈沖編碼調(diào)制的簡稱，是現(xiàn)代數(shù)字電話系統(tǒng)的標準語音編碼方式。A律PCM數(shù)字電話系統(tǒng)中規(guī)定：傳輸語音的信號頻段為300~3400Hz，采樣率為8000次/s，對樣值進行13折線壓縮后編碼為8位二數(shù)字序列。因此，PCM編碼輸出的數(shù)碼速率為64kbps。

PCM編碼的二進制序列中，每個樣值用8位二進制碼表示，其中最高比特位表示樣值的正負極性，規(guī)定負值用0表示，正值用1表示。接下來的3位比特表示樣值的絕對值所在的8段折線的段落號，最后4位是樣值處于段落內(nèi)16個均勻間隔上的間隔序號。在數(shù)學上，PCM編碼較低的7位相當于對樣值的絕對值進行13折線近似壓縮后的7位均勻量化編碼輸出。

測試模型和仿真結(jié)果如圖所示。其中信號源用一個常數(shù)表示。以Saturation作為限幅器，Relay模塊的門限設(shè)置為0，其輸出即可作為PCM編碼輸出的最高位，即確定極性碼。樣值取絕對值后，以Look-Up Table(查表)模塊進行13折線壓縮，并用增益模塊將樣值范圍放大到0~127，然后用間距為1的Quantizer模塊進行四舍五入取整量化，并用Integer to Bit Converter將整數(shù)轉(zhuǎn)換成長度為8個比特的二進制數(shù)據(jù)，最后用Display模塊顯示編碼結(jié)果。將PCM編碼器封裝成一個子系統(tǒng)，整個文件模型保存為ex2_1.mdl。

圖 2-1 13折線A率編碼器

信號源常數(shù)可以設(shè)置為—1到1之間任意數(shù)，對應(yīng)的編碼結(jié)果就會隨之變化。Saturation模塊參數(shù)設(shè)置：upper limit 1,lower limit:-1 重點是Lookup Table模塊要根據(jù)A律壓縮擴張曲線的16段折線點來設(shè)置參數(shù)，由于我們之前加入了一個求絕對值模塊，所以這里應(yīng)該舍去負數(shù)取值部分：

Vector of input values: [0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1] Vector of output values: [0:1/8:1] 增益模塊系數(shù)可以設(shè)置為127;更多參數(shù)設(shè)置依照設(shè)計說明。

（二）設(shè)計一個對應(yīng)上面編碼器的PCM解碼器。

其中PCM編碼子系統(tǒng)就是圖2-1中已編好部分?？梢詰?yīng)用建立子模塊調(diào)用，直接運用于PCM解碼器。PCM解碼器中首先分離并行數(shù)據(jù)中的最位(極性碼)和7位數(shù)據(jù)，然后將7位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)值，再進行歸一化、擴張后與雙極性的極性碼相乘得出解碼值。將該模型中的部分封裝為一個PCM解碼子系統(tǒng)。整個文件模型保存為ex2_2.mdl。

圖2-2 13折線A律解碼器

此任務(wù)過程中應(yīng)學會子模塊建立，調(diào)用和使用。相關(guān)參數(shù)設(shè)置可以參照第一個任務(wù)。很多設(shè)置是正好相反的。比如增益模塊系數(shù)設(shè)為1/127。Display模塊Decimation參數(shù)設(shè)為1而第一任務(wù)中設(shè)為了8.這與要顯示的數(shù)據(jù)有關(guān)。Lookup Table模塊參數(shù)設(shè)置為：

Vector of output values: [0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1] Vector of input values: [0:1/8:1] 舉幾個例子如下：

第二個任務(wù)也基本可以實現(xiàn)。

（三）在以上編碼器和解碼器的基礎(chǔ)上，建立PCM串行傳輸模式，并在傳輸信道中加入指定錯誤概率的隨機誤碼。

仿真模型如圖2-3所示，其中PCM編碼和解碼子系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參見圖2-1和圖2-2。加入正弦信號，PCM編碼輸出經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換后得到二進制碼流送入二進制對稱信道。在解碼端信道輸出的碼流經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后送入PCM編碼，通過低通濾波器后輸出解碼結(jié)果并顯示波形。文件模型保存為ex2_3.mdl。

