第一篇:《通信原理課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書
《通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書
3個同學(xué)一組(自由組合),在Matlab/Simulink環(huán)境下完成系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)、仿真程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試、分析仿真結(jié)果,得出合理結(jié)論。具體任務(wù)如下(一、二、三都要做):
一、模擬通信系統(tǒng)
(1)輸入:輸入模擬信號(例如正弦型單音頻信號等),給出其時域波形和功率譜密度。
(2)調(diào)制:對輸入的模擬信號進(jìn)行DSB、SSB、PM(三選一)調(diào)制;給出調(diào)制后信號的時域波形和功率譜密度。
(3)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計(jì)。
(4)解調(diào): DSB、SSB、PM(與所選調(diào)制方式相對應(yīng))解調(diào),仿真獲得該系統(tǒng)的輸出波形,并得到該模擬傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo),即該系統(tǒng)的輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線。
二、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)(1)輸入:輸入模擬信號,可以自行設(shè)計(jì),不能雷同。
(2)數(shù)字化:利用PCM編碼,將輸入模擬信號數(shù)字化,得到二進(jìn)制數(shù)字信號(波形任選),給出此數(shù)字信號的時域波形。
(3)數(shù)字基帶碼型變換:對上述數(shù)字信號進(jìn)行基帶碼型轉(zhuǎn)換,例如AMI、HDB3、CMI(三選一)。分別給出碼型轉(zhuǎn)換后的數(shù)字基帶信號的時域波形。(4)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計(jì)。
(5)數(shù)字基帶碼型反變換:給出反變換后的數(shù)字信號的時域波形,與變換之前的數(shù)字信號進(jìn)行比較。
(6)PCM解碼:給出解碼后的模擬信號的時域波形,并與輸入信號進(jìn)行比較。
(7)性能分析:設(shè)定三個輸入信噪比,研究采用不同的數(shù)字基帶碼型條件下,系統(tǒng)的誤碼率。
三、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)
(1)輸入:首先輸入模擬信號,給出此模擬信號的時域波形。(2)數(shù)字化:將模擬信號進(jìn)行數(shù)字化,得到數(shù)字信號,可以選擇PCM編碼。(3)調(diào)制:可以選擇簡單的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式,例如振幅鍵控(2ASK)、相移監(jiān)控(2PSK)、頻移鍵控(2FSK),差分相移鍵控(DPSK)等,給出調(diào)制后信號的時域波形。
(4)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計(jì)。
(5)解調(diào):相應(yīng)的2ASK、2PSK、2FSK,DPSK解調(diào),仿真獲得解調(diào)輸出波形。
(6)PCM解碼:給出解碼后的模擬信號的時域波形,并與輸入信號進(jìn)行比較。
(7)系統(tǒng)性能分析:比較在不同調(diào)制方式下,該數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo),即該系統(tǒng)的輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線。
說明:
1.課程設(shè)計(jì)成績由系統(tǒng)程序調(diào)試驗(yàn)收結(jié)果和設(shè)計(jì)報(bào)告兩部分按綜合評定,其中系統(tǒng)程序調(diào)試驗(yàn)收結(jié)果占總成績60%;設(shè)計(jì)報(bào)告占總成績40%。2.設(shè)計(jì)報(bào)告交打印件,內(nèi)容必須條理清晰、結(jié)構(gòu)完整。
3.屬于下述情形之一的,課程設(shè)計(jì)按不及格處理:
⑴ 課程設(shè)計(jì)報(bào)告或程序雷同的;
⑵ 不按規(guī)定驗(yàn)收答辯,未按時完成設(shè)計(jì)報(bào)告的。
范例:模擬通信系統(tǒng)的建模仿真(采用的是matlab中的simulink實(shí)現(xiàn),也可用matlab編程實(shí)現(xiàn))
一、設(shè)計(jì)要求:
試對中波調(diào)幅廣播傳輸系統(tǒng)進(jìn)行仿真,模型參數(shù)指標(biāo)參照實(shí)際系統(tǒng)設(shè)置。
1.基帶信號:音頻,最大幅度為1?;鶐y試信號頻率在100Hz到6000Hz內(nèi)可調(diào)。2.載波:給定幅度的正弦波,為簡單起見初相位設(shè)為0,頻率為550KHz到1605KHz可調(diào)。3.接收機(jī)選頻濾波器帶寬為12KHz,中心頻率為1000KHz。
4.在信道中加入噪聲。當(dāng)調(diào)制度為0.3時,設(shè)計(jì)接收機(jī)選頻濾波器輸出信噪比為20dB,要求計(jì)算信道中應(yīng)該加入噪聲的方差,并能夠測量接收機(jī)選頻濾波器實(shí)際輸出信噪比。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1、以第一題為傳輸模型,在不同輸入信噪比條件下仿真測量包絡(luò)檢波解調(diào)和同步相干解調(diào)對調(diào)幅波的解調(diào)輸出信噪比,觀察包絡(luò)檢波解調(diào)的門限效應(yīng)。
2、為了得出解調(diào)性能曲線,編寫Matlab腳本程序,在若干信道信噪比條件下并執(zhí)行仿真并記錄結(jié)果,最后繪出性能曲線。
三、實(shí)驗(yàn)要求及結(jié)果:
仿真模型:
參數(shù)設(shè)置:零階保持器采樣時間間隔、噪聲源采樣時間間隔均設(shè)置為6.23e-8;基帶信號為幅度是0.3的1000hz正弦波,載波為幅度是1的1MHz的正弦波。用Random Number模型產(chǎn)生零均值方差等于3.4945的噪聲樣值序列,并用加法器實(shí)現(xiàn)AWGN信道;帶通濾波器用Analog Filter Design模塊實(shí)現(xiàn),可設(shè)置為2階帶通的,帶通為2*pi*(1e6-6e3)~ 2*pi*(1e6+6e3)。示波器結(jié)果:
調(diào)幅的包絡(luò)檢波和相干解調(diào)性能仿真比較: 子模塊:
參數(shù)設(shè)置:兩個帶通濾波器參數(shù)相同,其中心頻率為1000Hz,帶寬為200Hz;兩個帶阻濾波器參數(shù)相同,其中心頻率為1000Hz,帶寬為200Hz;Workspace模塊設(shè)置將仿真結(jié)果送入工作空間,變量名為SNR_out,含有2個元素,即兩個解調(diào)輸出信號的檢測信噪比。仿真模型:
