通信系统课群综合训练与设计 通信1103肖遥

武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告课程设计任务书学生姓名：肖遥专业班级：通信工程1103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《学科基础课群综合训练》报告目录摘要................................................................Iabstract...........................................................II1课程设计任务......................................................11.1设计目的....................................................11.2课程设计要求................................................11.3课程设计任务................................................12通信系统..........................................................22.1系统简述....................................................22.2主要步骤....................................................22.3系统框图....................................................23各模块基本原理....................................................33.1增量调制原理................................................33.2基带传输PST码..............................................33.3循环码......................................................43.3.1循环码介绍............................................43.3.2循环码编码原理........................................63.3.3循环码的纠错原理......................................73.4FSK调制及解调原理..........................................93.4.1FSK调制原理..........................................93.4.2FSK解调原理.........................................103.5衰落信道...................................................114实验方案.........................................................134.1仿真部分...................................................134.2仿真图形...................................................134.3结果分析...................................................185心得与体会.......................................................19附录...............................................................21武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告I摘要本次课程设计主要是利用仿真软件或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统。一般的通信系统是由信源，发送设备，信道，接收设备，接收者构成。根据此次课程设计的要求，是将一模拟信号经过数字化，信源编码，信道编码，数字调制后再经过相应的解码调制后，得到原始信号。其中数字化方式为增量调制，基带码为PST码，信道码为循环码，数字调制方式为FSK调制，信道为衰落信道。并且要求完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告IIabstractThiscourseisdesignedusingsimulationsoftwareorhardwareexperimentsystemplatformdesigncompletedatypicalcommunicationsystem.Thegeneralcommunicationsystemisbythesource,sendequipment,channel,receivingequipment,constitutethereceiver.Accordingtotherequirementsofthecoursedesign,itisaanalogsignalthroughdigital,sourcecoding,channelcoding,digitalmodulationafteraftercorrespondingdecodingmodulation,gettheoriginalsignal.Thedigitalwayasthedeltamodulation,basebandcodeforPSTcode,channelcodeforcycliccode,digitalmodulationmodeforFSKmodulation,channelforfadingchannel.Andaskedtocompletethewholesystemandeachlinkofthewholesystemsimulation,andfinallyatthereceivingendorsimilaroraccuratereproductionoftheinput(source),calculationdistortion,andreasonsforanalysis.武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告11课程设计任务1.1设计目的通过课程设计，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。1.2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。1.3课程设计任务利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统。学生要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。（信源为模拟信源，数字化方式为增量调制，基带码为AMI码，信道码为循环码，调制方式为ASK调制，信道类型为衰落信道）。武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告22通信系统2.1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馈入传输媒体（电缆，光缆，无线电波等）。在接收端，信号又从媒体馈入接收设备，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。2.2主要步骤本通信传输系统的MATLAB仿真包括以下内容：单频正弦波模拟信号经过抽样（抽样频率为Fs=20F）、增量调制、二进制自然编码、PST码型变换基带传输，循环编码，FSK调制后发送到瑞利衰落信道，然后经过FSK解调，循环码码译码、PST码译码、增量调制解后恢复出单频正弦波模拟信号。2.3系统框图图2-1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武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告33各模块基本原理3.1增量调制原理增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式，它是PCM的一种特例。增量调制编码基本原理是指用一位编码，这一位码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量特性，即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小，增大则输出“1”码，减小则输出“0”码。输出的“1”，“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的绝对值。增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。增量调制系统框图如图2.3所示,其中量化器是一个零值比较器,根据输入的电平极性,输出为δ,预测器是一个单位延迟器,其输出为前一个采样时刻的解码样值,编码器也是一个零值比较器,若其输入为负值,则编码输出为0,否则输出为1。解码器将输入1,0符号转换为δ,然后与预测值相加后得出解码样值输出,同时也作为预测器的输入。图3-1增量调制原理框图3.2基带传输PST码在实际的基带传输系统中，并不是所有代码的电波形都能在信道中传输。含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输。PST码是成对选择