其實發(fā)現(xiàn)用Analog Filter Design低通濾波器容易出現(xiàn)問題比如: The “VariableStepDiscrete” solver cannot be used to simulate block diagram 'ex2_3' because it contains continuous states.圖2-3 PCM串行傳輸模型 不如用萬能數(shù)字濾波器,如下

運行結(jié)果如下:

可以分析得到,解碼后波形由于誤碼波形會出現(xiàn)非正常拐度,并且波形幅度比原波形小.注意:仿真采樣率必須是仿真模型中最高信號速率的整數(shù)倍，這里模型中信道傳輸速率最高為64bps，故仿真步進設(shè)置為1/64000s。信道錯誤比特率設(shè)為0.001，以觀察信道誤碼對PCM傳輸?shù)挠绊憽Ｐ盘栐纯梢圆捎帽热?00Hz的 正弦波。解碼輸出存在延遲。對應(yīng)于信道產(chǎn)生誤碼的位置，解碼輸出波形中出現(xiàn)了干擾脈沖，干擾脈沖的大小取決于信道中錯誤比特位于一個PCM編碼字串中的位置，位于最高位時將導致解碼值極性錯誤，這時干擾最大，而位于最低位的誤碼引起的誤碼最輕微。

通過改變Binary Symmetric Channel中的Error Probability的大小，觀察原信號和解碼后的輸出的變化。

（四）測試指定誤碼率條件下PCM解碼語間信號的音質(zhì)。

使用Simulink中DSP模塊庫的音頻輸入模塊可以對真實音頻信號進行處理，首先錄制或選擇一個.wav文件，由 From Wave File導入作為信號源，再通過To Wave Device模塊模塊播放聲音。改變BSC信道的誤碼率，可聽到不同音質(zhì)的聲音。測試模型如圖2-5所示。仿真時間20s，步進時間 1/64000s。設(shè)置SBC信道的誤碼率后啟動仿真，可以聽到在指定誤碼率下傳輸?shù)腜CM解碼語音信號，Gain模塊用于調(diào)整輸入聲音信號的幅度。文件模型保存為ex2_4.mdl。

指定誤碼率條件下PCM解碼語音測試模型

（五）通過編程方法，連續(xù)改變SBC信道的誤碼率，對每一個誤碼率的值，調(diào)用一次ex2_4.mdl，從而觀察在不同誤碼率情況下聲音信號。在matlab空間調(diào)用ex2_4.mdl的函數(shù)是sim(‘ex2_4.mdl’)。編程文件取名為ex2.m。

%ex2,m clear;x=0.001 for i=1:10 sim('ex2_4.mdl')x=x+0.003;end

運行以上M-file文件時應(yīng)提前把BSC中Error probability定義為變量x;通過連續(xù)聽音,就可以發(fā)現(xiàn)音質(zhì)不斷變化.五、課程設(shè)計總結(jié) 1．本次課程設(shè)計使我對模擬信號的數(shù)字化有了更深一步的理解，復習鞏固了通信原理的理論知識。

2．通過使用simulink進行模塊設(shè)計、修改各個模塊的參數(shù)以及調(diào)試運行，最終得出正確的仿真結(jié)果，使我對simulink的運用更加熟悉，基本掌握了使用matlab語言及其工具箱進行基本信號分析與處理的方法。

3．通過本次仿真練習，鞏固理論知識的同時，也提高了自己的分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和動手實踐的能力。

4．在這幾天的課程設(shè)計實驗中也暴露出自己的很多問題，如，基礎(chǔ)知識不扎實、matlab軟件操作不熟練等，但自己通過查閱圖書資料和向身邊的同學們請教逐漸克服了上述問題，也使我明白了在實踐中學習的道理。

六、參考文獻

1．邵玉冰，Matlab/Simulink 通信系統(tǒng)建模與仿真實例分析，北京：清華大學出版社，2008 2．張化光，劉鑫蕊，孫秋野，Matlab/Simulink實用教程，北京：人民郵電出版社，2009 3．樊昌信，曹麗娜，通信原理，北京：國防工業(yè)出版社，2008 8

第二篇：通信原理課程設(shè)計[范文]

通

題目：

信 原 理課程設(shè)計

基于MATLAB的系統(tǒng)的2ASK仿真

五、設(shè)計心得和體會???????????????????????

