第一篇：計(jì)算機(jī)通信原理

第2章 TCP/IP協(xié)議

2.1IP v4協(xié)議

2.1.1IP v4數(shù)據(jù)報(bào)格式

圖2-1IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式

1.固定字段的含義

圖2-2ToS字段內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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2.IP頭部的可變部分

圖2-3一個(gè)字節(jié)選項(xiàng)的代碼格式

2.1.2IP v4地址

1.IP地址的含義和作用 2.IP地址的結(jié)構(gòu)和類型

圖2-4IP地址結(jié)構(gòu)和類型

3.IP地址的記法

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圖2-5點(diǎn)分十進(jìn)制記法

4.IP子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼(subnet mask)

圖2-6子網(wǎng)掩碼的意義

5.IP地址的分配 6.IP地址的配置

圖2-7在Windows XP中指定IP地址

7.特殊的IP地址

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圖2-8路由器要配置多個(gè)IP地址

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2.1.3IP v4分段封裝

1.IP數(shù)據(jù)報(bào)與上層PDU的關(guān)系 2.IP數(shù)據(jù)報(bào)與下層PDU的關(guān)系

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圖2-9IP數(shù)據(jù)報(bào)分片

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與通信技術(shù) 2.1.4IP v4功能模塊

圖2-10IP發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)

2.1.5IP v4發(fā)送和接收流程

1.IP數(shù)據(jù)報(bào)在主機(jī)中的發(fā)送和接收過程

圖2-11IP封裝TCP的PDU形成IP數(shù)據(jù)報(bào)

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圖2-12以太網(wǎng)幀封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)

圖2-13主機(jī)處理過程

2.IP數(shù)據(jù)報(bào)在路由器中的發(fā)送和接收過程

圖2-14IP與幀中繼尋址

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圖2-15FR結(jié)點(diǎn)機(jī)路由表

圖2-16路由器處理流程封裝前要獲得數(shù)據(jù)鏈路號。根據(jù)LAN-WAN接口協(xié)議生成WAN幀。

2.1.6IP v4路由選擇

1.路由選擇核心模塊

圖2-17路由選擇核心模塊

2.路由表

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圖2-18路由表的一般結(jié)構(gòu)

3.路由選擇類型及其表項(xiàng)

圖2-19特定主機(jī)路由選擇

圖2-20特定網(wǎng)絡(luò)路由選擇

圖2-21默認(rèn)路由選擇

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圖2-22IP路由選擇過程

2.2IP v6協(xié)議

2.2.1IP v6分組格式

圖2-23具有多個(gè)頭部的IP v6分組的一般形式

圖2-24IP v6分組基本頭部的格式（40字節(jié)長）

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2.2.2IP v6擴(kuò)展頭部

1.逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展頭部 2.路由選擇擴(kuò)展頭部

圖2-25路由選擇擴(kuò)展頭部

3.分片擴(kuò)展頭部

圖2-26分片擴(kuò)展頭部的格式

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圖2-27用隧道技術(shù)將一個(gè)IP v6分組分成3個(gè)分組片

4.鑒別頭部

圖2-28鑒別頭部

圖2-29帶鑒別數(shù)據(jù)的IP v6分組

2.2.3IP v6地址

1.IP v6地址類型 2.IP v6地址記法 3.IP v6地址的格式

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圖2-30IP v6的地址格式（各字段長度未按比例畫出）

圖2-31運(yùn)輸層在參考模型中的地位

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與通信技術(shù) 2.3UDP 2.3.1運(yùn)輸層協(xié)議概述

1.運(yùn)輸層協(xié)議的功能 2.進(jìn)程通信

圖2-32進(jìn)程通信由運(yùn)輸層協(xié)議提供

圖2-33端口號支持進(jìn)程通信

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2.3.2UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式

圖2-34UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式

2.3.3UDP 校驗(yàn)和算法

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與通信技術(shù) 圖2-35帶偽頭部的用戶數(shù)據(jù)報(bào) 2.3.4UDP應(yīng)用

