增量-AMI-汉明-ASK

武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》课程设计任务书学生姓名：张翔专业班级：通信1103班指导教师：张小梅工作单位：武汉理工大学题目:《通信系统课群综合训练与设计》1课程设计的目的通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。2课程设计要求要求：掌握以上各种电路与通信技术的基本原理，掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。2.通过对实验电路的分析计算，了解简单实用电路的分析方法和工程设计方法。3.掌握示波器，频谱仪，失真度仪的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。3课程设计进度安排序号设计内容所用时间1根据设计任务，分析电路原理，确定实验方案2天2根据实验条件进行电路的测试，并对结果进行分析7天3撰写课程设计报告1天合计2周指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》目录摘要............................................................................IABSTRACT........................................................................II1设计任务.......................................................................31.1系统简述...................................................................31.2MATLAB简介................................................................31.3主要步骤...................................................................31.4系统框图...................................................................42系统原理及实现.................................................................42.1增量调制...................................................................42.2基带传输AMI码.............................................................62.3信道传输码汉明码...........................................................32.4二进制幅移键控调制.........................................................42.5ASK解调部分................................................................52.6AWGN.......................................................................63系统仿真.......................................................................73.1增量调制仿真...............................................................73.2AMI编码仿真...............................................................73.3汉明编码仿真...............................................................83.4ASK调制及解调仿真..........................................................83.5原始信号的恢复.............................................................94总结..........................................................................105参考文献......................................................................116附录（程序）..................................................................12武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》I摘要在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号，并在接收端对应进行解调恢复出原始信号。所以本论文主要研究了数字信号的传输的基本概念及数字信号传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字传输系统。首先介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字信号的传输过程。然后按照仿真过程基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。关键词：增量调制、AMI码、汉明码、ASK、AWGN信道武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》IIAbstractIndigitalcommunicationsystem,needtheinputdigitalsequencemapforsignaltransmissioninthechannel,thesourceoutputdigitalsequence,aftersignalaftermappingbecomesuitableforchanneltransmissionofdigitalmodulationsignals,andatthereceivingendcorrespondingtoresumetheoriginalsignaldemodulation.SothisthesismainlystudiesthedigitalsignaltransmissionofthebasicconceptandthedigitalsignaltransmissiontransmissionprocessandhowtouseMATLABsimulationsoftwaretodesigndigitaltransmissionsystem.Thefirstinterfaceintroducedthistopictheoreticalbasis,includingdigitalcommunication,digitalbasebandtransmissionsystemcompositionanddigitalsignaltransmissionprocess.AccordingtothesimulationprocessandbasicstepsoftheMATLABsimulationtoolstoimplementthedigitalbasebandtransmissionsystem'sprocess,thesystemisanalyzed.Keywords:deltamodulation,AMIcode,SECcode,ASK,AWGNchannel武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》31设计任务1.1系统简述通信原理的主要内容就是怎样可靠而有效地实现信息的传输。要使这些传输方法成为现实，就需要制作出相应的发送设备及接收设备。然后在发送端，我们把欲传送的信息变换成某种适宜的信号并将之输入传输媒体（电缆，光缆，无线电波等）。在接收端，信号又从媒体输入接收设备，我们再以同发端相反的过程恢复出原来所发送的信息。根据所学的知识，我们知道在什么样的情况下应该选择什么样的传输方式，并能判断出噪声，信道，传输方式等因素将会怎样影响对我们来说非常重要的一些通信指标，如信噪比，误码率等。1.2MATLAB简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。1.3主要步骤本通信传输系统的MATLAB仿真包括以下内容：正弦波模拟信号经过抽样、增量调制、二进制自然编码、AMI码型变换基带传输，汉明编码,ASK调制后发送到AWGN，然后经过ASK解调，汉明码译码、AMI码译码、增量调制解后恢复出正弦波模拟信号。武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》41.4系统框图本设计采用增量编码调制作为数字化方式，AMI码作为基带码，汉明码作为循环码，ASK作为调制方式，加性高斯白噪声作为传输信道的噪声输入来构建一个典型通信系统。2系统原理及实现2.1增量调制增量编码的工作原理框图如下图所示。++输入－编码输出传输++图2-1增量编码调制原理框图增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM），它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。它是一种把信号上一采样的样值作为预测值的单纯预测编码方式。增量图1数字通信系统模型信源信源编码器信道编码器数字调制器数字解调器信道译码器信源译码器信宿信道噪声数字信源数字信宿编码信道抽样量化滤波延迟延迟武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计课程设计书》5调制是预测编码中最简单的一种。它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。如果差值是正的，就发“1”