1、心得和體會……………………………………………………………

2、致謝……………………………………………………………………

參考文獻????????????????????????????????

一、2ASK通信系統(tǒng)發(fā)展背景

隨著通信技術(shù)日新月異的發(fā)展，尤其是數(shù)字通信的快速發(fā)展越來越普及，研究人員對其相關(guān)技術(shù)投入了極大的興趣。為使數(shù)字信號能在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字信號對載波進行調(diào)制，其調(diào)制方式與模擬信號調(diào)制相類似。根據(jù)數(shù)字信號控制載波的參量不同也分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種方式。因數(shù)字信號對載波參數(shù)的調(diào)制通常采用數(shù)字信號的離散值對載波進行鍵控，故這三種數(shù)字調(diào)制方式被稱為幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。經(jīng)調(diào)制后的信號，通過信道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復成數(shù)字信號。因此，調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段，促進通信的快速發(fā)展。

現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個重要方向。從最早的模擬調(diào)幅調(diào)頻技術(shù)的日臻完善，到現(xiàn)在數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛運用，使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式，也是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。

二、仿真設(shè)計原理 1、2ASK信號的調(diào)制

2ASK技術(shù)是通過改變載波信號的幅值變化來表示二進制0或1的。載波0，1信息只改變其振幅，而頻率和相位保持不變。通常使用其最大值A(chǔ)cos(?t??)和0分別表示1和0.有一種常用的幅值鍵控技術(shù)是開關(guān)鍵控（OOK）在OOK中，把一個幅度取為0，另一個幅度取為非0,其優(yōu)點是傳輸信息所需的能量下降了，且調(diào)制方法簡單.ＯＯＫ的產(chǎn)生原理如圖2、2ASK信號的解調(diào)

接收端接收信號傳來的2ASK信號，首先經(jīng)過帶通濾波器濾掉傳輸過程中產(chǎn)生的噪聲干擾，再從中回復原始數(shù)據(jù)信號。常用的解調(diào)方法有兩種：包絡(luò)解調(diào)法和相干解調(diào)法。

相干解調(diào)法

相干解調(diào)也叫同步解調(diào)，就是利用相干波和接收到的2ASK信號相乘分離出包含原始信號的低頻信號，再進行抽樣判決恢復數(shù)字序列。相干波必須是與發(fā)送端同頻同相的正弦信號。Z（t）=y(t)cos(?t)=m(t)cos2(?t)=111m(t)[1+cos(2?t)]=m(t)+m(t)cos(2?t).式中1/2m(t)是基帶信號，2221/2m(t)cos(2?t)是頻率為2?的高頻信號，利用低通濾波器可檢測出基帶信號，再經(jīng)過抽樣判決，即可恢復出原始數(shù)字信號序列{an},2ASK信號帶寬為碼元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb為信息速率。

相干解調(diào)的原理圖如下

三、直接用MATLAB編程仿真

1、實驗框圖

在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，為了使數(shù)字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。然而，在實際信道中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，數(shù)字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數(shù)字基帶信號對載波進行調(diào)制，產(chǎn)生

元速率Rb=1000Band,載波頻率為f=4kHZ.以下是仿真程序及注釋。例子中采用OOK鍵控方式實現(xiàn)2ASK調(diào)制。第一行為數(shù)字序列波***1的單極性不歸零碼，碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s，第二行為載波波形，在一個碼元寬度，有4個周期的正玄波載波信號f=1/4Tb=4kHz;第三行為調(diào)整之后的波形，碼元1對應(yīng)的調(diào)制后波形對應(yīng)正玄波，0對應(yīng)的調(diào)制后波形為0，結(jié)果滿足要求.。

%數(shù)字信號的ASK調(diào)制

3、使用MATLAB編程

Clear;

%清空空間變量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%數(shù)字信號序列 Lm=length(m);

%序列的長度

F=200;

%數(shù)字信號的帶寬

f=800;

%正弦載波信號的頻率 A=1;

%載波的幅度

Q=f/F;

%頻率比，即一個碼元寬度中的正弦周期個數(shù)，為適配下面的濾波器參數(shù)選取，Q>=1/3 M=500；

%一個正弦周期內(nèi)的采樣點數(shù) t=(0:M-1)/M/f;