2.4TCP 2.4.1TCP報(bào)文段格式

圖2-36TCP報(bào)文段格式

2.4.2TCP連接

1.TCP連接的含義

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圖2-38TCP連接

2.TCP連接的管理

圖2-39三向握手法

圖2-40四向握手法

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與通信技術(shù) 2.4.3 TCP流量控制

1.滑動窗口的含義 2.窗口管理

圖2-41窗口在發(fā)送方緩存上滑動

圖2-42窗口增大了2B，發(fā)送方可以連續(xù)發(fā)送9B 20

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2.4.4 TCP擁塞控制

圖2-43當(dāng)通信量太大時(shí)，會發(fā)生擁塞，網(wǎng)絡(luò)性能顯著下降

1.擁塞預(yù)警法

圖2-44加權(quán)公平隊(duì)列法

2.通信量整形

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圖2-45漏桶算法

圖2-46令牌桶算法

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圖2-47令牌桶+漏桶算法

習(xí)題

1.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)用廣泛的是哪個(gè)協(xié)議？ 2.簡述IP數(shù)據(jù)報(bào)組成字段的含義和作用。3.結(jié)合圖示說明IP地址結(jié)構(gòu)和類型。4.結(jié)合圖示說明點(diǎn)分十進(jìn)制記法的含義。5.結(jié)合圖示說明子網(wǎng)掩碼的意義。

6.如果140.50.1.1對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0，那么該地址對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號是什么？該主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中第幾號主機(jī)？子網(wǎng)號的比特?cái)?shù)是多少？ 7.IP地址的分配應(yīng)該遵循什么原則？ 8.路由器為什么要配置多個(gè)IP地址？ 9.IP v4包括哪些功能模塊？ 10.簡述IP v4發(fā)送和接收流程。11.IP的路由選擇包括哪4種情況？

12.IP路由表中路由選擇表項(xiàng)排列的順序是什么？ 13.簡述IP v6的提出背景。14.簡述IP v6分組格式。

15.IP v6的擴(kuò)展頭部包括哪些類型？ 16.IP v6地址包括哪些類型？ 17.IP v6地址記法有哪些特點(diǎn)? 18.簡述運(yùn)輸層協(xié)議的功能。19.談一談你對進(jìn)程通信的理解。

20.結(jié)合圖示說明UDP數(shù)據(jù)報(bào)字段的含義。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與通信技術(shù) 21.簡述UDP 校驗(yàn)和算法。22.簡述UDP的功能特點(diǎn)。23.捎帶確認(rèn)的含義是什么？

24.TCP報(bào)文段中序號字段的含義是什么？ 25.結(jié)合圖示說明TCP連接的含義。26.結(jié)合圖示簡述三向握手法的過程。27.終止TCP連接使用什么方法？ 28.簡述TCP流量控制的做法。29.TCP如何實(shí)現(xiàn)擁塞控制？

第二篇：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)驗(yàn)二

實(shí)驗(yàn)二 局域網(wǎng)共享介質(zhì)訪問控制方式CSMA/CD模擬

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

了解局域網(wǎng)共享介質(zhì)訪問控制方式的必要性和重要性，掌握此類算法分析和設(shè)計(jì)的基本思路；進(jìn)一步理解、掌握算法CSMA/CD基本原理，理解CSMA/CD算法；掌握所選的編程環(huán)境及編程調(diào)試的方法。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

用MATLAB編寫一個(gè)仿真站點(diǎn)隨機(jī)訪問共享10Mbps信道的CSMA訪問控制程序。要求畫圖分析比較站點(diǎn)數(shù)（即網(wǎng)絡(luò)負(fù)載）對網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響。

【實(shí)驗(yàn)原理】

CSMA/CD原理（參見教材）。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1.復(fù)習(xí)CSMA工作原理，掌握此種局域網(wǎng)共享介質(zhì)訪問控制方式工作過程；

