课程设计任务书
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：
题目: 通信系统课群综合训练与设计
初始条件：MATLAB 软件，电脑，通信原理知识
要求完成的主要任务:
1、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
2、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。
指导教师签名：年月日
系主任（或责任教师）签名：年月日
目录
摘要 (3)
Abstract (4)
1.引言 (1)
1.1通信系统简介 (1)
1.2 Matlab简介 (1)
2.系统设计 (2)
2.1通信系统原理 (2)
2.2 系统整体设计 (3)
3.子系统设计 (4)
3.1脉冲编码调制（PCM） (4)
3.1.1抽样（Samping） (5)
3.1.2量化（Quantizing） (5)
3.1.3编码（Coding） (6)
3.2 Manchester码编解码 (7)
3.2.1曼切斯特编码原理 (8)
3.2.2曼切斯特解码原理 (8)
3.3循环码编解码 (9)
3.3.1循环码编码原理 (10)
3.3.2循环码解码原理 (11)
3.3.3纠错能力 (11)
3.4 ASK调制与解调 (12)
3.5 衰落信道 (13)
4软件设计及结果分析 (14)
4.1 编程工具的选择 (14)
4.2 软件设计方案 (14)
4.3 编码与调试 (15)
4.4 运行结果及分析 (16)
5心得体会 (21)
参考文献 (21)
附录 (22)
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。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：PCM调制、曼彻斯特码、循环码、ASK、衰落信道
Abstract
In digital communication system, need to input digital sequence is mapped to the signal in the channel transmission, the sequence of digital signal source output, after mapping to be suitable for the transmission of digital modulation signal, and the receiving end corresponding to resume the original signal demodulation. So this paper mainly studies the digital signal transmission and the basic concept of digital signal transmission process and how to use MATLAB software simulation design of digital transmission system. First introduced the subject of the theoretical basis, including digital communication, digital baseband transmission system and digital signal transmission process. Then according to the simulation process basic steps of using MATLAB simulation tool to achieve the digital baseband transmission system simulation process, has carried on the system analysis.
Key words: PCM modulation, Manchester codes, cyclic codes, ASK, fading channe
1.引言
1.1通信系统简介
通信就是信息传输或消息传输，是从一地向另一地传递和交换信息。实现信息传递所需的一切设备和传输媒质的总和称为通信系统。
通常，通信系统中传输的消息可以分为两类：一类称作连续消息（模拟消息），另一类称作离散消息（数字消息）。连续消息是指消息状态是连续的，如连续变化的语音、图像等。而离散消息的状态是离散取值的，如文字、符号、数据等。与此对应，通信系统也分为两类：模拟通信系统和数字通信系统。
