第一篇：通信原理課程設(shè)計

目錄

摘要???????????????????2 一.通信系統(tǒng)概述?????????????4 二.MATLAB????????????????4 三.高斯白噪聲??????????????4 四.最佳接收機(jī)原理????????????5 五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容???????????????8 總結(jié)???????????????????11 參考文獻(xiàn)?????????????????12

摘要

通信系統(tǒng)與現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系越來越緊密，通信系統(tǒng)中的一個重要基礎(chǔ)是數(shù)字基帶信號傳輸。本設(shè)計將重點(diǎn)研究高斯白噪聲對數(shù)字基帶信號傳輸?shù)挠绊?，通過MATLAB仿真，研究和驗(yàn)證最佳接收機(jī)的誤碼率性能。通過仿真結(jié)果與理論計算的比較，驗(yàn)證了仿真方法的正確性與可行性。

關(guān)鍵字：通信系統(tǒng)

數(shù)字基帶信號

高斯白噪聲

MATLAB 誤碼率

Abstract Communication system and modern daily life increasingly close ties, communication system is an important foundation of baseband digital signal transmission.The design will focus on Gauss white noise in the digital baseband signal transmission effect, through MATLAB simulation, validation studies and best receiver BER performance.The simulation results with the theoretical calculation, verify the correctness and feasibility of the simulation methods.Keywords: communication system

digital baseband signal Gauss white noise

MATLAB

BER 一.通信系統(tǒng)概述

一個通信系統(tǒng)的優(yōu)劣很大程序上取決于接收系統(tǒng)的性能。這因影響信息可靠傳輸?shù)牟焕蛩貙⒅苯幼饔玫浇邮斩耍瑢π盘柦邮债a(chǎn)生影響。從接收角度，什么情況下接收系統(tǒng)是最好的？這就需要討論最佳接收問題。最佳接收理論是以接收問題作為研究對象，研究從噪聲中如何最好地提取有用信號。

為了獲得接收碼元發(fā)生錯誤的概率，需要研究接收電壓的統(tǒng)計特性。帶噪聲的數(shù)字信號的接收，實(shí)質(zhì)上是一個統(tǒng)計接收問題，或者說信號接收過程是一個統(tǒng)計判決過程。

二.MATLAB MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計算軟件的先進(jìn)水平。

MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。

MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。

三.高斯白噪聲

如果一個噪聲，它的幅度分布服從高斯分布，而它的功率譜密度又是均勻分布的，則稱它為高斯白噪聲。

熱噪聲和散粒噪聲是高斯白噪聲

所謂高斯白噪聲中的高斯是指概率分布是正態(tài)函數(shù)，而白噪聲是指它的二 階矩不相關(guān)，一階矩為常數(shù)，是指先后信號在時間上的相關(guān)性。這是考查一個信號的兩個不同方面的問題。

MATLAB中產(chǎn)生高斯白噪聲非常方便，可以直接應(yīng)用兩個函數(shù)，一個是WGN，另一個是AWGN。WGN用于產(chǎn)生高斯白噪聲，AWGN則用于在某一信號中加入高斯白噪聲。

1.WGN：產(chǎn)生高斯白噪聲

y = wgn(m,n,p)產(chǎn)生一個m行n列的高斯白噪聲的矩陣，p以dBW為單位指定輸出噪聲的強(qiáng)度。

y = wgn(m,n,p,imp)以歐姆(Ohm)為單位指定負(fù)載阻抗。

y = wgn(m,n,p,imp,state)重置RANDN的狀態(tài)。在數(shù)值變量后還可附加一些標(biāo)志性參數(shù)：

y = wgn(?,POWERTYPE)指定p的單位。POWERTYPE可以是'dBW', 'dBm'或'linear'。線性強(qiáng)度(linear power)以瓦特(Watt)為單位。

y = wgn(?,OUTPUTTYPE)指定輸出類型。OUTPUTTYPE可以是'real'或'complex'。

2.AWGN：在某一信號中加入高斯白噪聲

y = awgn(x,SNR)在信號x中加入高斯白噪聲。信噪比SNR以dB為單位。x的強(qiáng)度假定為0dBW。如果x是復(fù)數(shù)，就加入復(fù)噪聲。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER)如果SIGPOWER是數(shù)值，則其代表以dBW為單位的信號強(qiáng)度；如果SIGPOWER為'measured'，則函數(shù)將在加入噪聲之前測定信號強(qiáng)度。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE)重置RANDN的狀態(tài)。

y = awgn(?,POWERTYPE)指定SNR和SIGPOWER的單位。POWERTYPE可以是'dB'或'linear'。如果POWERTYPE是'dB'，那么SNR以dB為單位，而SIGPOWER以dBW為單位。如果POWERTYPE是'linear'，那么SNR作為比值來度量，而SIGPOWER以瓦特為單位。注釋