參數(shù)設(shè)置:Saturation模塊的上下門限分別設(shè)置為inf和0.示波器結(jié)果:
SNR_in_dB=-10:2:30;
SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);%信道噪比 m_a=0.3;%調(diào)制度
P=0.5+(m_a^2)/4;%信號功率 for k=1:length(SNR_in)
sigma2=P/SNR_in(k);%計(jì)算信道噪聲方差并送入仿真模型
sim('ii.mdl');%執(zhí)行仿真
SNRdemod(k,:)=SNR_out;%記錄仿真結(jié)果 end
plot(SNR_in_dB,SNRdemod);xlabel('輸入信噪比db');ylabel('解調(diào)輸出信噪比');legend('包絡(luò)檢波','相干解調(diào)');
第二篇:通信原理課程設(shè)計(jì)[范文]
通
題目:
信 原 理課程設(shè)計(jì)
基于MATLAB的系統(tǒng)的2ASK仿真
五、設(shè)計(jì)心得和體會???????????????????????
1、心得和體會……………………………………………………………
2、致謝……………………………………………………………………
參考文獻(xiàn)????????????????????????????????
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(jìn)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(jìn)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(fù)成數(shù)字信號。因此,調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段,促進(jìn)通信的快速發(fā)展。
現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、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(yùn)用,使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進(jìn)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(jì)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(jìn)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(diǎn)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(fù)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(jìn)行抽樣判決恢復(fù)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(fù)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(diǎn)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(diǎn)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(biāo)注可以看出,信號的起始點(diǎn)為0.0005s。
五、設(shè)計(jì)心得和體會
1、心得和體會
通過本次課程設(shè)計(jì),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(shí)現(xiàn)與調(diào)制性能分析,把本學(xué)期學(xué)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(jì)中來,進(jìn)一步鞏固復(fù)習(xí)通信原理,MATLAB等課程,以達(dá)到融會貫通的目的。
通過對通信系統(tǒng)原理和MATLAB的學(xué)習(xí),在通過硬件實(shí)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(jì)、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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合才能解決。在此期間,首先,通過查閱相關(guān)書籍、文獻(xiàn),搞清楚原理框圖,為今后的實(shí)驗(yàn)及論文寫作奠定比較扎實(shí)的理論;其次,在原理圖的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)具體的硬件實(shí)現(xiàn)流程圖,利用將一個大而復(fù)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(jìn)行整合、連接,將復(fù)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(xué)習(xí)和工作又了莫大的幫助。通過本次課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)了對通信系統(tǒng)原理的理解,學(xué)會查尋資料、方案比較,以及設(shè)計(jì)計(jì)算及仿真等環(huán)節(jié),進(jìn)一步提高了分析解決實(shí)際問題的能力。在學(xué)習(xí)通信原理理論后進(jìn)行一次電子設(shè)計(jì)與制作,鍛煉了分析、解決電子電路問題的實(shí)際本領(lǐng)。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)通信,多媒體技術(shù)等課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果把課堂上學(xué)的系統(tǒng)化的理論知識,嘗試性的應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作,并從理論的高度對設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提高一些有真惰性的建議和設(shè)想,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大差距,并通過綜合分析,找出學(xué)習(xí)中存在的不足,以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃,更邊學(xué)習(xí)內(nèi)容提供實(shí)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(xì)心給我們解答疑惑,幫助我們更好的學(xué)習(xí),同時還要謝謝同學(xué)們熱情的幫助。最后,祝老師新年快樂!笑口常開!