数字通信系统的基本特征是：它传送的信号是“离散”的或数字的。与模拟通信系统相比数字通信的主要特点是：（1）抗干扰能力强。（2）差错可控。（3）易于与各种数字终端接口，用现代计算机技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网。因为自然界的许多信息都是模拟信号，例如话音、图像等，为了能用数字通信系统来传送模拟信号，必须对模拟信号进行数字化，即模数转换和数模转换。
所谓模数转换就是将模拟信号转换成数字信号，其核心包括：（1）对模拟信号在时域上进行抽样操作，完成时间上的离散化；（2）对模拟信号的抽样值进行量化，完成幅度上的离散化，使幅度变成有限钟取值。数模转换是模数转换的逆过程，它对接受到的数字信号进行译码和低通滤波等处理，恢复原模拟信号。模拟信号数字化中最常用的方法就是脉冲编码调制（PCM）。
1.2 Matlab简介
MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它的首创者是在数值线性代数领域颇有
影响的Cleve Moler博士，他也是生产经营MATLAB产品的美国Mathworks公司的创始人之一。
MATLAB是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而使其被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。
MATLAB与其它计算机高级语言如C，C++等相比，MATLAB语言编程要简洁得多，编程语句更加接近数学描述，可读性好，其强大的图形功能和可视化数据处理能力也是其它高级语言望尘莫及的。对于具有任何一门高级语言基础的学生来说，学习MATLAB十分容易。当在实际电子通信系统中进行试验研究比较困难或者根本无法实现时，仿真技术就成为必然的选择。
2.系统设计
2.1通信系统原理
通信的目的是传递消息，通信系统是一个以传递消息为目地的系统，通信系统的一般模型如下：
图1 通信系统一般模型
图中，信源的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根
据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。
信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。
在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。
信宿是将复原的原始电信号转换成相应的消息。
2.2 系统整体设计
此次课程设计是通信系统中的一种系统：数字通信系统的仿真。其基本框图如图2所示：
图2 通信系统基本原理框图
其中：(1) 模拟信号为原始的信原信号，采取自己构造以时间函数。
(2) 抽样是将上述的时间和幅值都连续的模拟信号转换成时间离散幅值连
续的信号。
(3) 量化是将上述的时间离散幅值连续的抽样信号转换成时间离散幅值离
散的信号，抽样量化采用脉冲编码调制（PCM）。
(4) 信源编码是将上述量化后的值编码成0、1比特流的形式，并且可以减
少冗余，提高效率，基带码采用Manchester码进行编码。
(5) 信道编码是为了提高传输可靠性，信道码采用循环码进行编码。
(6) 数字调制是将上述0、1比特流转换成适合在通信信道中传输的波形，
调制方式为ASK调制。
(7) 信道是信号传输的通道，信号在信道中传输时经常会有噪声的干扰。
(8) 数字滤波器是将调制并加有噪声的信号，去除噪声，并且解调后形成方
波形式的信号。
(9) 抽样判决是将方波形号转换成0、1比特流。
(10) 信道译码是信道编码的反过程，采用循环码进行译码。
(11) 信源译码是信源编码的反过程，采用Manchester码进行译码。
(12) 最后还原成模拟信号。
3.子系统设计
3.1脉冲编码调制（PCM）
脉冲编码调制（PCM）就是把一个时间连续，取值连续的模拟信号变换成时间离散，取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化，编码的过程。
3.1.1抽样（Samping）
抽样是把模拟信号以其信号带宽2倍以上的频率提取样值，变为在时间轴上离散的抽样信号的过程。例如，话音信号带宽被限制在0.3～3.4kHz内，用8kHz的抽样频率（fs），就可获得能取代原来连续话音信号的抽样信号。对一个正弦信号进行抽样获得的抽样信号是一个脉冲幅度调制（PAM）信号。对抽样信号进行检波和平滑滤波，即可还原出原来的模拟信号。
抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理，离散信号才可以完全代替连续信号。低通连续信号抽样定理内容：一个频带限制在赫内的时间连续信号,若以的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。语音信号经过抽样变成一种脉冲幅度调制（PAM）信号。
3.1.2量化（Quantizing）
把幅度连续变化的模拟量变成用有限位二进制数字表示的数字量的过程称为量化。即：抽样信号虽然是时间轴上离散的信号，但仍然是模拟信号，其样值在一定的取值范围内，可有无限多个值。显然，对无限个样值一一给出数字码组来对应是不可能的。为了实现以数字码表示样值，必须采用“四舍五入”的方法把样值分级“取整”，使一定取值范围内的样值由无限多个值变为有限个值。
量化后的抽样信号与量化前的抽样信号相比较，当然有所失真，且不再是模拟信号。这种量化失真在接收端还原模拟信号时表现为噪声，并称为量化噪声。量化噪声的大小取决于把样值分级“取整”的方式，分的级数越多，即量化级差或间隔越小，量化噪声也越小。
量化误差：量化后的信号和抽样信号的差值。量化误差在接收端表现为噪声，称为
量化噪声。量化级数越多误差越小，相应的二进制码位数越多，要求传输速率越高，频带越宽。
为使量化噪声尽可能小而所需码位数又不太多，通常采用非均匀量化的方法进行量化。非均匀量化根据幅度的不同区间来确定量化间隔，幅度小的区间量化间隔取得小，幅度大的区间量化间隔取得大。
非均匀量化的实现方法有两种：一种是北美和日本采用的μ律压扩，一种是欧洲和我国采用的A律压扩。
在PCM-30/32通信设备中，采用A律13折线的分段方法，具体是：Y轴均匀分为8段，每段均匀分为16份，每份表示一个量化级，则Y轴一共有16×8＝128个量化级。；X轴采用非均匀划分来实现非均匀量化的目的，划分规律是每次按二分之一来进行分段。13折线示意图如图3所示：
图3 13折线示意图
由于分成128个量化级，故有7位二进制码（27＝128），又因为Y轴有正值和负值之分，需加一位极性码，故共有8位二进制码。
3.1.3编码（Coding）
量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等，正、负向的量化级对称分布。若将有限个量化
样值的绝对值从小到大依次排列，并对应地依次赋予一个十进制数字代码（例如，赋予样值0的十进制数字代码为0），在码前以“＋”、“－”号为前缀，来区分样值的正、负，则量化后的抽样信号就转化为按抽样时序排列的一串十进制数字码流，即十进制数字信号。简单高效的数据系统是二进制码系统，因此，应将十进制数字代码变换成二进制编码。根据十进制数字代码的总个数，可以确定所需二进制编码的位数，即字长。这种把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程称为编码。
量化噪声随量化级数的增多和级差的缩小而减小。量化级数增多即样值个数增多，就要求更长的二进制编码。因此，量化噪声随二进制编码的位数增多而减小，即随数字编码信号的速率提高而减小。自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。
在实际的PCM设备中，量化和编码是一起进行的。通信中采用高速编码方式。
3.2 Manchester码编解码
Manchester（曼切斯特码）又称双向码，是一种超越了传统数字编码传输极限的编解码方式。常规码型的最大缺点就是没有定位时钟信息。数字传输过程中缺少定位时钟信息，也就无法识别收到数据位的开始与结束的宽度等，从而在通信过程中需要其他方式解决同步问题。而曼切斯特码是一种自动同步的编码方式，即时钟同步信号就隐藏在数据波形中，这就有效的降低了通信系统设计的复杂度。
曼切斯特码一般可由NRZ码与NRZ码的时钟相异或而得到。NRZ码这种二元码中低电平与高电平分别与二进制符号“0”与“1”一一对应，在整个码元期间内电平保持不变。电脉冲之间无间隔，即脉冲的宽度等于码元的宽度，极性单一。这种信号比较适合于数字电路处理。
图4 曼切斯特编码图示
由图4可知，曼切斯特码是将NRZ普通二进制数据与其位率时钟相异或而得，从而解决了传输数据定时信号的同步问题。如果传送数据信息为“1”时，曼切斯特编码在数据位的中心由高电平跳变为低电平；如果传送数据信息为“0”时，曼切斯特编码在数据位的中心由低电平跳变为高电平；如果数据信息有连续的“1”或“0”信息出现时，则曼切斯特编码数据位的中心跳变方向也保持“1”或“0”的跳变，即在编码后，数据信息“0”的跳变波形与时钟跳变波形保持一致，数据信息“1”的跳变波形则与时钟跳变波形相反（即相位相差180°）。曼切斯特码是一种相位调制编码，即可知时钟波形的180°相位代表NRZ数据信号的逻辑高电平，而时钟波形就代表NRZ数据信号的逻辑低电平。