1.分貝(decibel,dB)：分貝（dB）是表示相對功率或幅度電平的標(biāo)準(zhǔn)單位，換句話說，就是我們用來表示兩個能量之間的差別的一種表示單位，它不是一個絕對單位。例如，電子系統(tǒng)中將電壓、電流、功率等物理量的強(qiáng)弱通稱為電平，電平的單位通常就以分貝表示，即事先取一個電壓或電流作為參考值（0dB），用待表示的量與參考值之比取對數(shù)，再乘以20作為電平的分貝數(shù)（功率的電平值改乘10）。

2.分貝瓦(dBW, dB Watt)：指以1W的輸出功率為基準(zhǔn)時，用分貝來測量的功率放大器的功率值。

3.dBm(dB-milliWatt)：即與1milliWatt（毫瓦）作比較得出的數(shù)字。

0 dBm = 1 mW 10 dBm = 10 mW 20 dBm = 100 mW

也可直接用randn函數(shù)產(chǎn)生高斯分布序列

四.最佳接收機(jī)原理

1.最佳接收準(zhǔn)則 任何一種接收設(shè)備的根本任務(wù)，就是要在接收到遭受各種干擾和噪聲破壞的信號中將原來發(fā)送的信號無失真地復(fù)制出來。但是在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于所傳送的信號比較簡單，例如在采用二元調(diào)制的情況下，它就只有兩種狀態(tài)，即信號1或信號0，因此接收機(jī)的任務(wù)也就簡化為正確地接收和判決數(shù)字信號，使得發(fā)生判決錯誤（信號1被判為0，或者信號0被判為1）的可能性最小。數(shù)字通信系統(tǒng)也和信號檢測系統(tǒng)一樣，接收機(jī)要想在強(qiáng)噪聲中，將信號正確地提取出來，就必須提高接收機(jī)本身的抗干擾性能。按照最佳接收準(zhǔn)則來設(shè)計的最佳接收機(jī)就具有這樣的性能。

下面首先簡單介紹數(shù)字通信系統(tǒng)常用的幾個基本最佳接收準(zhǔn)則。

⑴ 最大輸出信噪比準(zhǔn)則

希望從噪聲影響中正確地接收和識別發(fā)送的信號是否存在，并將它們復(fù)制成原來的信號波形。就相當(dāng)于信號檢測系統(tǒng)中的“雙擇一”問題，而再多元調(diào)制系統(tǒng)中對多元數(shù)字信號的識別就相當(dāng)于信號檢測系統(tǒng)中的“m擇一”問題。顯然，對于這類信號檢測或識別系統(tǒng)，只要增加信號功率相對于噪聲功率的比值，就有利于在背景噪聲中將信號提取出來。因此，在同樣輸入信噪比的情況下能夠給出輸出信噪比大的接收機(jī)，總是要比給出輸出信噪比小的接收機(jī)抗干擾性能強(qiáng)，并且希望輸出信噪比越大越好，這就是最大輸出信噪比準(zhǔn)則。下面將證明。在接收機(jī)內(nèi)使用匹配濾波器，就可以在某一時刻使輸出信號的瞬時功率對噪聲平均功率之比達(dá)到最大，并由此組成在最大輸出信噪比準(zhǔn)則下的最佳接收機(jī)。

⑵最小均方誤差準(zhǔn)則

它與信號檢測系統(tǒng)內(nèi)的最小均方誤差準(zhǔn)則相似，但這里是將信號誤差定義為

式中，——所接收到的信號和噪聲的混合波性形，注意它已不能單獨(dú)分成

和

兩部分；

——接收機(jī)內(nèi)提供的信號樣品，原則上它應(yīng)與發(fā)送的信號波形相同。根據(jù)式（8.1.1）可求出均方誤差為

（7-2）

由此可見，互相關(guān)函數(shù)

越大，信號均方誤差就越小。根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則建立起來的最佳接收機(jī)就是提供最大的互相關(guān)函數(shù)，因此可將它們稱為相關(guān)接收機(jī)。

⑶最大后驗(yàn)概率準(zhǔn)則

最大后驗(yàn)概率準(zhǔn)則是指在接收到混合波形 條件概率密度

最大。由于它是在收到

后，判斷出發(fā)送信號 的后才具備的，故稱為后驗(yàn)概率（或概率密度）。根據(jù)最大后驗(yàn)概率準(zhǔn)則建立起來的最佳接收機(jī)可稱為理想接收機(jī)。它首先要計算后驗(yàn)概率（或密度），然后再根據(jù)其中最大的后驗(yàn)概率（或密度）來做出正確的判斷，這就是信號檢測中常用的“后驗(yàn)概率擇大準(zhǔn)則”。

