通信原理课程设计指导书2013

现代通信课程设计指导书一、周数学分周数：1周学分：1二、适用专业电子信息工程三、课程设计的性质、目的和任务1.目的（1）通过通信原理课程设计，使学生受到仿真设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点和思路，增强对通信系统构建的设计能力、对系统的综合评价能力和创新能力，的同时为其它专业课程的学习和毕业设计（论文）工作奠定良好的基础。（2）通信原理课程理论性强，将仿真软件运用到该课程的课程设计中，可将复杂的理论分析和计算过程交付计算机，并将结果以图形展示，如各种信号时域波形、频谱等，同时利用仿真环境中丰富的功能模块搭建各类数字或模拟通信系统，并通过改变某些参数来观察其系统性能如信噪比、误码率的变化，加深学生在进行通信系统设计时对系统性能指标要求的理解，通过面向系统概念的实验环境，避免学生将过多的精力放在电路调试上，从而可以在今后从系统设计时可从系统整体性能指标出发设计实际的系统。2.任务（1）掌握利用仿真技术来评估通信系统性能的方法。在了解通信系统的基本理论、方法和实现技术基础上，利用面向图符对象的仿真软件，不须任何编程学习，只需要填充参数即可完成系统级的实验，效率高，动态修改参数，实时得到仿真结果，并且实验结果的数据图表随时可输入第三方文本编辑软件或直接打印输出。（2）目前比较常用的通信系统仿真工具有MATLAB、SystemView和Multsim等，它们既自成体系，又各有特点并相辅相成。学习MATLAB、SystemView、Multisim等仿真平台环境下通信系统建模仿真方法和模型验证分析技术，针对模拟通信系统、模数转换、调制与编码、信道模拟、载波与符号同步、信道均衡、调频系统和直接扩频系统、通信模型正确性评估等内容。借助MATLAB或SystemView仿真环境，通过对通信系统模型的建立，设置仿真参数，利用仿真环境中丰富的绘图和计算功能得到对原理的仿真和验证，该两种软件有完整的综合设计和系统仿真能力，使实验内容由传统的验证型向设计型过渡成为可能，甚至可以作为学生毕业设计的重要手段为进一进行系统设计做好可行性分析。（3）通过Multsim、Pspice可实现通信系统的电路级仿真，最终将理论变成现实。本次课程设计的任务是锻炼学生选择并运用各种仿真环境，掌握仿真环境基本分析方法，充分理解通信原理中的基本概念、原理，为将来从事通信系统设计打下牢固的理论和技能基础四、课程设计的主要内容和要求（应包括）1.课题分析及设计方案的制定：课题内容包括模拟调制通信系统、数字基带传输系统及频带通信系统（二进制及多进制）、模拟信号的数字化传输、信道及信道容量、具体内容见任务书。（一）模拟调制系统建模与仿真此类题目为传统的广播，电视通信系统中主要通信技术的原理的验证及仿真，除了进行MATLAB或SystemView环境下的系统建模与仿真，还要进行Multsim、Pspice环境下的电路系统仿真。1.AM调制与解调2.DSB-SC调制与解调3.SSB调制与解调4.VSB调制与解调5.FM调制与解调（二）数字基带传输系统建模与仿真此类题为数字基带传输系统题目，曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能，是常用的线路码，用于数据通信和以太网中。学生应先复习相应理论后再进行该题目的设计仿真。1.曼彻斯特码的（数字）编码实现2.数字基带传输系统眼图的接收（三）数字频带传输系统建模与仿真此类题目为数字通信系统题目，目前的大部分无线通信系统均采用频带传输系统，学生应先复习相应理论后再进行该题目的设计仿真。1.2ASK调制与解调过程2.2PSK调制与解调过程3.2FSK调制与解调过程4.4PSK调制与解调过程5.MSK调制与解调过程6.MQAM的调制与解调过程（四）信源编码建模与仿真此类题目为信源编码题目，为传统PSTN电话网中语音模拟信号数字化后的基带数字信号格式，比较编译码前后信号的差异，并和增量调制信号做比较。