參考文獻(xiàn)
[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(jì)
通 信 原
理
課
程 設(shè)計(jì)
班級:
姓名:
學(xué)號:
任課教師:
Simulink建模仿真實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用
? 設(shè)計(jì)目的
掌握頻分復(fù)用工作原理
學(xué)會使用Simulink建模仿真
? 設(shè)計(jì)題目涉及的理論知識
當(dāng)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(fù)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(fù)用有兩種常用方法:頻分復(fù)用(FDM)和時分復(fù)用(TDM)。時分復(fù)用通常用于數(shù)字信號的多路傳輸。頻分復(fù)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(fù)用是一種按頻率來劃分信道的復(fù)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(hù)頻帶)進(jìn)行分隔,以防止信號重疊。在接收端,采用適當(dāng)?shù)膸V波器將多路信號分開,從而恢復(fù)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(shí)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(fù)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(jìn)行傳輸。為了防止互相干擾,需要使用抗干擾保護(hù)措施帶來隔離每一個通道。? 設(shè)計(jì)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(rèn)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(jìn)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(fù)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(fù)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(fù)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(xué)習(xí)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(jìn)行仿真,得到結(jié)果。
第四篇:通信原理課程設(shè)計(jì)
二○一○~二○一一學(xué)年第二學(xué)期
電子信息工程系
課程設(shè)計(jì)計(jì)劃書
課程名稱:
通信原理
班
級:
姓
名:
學(xué)
號:
指導(dǎo)教師:
二○一一年六月一日
1、課程設(shè)計(jì)目的:
通過課程設(shè)計(jì),鞏固已經(jīng)學(xué)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(xué)會應(yīng)用Matlab Simulink工具對通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真。
2、課程設(shè)計(jì)時間安排:
課程設(shè)計(jì)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(yùn)行并分析仿真結(jié)果。
3、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求:
(1)基本工作原理:
二進(jìn)制相位調(diào)制就是用二進(jìn)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(jìn)制數(shù)字信息的變化而變化。二進(jìn)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(dāng)數(shù)字信息為‘1’時,使載波反相;當(dāng)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(jì)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(jìn)制隨機(jī)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(dǎo),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(dāng)信噪比提高時。誤碼率下降。
在老師和同學(xué)的幫助下我順利的完成了這次課程設(shè)計(jì),且這次課程設(shè)計(jì)使用了MATLAB的SIMULINK功能對2PSK系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,使我們對數(shù)字調(diào)制有了更進(jìn)一步的認(rèn)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(jì)的過程中,我發(fā)現(xiàn)我們學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)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(shí)際脫節(jié)。總體來說,我覺得像課程設(shè)計(jì)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(xué)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(jìn)!
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(xué)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(xué)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(jì)
通信原理課程設(shè)計(jì)
AM超外差收音機(jī)仿真
院系: 班級:
姓名: 學(xué)號:
指導(dǎo)老師: 完成日期:
(一)課程設(shè)計(jì)目的:
為了將理論應(yīng)用到實(shí)踐,我們進(jìn)行了在整整半個月的課程設(shè)計(jì),我學(xué)到很多很多的東西,不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識,而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的內(nèi)容。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)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(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程遇到了各種各樣的問題,同時在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學(xué)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(jì),把以前所學(xué)過的知識重新溫故,鞏固了所學(xué)的知識。
(二)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容:
超外差的特點(diǎn)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(jìn)行檢波。在超外差接收機(jī)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(xí)慣叫本地振蕩。在收音機(jī)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(jìn)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(jī)輸出音質(zhì)較好的音頻信號。實(shí)驗(yàn)的目的就是用Systemview軟件來演示收音機(jī)的工作原理!
(三)設(shè)計(jì)原理:
原理圖為圖1:
圖1
這次實(shí)驗(yàn)為了說明超外差A(yù)M收音機(jī)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(shí)際540-1700KHz的頻率覆蓋范圍和455KHz中頻頻率設(shè)計(jì),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(jī)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(jì):
圖3
圖3為SystemView仿真設(shè)計(jì)原理圖
主要圖符參數(shù)在下團(tuán)中標(biāo)出:
圖4
仿真結(jié)果:
SystemView仿真設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(diǎn)3db帶寬為10KHz的切比契夫?yàn)V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(xiàng)頻譜成分通過一個5極點(diǎn)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(jì)結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)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(jì)過程中,和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會了合作,學(xué)會了運(yùn)籌帷幄,學(xué)會了寬容,學(xué)會了理解,也學(xué)會了做人與處世。
課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)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(jì),我深深體會到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)會腳踏實(shí)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(jiān)實(shí)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(jì),綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次模擬仿真訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高自己獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了課程所學(xué)的內(nèi)容,同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí),獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在此感謝我們的兩位指導(dǎo)老師,老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪;這次課程設(shè)計(jì)的每個實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù),都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。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(jì)。同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們,謝謝你們對我的幫助和支持,讓我感受到同學(xué)的友誼.由于本人的設(shè)計(jì)能力有限,在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯誤,懇請老師們多多指教。
(七)參考文獻(xiàn)
[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(jì) 西安:西安電子科技大學(xué)出版社
[3]張輝,曹麗娜.通信原理學(xué)習(xí)輔導(dǎo) 西安:西安電子科技大學(xué)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