最佳接收原理框圖

2.例題

例題：討論用于如圖1所示的信號判決器。這兩個信號等概率，并且具有相等的能量。最佳判決器比較r0和r1，并且做出如下判決，當(dāng)r0r1時發(fā)送為“0”。確定判決器的差錯率。

S0(t)AAS1(t)Tb/20Tb0Tbt 7 3.信噪比與差錯率關(guān)系的MATLAB程序

initial_snr=0;final_snr=15;snr_step=0.15;snr_in_dB=initial_snr:snr_step:final_snr;for i=1:length(snr_in_dB), snr=10^(snr_in_dB(i)/10);Pe(i)=1/2*erfc(sqrt(1/2*snr));end;semilogy(snr_in_dB,Pe);五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.MATLAB仿真程序

echo on SNRindB1=0:1:12;SNRindB2=0:0.1:12;

for i=1:length(SNRindB1), smld_err_prb(i)=smldPe54(SNRindB1(i));end;for i=1:length(SNRindB2), SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_err_prb(i)=1/2*erfc(sqrt(1/2*SNR));end;semilogy(SNRindB2,theo_err_prb);hold semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'*');

smldPe54(snr_in_dB);E=1;SNR=exp(snr_in_dB*log(10)/10);sgma=E/sqrt(2*(SNR));N=10000;for i=1:N, temp=rand;if(temp<0.5)dsource(i)=0;else dsource(i)=1;end end;numoferr=0;for i=1:N;if(dsource(i)==0), r0=E+gngauss(sgma);r1=gngauss(sgma);else r0=gngauss(sgma);r1=E+gngauss(sgma);end;if(r0>r1), decis=0;else decis=1;end;if(decis~=dsource(i)), numoferr=numoferr+1;end;end;p=numoferr/N;子程序； gngauss.m function[gsrv1,gsrv2]=gngauss(m,sgma)if nargin==0, m=0;sgma=1;elseif nargin==1, sgma=m;m=0;end;u=rand;z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u))));u=rand;gsrv1=m+z*cos(2*pi*u);gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);2.程序運(yùn)行截圖

總結(jié)

一個通信系統(tǒng)的仿真，除了要求對整個系統(tǒng)有比較全面的了解，也要求我們對其中仿真算法的設(shè)計有比較高的要求。因?yàn)橥ㄐ欧抡娴慕Y(jié)果是建立在概率論和隨機(jī)過程的基礎(chǔ)之上的，這必然要求大規(guī)模的統(tǒng)計計算。

比如在本系統(tǒng)的仿真中，當(dāng)仿真的要求誤比特率達(dá)到10e-4時，通常需要取十萬個點(diǎn)以上，但是一次仿真只能代表本次信源樣本的誤碼特性，為了要使最后的仿真結(jié)果具有統(tǒng)計意義，就必須取多個信源的樣本。這樣就會使仿真程序的計算量大增，因此利用Matlab矩陣計算的優(yōu)勢，通過合理設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法來減小計算量就顯得十分必要。

在通信系統(tǒng)中，誤比特率和信噪比的曲線是我們最關(guān)心的。因此，如何理解SNR和Eb/N0是一個比較重要的問題。通過這次設(shè)計，掌握了調(diào)幅廣播系統(tǒng)仿真的工作原理及調(diào)幅廣播系統(tǒng)的工作過程，學(xué)會了使用仿真軟件MATLAB，并學(xué)會通過應(yīng)用軟件仿真來實(shí)現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計，對以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了一定的作用，加強(qiáng)了動手能力和學(xué)業(yè)技能?？傮w來說，這次實(shí)習(xí)我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會到了設(shè)計電路的艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。通過這次實(shí)習(xí)通信系統(tǒng)的設(shè)計，使我更加清楚以后的發(fā)展及學(xué)習(xí)的方向。

最后感謝老師這個學(xué)期的指導(dǎo)和幫助！

參考文獻(xiàn)

1.《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用》 徐明遠(yuǎn) 邵玉斌主編西安電子科技大學(xué)出版社 2.《MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解》 鄧華主編 人民郵電出版社 3.《基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用》薛定宇主編 4.《通信原理（第六版）》 樊昌信，曹麗娜編著 國防工業(yè)出版社

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(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(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、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，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)計計算及仿真等環(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(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

通 信 原

理

課

程 設(shè)計

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

二○一○～二○一一學(xué)年第二學(xué)期

電子信息工程系

課程設(shè)計計劃書

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)計目的：

通過課程設(shè)計，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(yùn)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(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，且這次課程設(shè)計使用了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)?？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(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

通信原理課程設(shè)計

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，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(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，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,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：

圖3

圖3為SystemView仿真設(shè)計原理圖

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(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)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗(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，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，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，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。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(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 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