%一個正弦信號周期內(nèi)的時間

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一個碼元寬度內(nèi)的正弦載波信號 Lcarry1=length(carry1);

%一個碼元寬度內(nèi)的信號長度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%載波信號

ask=kron(m,carry1);

%調(diào)制后的信號 N=length(ask);

%長度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%時間 Tmin=min(tau);

%最小時刻 Tmax=max(tau);

%最大時刻 T=ones(size(carry1));

%一個數(shù)字信號1 dsig=kron(m,T);

%數(shù)字信號波形 subplot(3,1,1);

%子圖分割 plot（tau,dsig）

%畫出載波波形 grid on

%添加網(wǎng) axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%設(shè)置坐標范圍 subplot(3,1,2)

%子圖分割 plot(tau,carry2)

%畫出載波波形 grid on

%添加網(wǎng)絡(luò)

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%設(shè)置坐標范圍 subplot(3,1,3)

%子圖分割 plot(tau,ask)

%畫出調(diào)制后的波形 grid on

%添加網(wǎng)絡(luò)

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%設(shè)置坐標范圍

y=(x(t_judge));

%抽樣判決時刻的信號值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽樣判決信號的0階保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽樣判決后的數(shù)字信號波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽樣判決后的信號對應(yīng)時間 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、圖示

%子圖分割

%畫出抽樣判決后的數(shù)字信號波形-0.2 1.2])

%畫出原始信號波形與解調(diào)后信號作對比

四、仿真結(jié)果

011

為使仿真過程清晰，忽略了信道的傳輸延時等，僅考慮了抽樣判決點選取時的延時0.5Tb，因碼元波特率RB=1000Band，碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s，從圖中標注可以看出，信號的起始點為0.0005s。

五、設(shè)計心得和體會

1、心得和體會

通過本次課程設(shè)計，我們主解了要了2ASK調(diào)制與解調(diào)原理，特別是2ASK調(diào)制解調(diào)電路的MATLAB實現(xiàn)與調(diào)制性能分析，把本學期學的通信原理等通信類科目的內(nèi)容應(yīng)用到本課程設(shè)計中來，進一步鞏固復習通信原理，MATLAB等課程，以達到融會貫通的目的。

通過對通信系統(tǒng)原理和MATLAB的學習，在通過硬件實現(xiàn)時會時不時地會出現(xiàn)一些問題，諸如：某個芯片的用法、其適用范圍、其典型應(yīng)用時會出現(xiàn)的問題、濾波器的設(shè)計、模擬電路中反饋電阻與控制增益器件的調(diào)節(jié)等等，都需要理論知識和實踐經(jīng)驗結(jié)合才能解決。在此期間，首先，通過查閱相關(guān)書籍、文獻，搞清楚原理框圖，為今后的實驗及論文寫作奠定比較扎實的理論；其次，在原理圖的基礎(chǔ)之上，設(shè)計具體的硬件實現(xiàn)流程圖，利用將一個大而復雜的系統(tǒng)分解轉(zhuǎn)化為多個小而簡單的模塊的思想，在進行整合、連接，將復雜的問題簡單化。了解了更多關(guān)于通信的知識，對以后的學習和工作又了莫大的幫助。通過本次課程設(shè)計，加強了對通信系統(tǒng)原理的理解，學會查尋資料、方案比較，以及設(shè)計計算及仿真等環(huán)節(jié)，進一步提高了分析解決實際問題的能力。在學習通信原理理論后進行一次電子設(shè)計與制作，鍛煉了分析、解決電子電路問題的實際本領(lǐng)。為進一步學習計算機網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通信，多媒體技術(shù)等課程打下堅實的基礎(chǔ)。運用學習成果把課堂上學的系統(tǒng)化的理論知識，嘗試性的應(yīng)用于實際設(shè)計工作，并從理論的高度對設(shè)計工作的現(xiàn)代化提高一些有真惰性的建議和設(shè)想，檢驗學習成果，看一看課堂學習與實際工作到底有多大差距，并通過綜合分析，找出學習中存在的不足，以便為完善學習計劃，更邊學習內(nèi)容提供實踐依據(jù)。

2、致謝

在此，首先要感謝蔡老師對我們一直以來的關(guān)心和照顧，細心給我們解答疑惑，幫助我們更好的學習，同時還要謝謝同學們熱情的幫助。最后，祝老師新年快樂！笑口常開！