2.按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)程序框圖；

3.按程序框圖進(jìn)行編碼調(diào)試；

4.運(yùn)行程序，觀察分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行必要的改進(jìn)；

5.撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

請大家自行安裝MATLAB軟件

實(shí)驗(yàn)報(bào)告中給出代碼，仿真圖，并作出必要的分析

第三篇：通信原理

通信的目的：傳遞消息中所包含的信息。

消息：是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，例如語音、文字、音樂、數(shù)據(jù)、圖片或活動圖像等。信息：是消息中包含的有效內(nèi)容。

信道：將來自發(fā)送設(shè)備的信號傳送到接收端的物理媒質(zhì)。分為有線信道和無線信道兩大類。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。

數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。

信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行?、完成?數(shù)轉(zhuǎn)換

信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力

加密與解密目的：保證所傳信息的安全

數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?/p>

同步目的：使收發(fā)兩端的信號在時(shí)間上保持步調(diào)一致。

數(shù)字通信的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累

傳輸差錯可控

便于處理、變換、存儲

便于將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸

易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕

易于加密處理，且保密性好

缺點(diǎn)：

需要較大的傳輸帶寬

對同步要求高

通信系統(tǒng)的分類

按通信業(yè)務(wù)分類：電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng) … … 按調(diào)制方式分類：基帶傳輸系統(tǒng)和帶通（調(diào)制）傳輸系統(tǒng)

調(diào)制傳輸系統(tǒng)又分為多種調(diào)制，詳見書中表1-1。

按信號特征分類：模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)

按傳輸媒介分類：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)

按工作波段分類：長波通信、中波通信、短波通信 … …

按信號復(fù)用方式分類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用

通信方式：

單工通信：消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?/p>

半雙工通信：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式

全雙工通信：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式

并行傳輸：將代表信息的數(shù)字信號碼元序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸時(shí)間，速度快：不需要字符同步措施

缺點(diǎn)：需要 n 條通信線路，成本高

串行傳輸 ：將數(shù)字信號碼元序列以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸優(yōu)點(diǎn)：只需一條通信信道，節(jié)省線路鋪設(shè)費(fèi)用

缺點(diǎn)：速度慢，需要外加碼組或字符同步措施

第四篇：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(gè)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(gè)幅度取為0，另一個(gè)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(gè)碼元寬度，有4個(gè)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(gè)碼元寬度中的正弦周期個(gè)數(shù)，為適配下面的濾波器參數(shù)選取，Q>=1/3 M=500；

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

%一個(gè)正弦信號周期內(nèi)的時(shí)間

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

%一個(gè)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(shí)間 Tmin=min(tau);

%最小時(shí)刻 Tmax=max(tau);

%最大時(shí)刻 T=ones(size(carry1));

%一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)等，僅考慮了抽樣判決點(diǎn)選取時(shí)的延時(shí)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(shí)會時(shí)不時(shí)地會出現(xiàn)一些問題，諸如：某個(gè)芯片的用法、其適用范圍、其典型應(yīng)用時(shí)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(gè)大而復(fù)雜的系統(tǒng)分解轉(zhuǎn)化為多個(gè)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(shí)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

第五篇：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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)分復(fù)用（TDM）。時(shí)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(gè)相互不重疊的頻段（子通道），沒路信號占據(jù)其中一個(gè)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(gè)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(gè)與傳輸單個(gè)信號帶寬相同（或略寬）的子信道；然后在每個(gè)子信道上傳輸一路信號，以實(shí)現(xiàn)在同一信道中同時(shí)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(gè)信號，每個(gè)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(gè)通道。? 設(shè)計(jì)思想（流程圖）

整個(gè)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(gè)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(gè)不同的波形。從而知道頻分復(fù)用利用同一個(gè)信道同時(shí)傳輸多路信號的，充分利用信道的頻帶或時(shí)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(gè)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。