3.2.1曼切斯特编码原理
由上可知，我们可以自行约定从高电平到低电平的跳变表示数据“1”（称为“1”跳变）。从低电平到高电平的跳变表示数据“0”（称为“0”跳变）.因此发送时钟必须在发送数据位的中间进行采样，即发送时钟的频率必须为数据频率的两倍。而实现曼切斯特软件编码比较简单，根据曼切斯特码和二进制数据的对应关系，一位二进制数据子编码后将占据两位空间。
3.2.2曼切斯特解码原理
曼切斯特解码是曼切斯特编码的逆运算过程，也就是必须从曼切斯特码数据流中提取出时钟信息，并利用这个时钟去还原得到原二进制数据的过程。根据曼切斯特码解码过程各阶段所完成的任务的不同，可以将曼切斯特码的解码过程分为：起始符的识别以及获取同步时钟信息、识别同步数据头、提取数据信息等3个阶段。
3.3循环码编解码
设C 使某线性分组码的码字集合，如果对任
C
c c c C n n ∈=--),,,(021Λ，它的循
环移位
)
,,,(1032)1(---=n n n c c c c C Λ也属于C ，则称该
码为循环码。
循环码特点有：
1）循环码是线性分组码的一种，所以它具有线性分组的码的一般特性，且具有循环性，纠错能力强。
2）循环码是一种无权码，循环码编排的特点为相邻的两个数码之间符合卡诺中的邻接条件，即相邻数码间只有一位码元不同，因此它具有一个很好的优点是它满足邻接条件，没有瞬时错误（在数码变换过程中，在速度上会有快有慢，中间经过其他一些数码形式，即为瞬时错误）。
3）码字的循环特性，循环码中任一许用码经过牡环移位后，所得到的码组仍然是许用码组。
对所有的i=0,1,2,……k-1，用生成多项式g(x)除n k i
x -+，有：
)()()(x b x g x a x i i i
k n +=+- 式中)(x b i 是余式，表示为：
0,1,11,)(i i k n k n i i b x b x b x b ++=----Λ
因此，)(x b x i k n ++-是g(x)的倍式，即)(1x b x i k n ++-是码多项式，由此得到系统形式的
生成矩阵为：
它是一个k ?n 阶的矩阵。
同样，由G ?T H =0可以得到系统形式的一致校验矩阵为：
?????????
??
?=------------0,01,01,00,1,21,20,11,11,10000010001b b b b b b b b b G k n x k k k n k k k k n k ΛM M O M M O M M ΛΛΛΛ?
???
????=
--------0100011,01
,21,1ΛΛM M
O M M O M M ΛΛb b b b b b H k n k n k k n k
有信息码构成信息多项式
01
1)(m x m x m k k ++=--Λ，其中最高幂次为k-1；用k n x -乘以信息多项式m(x)，得到的)(x m x k
n -，最高幂次为n-1，该过程相当于把信息码（1-k m ，
2
-k m ，……，1m ，
m ）移位到了码字德前k 个信息位，其后是r 个全为零的监督位；
用g(x)除)(x m x k
n -得到余式r(x),其次数必小于g(x)的次数，即小于（n-k ），将此r(x)加于信息位后做监督位，即将r(x)于
)(x m x k
n -相加，得到的多项式必为一码多项式。 编码步骤为：
1）有信息码构成信息多项式m(x)=mk-1xk-1+``````m0 其中高幂次为k-1；
2）用xn-k 乘上信息多项式m(x)，得最高幂次为n-1，做移位； 3）用g(x)除xn-km(x)和到余式r(x)。 相应的编码过程流程如图5所示：
图5 循环码编码流程图
否
循环码解码步骤为：
1）有接收到的y(x)计算伴了随式s(x)。 2）根据伴随式s(x)找出对应的估值错误图样。
3）计算c^(x)=y(x)+e^(x)，得估计码字。若c^(x)= c(x)，则译码正确，否则错误。
由于g(x) 的次数为n - k 次，g(x) 除E(x) 后得余式（即伴随式）的最高次数为n-k-1次，故S(x) 共有2n-k 个可能的表达式，每一个表达式对应一个错误格式。其相应的流程图如图6所示：
图6 循环码解码流程图
3.3.3纠错能力