參考文獻

[1]《通信原理》（第2版）樊昌信 等編著

國防工業(yè)出版社 北京

2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技術(shù)手冊》魏巍 主編 國防工業(yè)出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真開發(fā)手冊》孫屹 主編 李妍 編著國防工業(yè)出版社 北京2004年

第三篇：通信原理課程設(shè)計

通 信 原

理

課

程 設(shè)計

班級：

姓名：

學號：

任課教師：

Simulink建模仿真實現(xiàn)頻分復用

? 設(shè)計目的

掌握頻分復用工作原理

學會使用Simulink建模仿真

? 設(shè)計題目涉及的理論知識

當一條物理信道的傳輸能力高于一路信號的需求時，該信道就可以被多路信號共享，例如電話系統(tǒng)的干線通常有數(shù)千路信號的在一根光纖中傳輸。復用就是解決如何利用一條信道同時傳輸多路信號的技術(shù)。其目的是為了充分利用信道的頻帶或時間資源，提高信道的利用率。

信號多路復用有兩種常用方法：頻分復用（FDM）和時分復用（TDM）。時分復用通常用于數(shù)字信號的多路傳輸。頻分復用主要用于模擬信號的多路傳輸，也可用于數(shù)字信號。

頻分復用是一種按頻率來劃分信道的復用方式。在FDM中，信道的帶寬被分成多個相互不重疊的頻段（子通道），沒路信號占據(jù)其中一個子通道，并且各路之間必須留有未被使用的頻帶（防護頻帶）進行分隔，以防止信號重疊。在接收端，采用適當?shù)膸V波器將多路信號分開，從而恢復出所需要的信號。

在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號（如原理圖中的輸入信號1、2、3這3路信號）所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同（或略寬）的子信道；然后在每個子信道上傳輸一路信號，以實現(xiàn)在同一信道中同時傳輸多路信號。多路原始信號在頻分復用前，先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號的帶寬不相互重疊（搬移后的信號如圖中的中間3路信號波形）；然后用不同的頻率調(diào)制每一個信號，每個信號都在以它的載波頻率為中心，一定帶寬的通道上進行傳輸。為了防止互相干擾，需要使用抗干擾保護措施帶來隔離每一個通道。? 設(shè)計思想（流程圖）

整個系統(tǒng)的流程為：

輸入正弦信號→低通濾波器→調(diào)制器→帶通濾波器→高斯信道→帶通濾波器→解調(diào)→低通濾波器→輸出信號 ? 仿真模塊

正弦信號；Sine Wave模塊

低通濾波器 ：Analog Filter Design-lowpass模塊

調(diào)制器：Analog Passband Modulation ,提供模擬調(diào)制技術(shù)。

DSB AM Modulator Passband模塊 DSBSC AM Modulator Passband模塊 SSB AM Modulator Passband模塊

帶通濾波器：Digital Filter Design模塊

信道：AWGN channel,加性高斯白噪聲信道。

解調(diào)器：Analog Passband Modulation ,提供模擬調(diào)制技術(shù)。

DSB AM Demodulator Passband模塊 DSBSC AM Demodulator Passband模塊 SSB AM Demodulator Passband模塊 輸出：Scope模塊 加法：Sum 模塊

? 仿真模型和模塊的參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置 仿真結(jié)果設(shè)置Sine Wave模塊參數(shù)，雙擊模塊刪除默認值輸入新的設(shè)置 設(shè)置Amplitude 為1 設(shè)置Frequency為2*pi 設(shè)置Samples per frame 為0.01 低通濾波器

設(shè)置filter order為8

設(shè)置 passband edge frenquency 為30

3帶通濾波器 信道

設(shè)置 Initial seed 67

設(shè)置 Mode Variance from mask 調(diào)制器

設(shè)置 Carrier frenquency 100 6 解調(diào)器

設(shè)置Carrier frenquency 100

結(jié)論（結(jié)果分析）

通過對以上三個不同的信號進行低通、帶通濾波和AM、DSB、SSB的調(diào)制解調(diào)得出三個不同的波形。從而知道頻分復用利用同一個信道同時傳輸多路信號的，充分利用信道的頻帶或時間資源，提高信道的利用率。盡管在傳輸和復用過程中，調(diào)制解調(diào)等過程會不同程度的引入非線性失真，而產(chǎn)生各路信號的相互干擾，但是頻分復用仍然可以普遍應(yīng)用在多路載波電話系統(tǒng)中。