学生应先复习PCM编译码原理和PCM基带信号的形成过程的相应理论后再进行该题目的设计仿真。1.PCM编码2.PCM译码（五）M序列的产生及其应用于DSSS直接序扩频通信系统M序列是一种典型的伪随机序列，扩频通信是将传送的信息数据用伪随机序列调制，实现频谱扩展后再进行传输，接收端则采用相同的伪随机序列进行相关解调，恢复出原始信息数据。其具有抗干扰性强、抗多径衰落、保密性好等优点，故通过本实验可以充分理解扩频通信的原理和系统的性能。（六）自选发挥题目。注意：必须完成（一）至（五）中任意两项后才可选择，用于自己感兴趣的有关通信原理的仿真研究课题。2.具体设计方法与步骤指导熟悉MATLAB、SystemView，Multisim等仿真环境（软件），必须使用前两种仿真软件之一，Multisim备选，在学有余力的情况下进行电路级的仿真。3.要求：按陕西科技大学课程设计说明书书写格式要求进行，（1）给出设计题目的详细建模仿真过程分析和说明，主要说明自己的工作和贡献（2）给出仿真的结构图或框图或电路图及仿真结果（3）提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或文件，设计说明书思路清晰、文字表达规范、书写工整，图纸(表)整洁，符合行业规范或技术标准（4）总结和展望五、课程设计的进度安排每班分5至6组，由一名组长和组员组成，要求每组有女生和男生组成，组长负责协调设计中的各种问题及收集各组组员最终提交课程设计说明书的纸质文档及电子文档及源程序代码或文件（按组压缩后提交）具体进度安排如下：第1天接受设计任务，明确设计要求，分组。第2天熟悉MATLAB、SystemView，Multisim等仿真环境（软件）第3天分析设计课题内容，建立系统数学模型或电路模型第4天仿真及其调试第5天完成课程设计说明书并提交六、课程设计的考核按《陕西科技大学课程设计评分标准》进行。各项成绩填入成绩考核表内。认真履行设计答辩（口试）程序，严格掌握成绩评定标准，客观、真实反映设计质量。七、参考资料见附录说明：指导书打印格式要求：①总标题宋体加粗2号字；小标题宋体加粗4号字；正文内容小4号字②行间距：20磅；字间距：默认值③纸张大小：A4④页边距：上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm附录《SystemView通信仿真开发手册》索书号：TN914/8ISBN/ISSN：7-118-03534-3国防工业出版社2004SystemView是功能强大的通信系统设计开发、仿真分析软件。本书介绍了现代通信系统的SystemView仿真分析方法和利用SystemView开发通信系统的途径，使读者能够掌握和精通SystemView动态仿真软件。全书共分为3篇。分别重点介绍了SystemView软件的基本应用和操作方法，利用SystemView设计通信、模拟、IIR等各种滤波器的方法；SystemView的图符库；SystemView在现代通信系统开发和仿真中的应用，包括模拟通信系统和数字通信系统常见调制解调方式的SystemView仿真、信道编码和信道模型、GSM通信系统和扩频通信系统的SystemView仿真等。孙屹主编《MATLAB通信仿真开发手册》索书号：TN914/9ISBN/ISSN：7-118-03596-3国防工业出版社2005本书分别介绍了MATLAB的基本操作；信源和信宿、信道编码和调制解调的MATLAB仿真设计；通信中必不可少的各种各样的滤波器的设计。李妍编著《MATLAB通信工程仿真》索书号：TN914/20ISBN/ISSN：978-7-111-29323-1机械工业出版社2010本书介绍了使用MATLAB进行通信工程仿真的方法，内容包括MATLAB概述、MATLAB的基本操作、MATLAB程序设计等。