Simulink是一個很好的應(yīng)用工具，我學習到如何建模和仿真。在軟件中掌握模塊的功能以及應(yīng)用，順利的建立模型，進行仿真，得到結(jié)果。

第四篇：通信原理課程設(shè)計

二○一○～二○一一學年第二學期

電子信息工程系

課程設(shè)計計劃書

課程名稱：

通信原理

班

級：

姓

名：

學

號：

指導教師：

二○一一年六月一日

1、課程設(shè)計目的：

通過課程設(shè)計，鞏固已經(jīng)學過的有關(guān)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的知識，加深對知識的理解和應(yīng)用，學會應(yīng)用Matlab Simulink工具對通信系統(tǒng)進行仿真。

2、課程設(shè)計時間安排：

課程設(shè)計時間為第一周。首先查找資料，掌握系統(tǒng)原理，熟悉仿真軟件，然后構(gòu)建仿真結(jié)構(gòu)模型，最后調(diào)試運行并分析仿真結(jié)果。

3、課程設(shè)計內(nèi)容及要求：

（1）基本工作原理：

二進制相位調(diào)制就是用二進制數(shù)字信息控制正弦載波的相位，使正弦載波的相位隨著二進制數(shù)字信息的變化而變化。二進制絕對調(diào)相就是用數(shù)字信息直接控制載波的相位。例如，當數(shù)字信息為‘1’時，使載波反相；當數(shù)字信息為‘0’時，載波相位不變。2PSK信號可以看成是雙極性基帶信號乘以載波而產(chǎn)生的

解調(diào)方法： 信號產(chǎn)生

解調(diào)方法：

由于2PSK信號的頻譜中無載波分量，所以2PSK信號的解調(diào)只有相干解調(diào)，這種相干解調(diào)又稱極性比較法。2PSK解調(diào)框圖為：

（2）設(shè)計系統(tǒng)：

框圖：

設(shè)定參數(shù)： 正弦載波參數(shù)設(shè)置

與載波反向正弦波參數(shù)設(shè)置

伯努利二進制隨機序列產(chǎn)生器

多路選擇器參數(shù)設(shè)置

帶通濾波器參數(shù)設(shè)置

低通濾波器參數(shù)設(shè)置

高斯白噪聲參數(shù)設(shè)置

（3）Matlab仿真

調(diào)制部分

解調(diào)部分

誤碼率

4、總結(jié)：

通過理論指導，從仿真中可以看出在2PSK調(diào)制系統(tǒng)中由于存在信道干擾和碼間干擾，會影響調(diào)制系統(tǒng)的性能，及存在一定的誤碼率，誤碼率與信噪比相關(guān)，當信噪比提高時。誤碼率下降。

在老師和同學的幫助下我順利的完成了這次課程設(shè)計，且這次課程設(shè)計使用了MATLAB的SIMULINK功能對2PSK系統(tǒng)進行建模仿真，使我們對數(shù)字調(diào)制有了更進一步的認識，也對MATLAB中的SIMULINK有了一定的了解，熟悉了它的一些操作。

對于我來說，收獲最大的是方法和能力；那些分析和解決問題的能力。在整個課程設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)我們學生在經(jīng)驗方面十分缺乏，空有理論知識，沒有理性的知識；有些東西可能與實際脫節(jié)?？傮w來說，我覺得像課程設(shè)計這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學過的相關(guān)知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足，以待改進！

5、參考書目：

[1] 現(xiàn)代通信系統(tǒng)----使用Matlab 劉樹棠譯 西安交通大學出版社

[2] 現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真----Matlab 通信工具箱 李建新等編著 西安電子科技大學出版社

[3] Simulink通信仿真教程 李賀冰等編 國防工業(yè)出版社

第五篇：通信原理課程設(shè)計

通信原理課程設(shè)計

AM超外差收音機仿真

院系： 班級：

姓名： 學號：

指導老師： 完成日期：

（一）課程設(shè)計目的：

為了將理論應(yīng)用到實踐，我們進行了在整整半個月的課程設(shè)計，我學到很多很多的東西，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的內(nèi)容。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才是真正的知識，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程遇到了各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設(shè)計，把以前所學過的知識重新溫故，鞏固了所學的知識。

（二）課程設(shè)計內(nèi)容：

超外差的特點是：被選擇的高頻信號的載波頻率，變?yōu)檩^低的固定不變的中頻(465KHz)，再利用中頻放大器放大，滿足檢波的要求，然后才進行檢波。在超外差接收機中，為了產(chǎn)生變頻作用，還要有一個外加的正弦信號，這個信號通常叫外差信號，產(chǎn)生外差信號的電路，習慣叫本地振蕩。在收音機本振頻率和被接收信號的頻率相差一個中頻，因此在混頻器之前的選擇電路，和本振采用統(tǒng)一調(diào)諧線，如用同軸的雙聯(lián)電容器(PVC)進行調(diào)諧，使之差保持固定的中頻數(shù)值。由于中頻固定，且頻率比高頻已調(diào)信號低，中放的增益可以做得較大，工作也比較穩(wěn)定，通頻帶特性也可做得比較理想，這樣可以使檢波器獲得足夠大的信號，從而使整機輸出音質(zhì)較好的音頻信號。實驗的目的就是用Systemview軟件來演示收音機的工作原理!

（三）設(shè)計原理：

原理圖為圖1：

圖1

這次實驗為了說明超外差A(yù)M收音機的工作原理及信號解調(diào)過程,為了節(jié)省仿真時間沒有按實際540-1700KHz的頻率覆蓋范圍和455KHz中頻頻率設(shè)計,而采用了20KHz作為IF.另外設(shè)了30KHz,40KHz和50KHz三個載波頻率的發(fā)射信號,模擬調(diào)制信號的帶寬為5KHz以下.并希望接收到40KHz的電臺頻率。收音機使用高邊調(diào)諧,本振應(yīng)為40+20=60KHz,且存在一個鏡像干擾頻率為40+2*20=80KHz。整個混頻輸入與混頻輸出的頻譜圖搬移過程可以用下圖2表示：

圖2

（四）SystemView仿真設(shè)計：

圖3

圖3為SystemView仿真設(shè)計原理圖

主要圖符參數(shù)在下團中標出：

圖4

仿真結(jié)果：

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器22的輸出波形如圖5：

圖5

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形如下圖6:

圖6

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形如圖7

圖7

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器25的輸出波形如圖8：

圖8

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器25的輸出波形如下圖9

圖9

SystemView仿真設(shè)計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形的頻譜圖如圖10

圖10

（五）結(jié)果分析

系統(tǒng)采樣頻率設(shè)置為200KHz，在原理圖3的左邊對應(yīng)的是3個AM信號發(fā)生器用來模擬3個電臺，調(diào)制信號采用了掃頻信號，分別采用了不同的掃頻帶寬和調(diào)制度。中頻濾波器采用1個5個極點3db帶寬為10KHz的切比契夫濾波器。接收到的RF信號（圖符23）頻譜如圖10.在40KHz頻率的信號具有最大的調(diào)制度（設(shè)為1）信息帶寬的中心信號是所希望接收的信號。輸出的差頻項頻譜成分通過一個5極點切比契夫帶同濾波器后，得到如圖9所示的頻譜，期中希望的20KHz載波信號比10KHz和30KHz的信號大了約15db，所以通過一個簡單的二極管包絡(luò)檢波器可以將原調(diào)制信號解調(diào)。解調(diào)后的時域信號波形如圖5所示。

（六）總結(jié)及心得：

兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。

課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設(shè)計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)．

通過這次Systemview模擬仿真，本人在多方面都有所提高。通過這次課程設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行一次模擬仿真訓練從而培養(yǎng)和提高自己獨立工作能力，鞏固與擴充了課程所學的內(nèi)容，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。

在此感謝我們的兩位指導老師，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次課程設(shè)計的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細心指導。而老師開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼.由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教。

（七）參考文獻

[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理（第六版）.北京：國防工業(yè)出版社，2007

[2]羅衛(wèi)兵.Systemview 動態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計 西安：西安電子科技大學出版社

[3]張輝，曹麗娜.通信原理學習輔導 西安：西安電子科技大學出版社，2003

[4]孫屹.SystemView通信仿真開發(fā)手冊 北京：國防工業(yè)出版社，2004