张德丰等编著《现代通信系统建模与仿真》索书号：TN914/14ISBN/ISSN：978-7-5606-1834-0西安电子科技大学出版社2007本书全面、系统地介绍了通信系统建模与仿真的基本理论、方法和实现技术，重点介绍利用波形级仿真技术来评估通信系统性能的方法。陈树新,邓妍,姚如贵编著《通信原理:基于Matlab的计算机仿真》索书号：TN914/13ISBN/ISSN：7-5635-1175-X北京邮电大学出版社2006本书通过实例详细介绍了MATLAB的主要功能和使用方法，特别针对《通信原理》这门课程涉及的问题，讲解了使用MATLAB时的分析思路和方法。全书共十章，包括：Matlab基本知识、信号与系统、随机过程、模拟调制、信道编码等。郭文彬,桑林编著《通信系统仿真:建模、方法和技术》索书号：TN914/18ISBN/ISSN：7-118-03413-4国防工业出版社2004本书分12章，着重讲解采用波形级仿真技术来评估通信系统的性能的原理、方法和实现技术。回顾和总结了相关理论基础，重点讨论了实用性的方法等。(美)MichelC.Jeruchim，PhilipBalaban,K.SamShanmu《通信系统仿真原理与无线应用》[点击查看详细信息]索书号：TN914/10ISBN/ISSN：7-111-16197-1机械工业出版社2005本书系统地介绍通信系统(包括无线通信系统)的设计、分析和仿真方法，还提供了大量极具参考价值的仿真实例。(美)WilliamH.Tranter等著《Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析》[点击查看详细信息]索书号：TP391.75/36ISBN/ISSN：978-7-302-17132-4清华大学出版社2008本书系统的介绍了通信角膜仿真方法和模型验证技术，重点讨论了建模仿真原理和相关的数值计算方法、模拟通信系统、模数转换、调制与编码、信道模拟、载波与符号同步、信道均衡、调频系统和直接扩频系统、通信模型正确性评估等内容。邵玉斌编著《现代通信系统:MATLAB版》[点击查看详细信息]索书号：TM914/2ISBN/ISSN：7-121-01042-9电子工业出版社2005本书介绍的通信系统有：微波中继通信系统、短波通信系统、卫星通信系统、移动通信系统和光纤通信系统。内容包括系统的组成、相关的当代技术、系统性能和设计考虑等。本书取材新颖，反映了(美)JohnG.Proakis等著《通信系统仿真:建模、方法和技术》[点击查看详细信息]索书号：TN914/18ISBN/ISSN：7-118-03413-4国防工业出版社2004本书分12章，着重讲解采用波形级仿真技术来评估通信系统的性能的原理、方法和实现技术。回顾和总结了相关理论基础，重点讨论了实用性的方法等。(美)MichelC.Jeruchim，PhilipBalaban,K.SamShanmu《模拟与数字通信导论》[点击查看详细信息]索书号：TN914.1/2ISBN/ISSN：978-7-121-03494-7电子工业出版社2007本书对模拟通信和数字通信的基本理论和主要技术进行了深入浅出的论述。(加)SimonHaykin，(加)MichaelMoher著设计要求：除参见教务处网站所挂教务管理/实践教学/设计/课程设计我觉得用SystenV比较容易不过我看06级的课程设计当时都是用的这个软件他们都像复制的么有思考Multisim我就借了一本书讲的通信不太多不过解调的时候用到的滤波器电路自己设计貌似会有点复杂MATLAB我们大三都学了也不算很难。如果是基础的练习一下我觉得还是SystenV好点儿一个星期就可以做两三个一个模拟一个数字或者挑两个数字的对比或者MSK的调制与解调、扩频这俩比较难的挑一个重要的是要让他们详细点儿自己写体会模拟通信系统1AM2DSB3SSB数字通信2ASK2FSK2PSK2DPSK这些里边一组人挑两三个做就差不多了我觉得比较困难的是MSK的解调和扩频需要建的子系统太多了