由于循环码是一种线性分组码，所以其纠检错能力与线性分组码相当。而线性分组码的最小距离可用来衡量码的抗干扰能力，那么一个码的最小距离就与它的纠检错能力
初始化
由R(x)确定S(x)：
S(x)=0，无误码误码
由S(x)确定错误图样E(x)
纠错)()()
(X R X E x c +=
存储c(x)
有关。
定理： 对于任一个),(k n 线性分组码，若要在码字内
1）检测个错误，要求码的最小距离1+≥e d ； 2）纠正个错误，要求码的最小距离12+≥t d ；
3）纠正个错误同时检测
个错误，则要求1++≥e t d ；
循环码的译码分检错译码与纠错译码两类。在无记忆信道上，对码字c ，差错图案e 和接收向量r 的多项式描述为
)()()(x e x c x r +=
定义
)(x r 的伴随多项式为)(x s
112210))
((mod )()(--++++==r r x s x s x s s x g x r x s Λ
由于)),((mod 0)()()(x g x g x a x c ==所以
))()(mod ()(x g x e x s =
由此可见，0)(≠x s 则一定有差错产生，或说满足0))()(mod (≠x g x e 的差错
图样
)(x e 产生，它满足0))()(mod (=x g x e 。循环码的检错译码即是计算)(x s 并判断
是否为0。
3.4 ASK 调制与解调
为了使数字信号能够在信道中传输，必须对数字信号进行调制。幅移键控信号（即ASK ）就是其中的一种。ASK 信号的幅度是随着调制信号而变化的，ASK 信号的载波频率与外加载波信号相同。最简单的是所谓二进制幅移键控信号2ASK ，其调制与解调原理框图如图7所示。调制器与解调器是两个相反功能的电路单元。调制信号是载波在二进制基带信号1 和0 控制下产生的通断信号a(n)，调制器将基带信号a(n) 和载波信
号Acos(ωt)相乘得到调制信号，调制信号与本地载波信号相乘实现解调，解调器将调制信号恢复成基带信号即解调后信号a(n)。
图7 ASK调制与解调原理框图
3.5 衰落信道
在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。而在另外一些远距离传输的信道，特别是无线信道和光信道中，由于信道中受到各种噪声和反射漫反射的影响，使得信号产生衰落。数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。
衰落信道有很多种，为了方便，仿真中采用加性噪声加入到调制信号中以模拟最简单的衰落信道。具体仿真步骤是产生两个随机信号取绝对值的平方相加再开平方，即得到一个小的加性噪声，模拟成一个衰落信道，再将它与调制后的信号相加即可。
4软件设计及结果分析
4.1 编程工具的选择
这次选用的软件是MATLAB，因为这款软件的功能特很强大，学习方便，仿真容易实现。MATLAB具有以下几个特点：
1）功能强大的数值运算功能；
2）强大的图形处理能力；
3）高级但简单的程序环境；
4）丰富的工具箱。
最重要的是MATLAB学习起来方便容易，以前有学C语言的基础，MATLAB与C 语言有类似之处，编程流程大概差不多，但要注意的是MATLAB与C语言在程序代码上也有细微的差别，MATLAB是一种解释性语言，在写程序代码时容易方便，但是与C 语言相比它的运算速度较慢，但功能强大。
4.2 软件设计方案
经过我的思考，再加上查阅了大量资料后，有了以下编程设计思路。
图8 系统软件设计流程图
在主函数中，先产生一个模拟信号，再经过抽样后得到抽样值，将抽样值通过13拆线法转换成对应值，将转换后的值经过量化和编码后得到0、1比特流，再经过信道译码，再经过ASK调制，再人为加入一些噪声，再通过数字滤波器将噪声和载波滤掉，取出直流分量，得到方波波形。再经过抽样判决后得到0、1比特流，再经过线性分组码译码，最后经过信源译码，再经过A侓公式反转成原始模拟信号，画出各阶段的波形。
4.3 编码与调试
软件设计部分包含1个主函数和多个个子函数。
1）子函数y1=zhexian(x)的功能是将抽样后得到的值用13拆线转换成对应的值；
2）子函数bit=bianma(y4,n)的功能是将抽样后的值量化后进行自然二进制编码；
3）子函数bit2=xunhuan(m) 的功能是进行信道编码即：将每四位二进制后加三位监督位，比特流的总长度除以四余下的则不进行加监督位；
4)子函数bit3=xunhuanyima(gg) 和bb=ASK(bit) 的功能是将信源编码后的0、1序列再经过信道编码（7，4）线性分组码编码，将信道编码后的信号进行ASK调制，由于考虑到在信道中传输是会有噪声的影响，所以在仿真时我人为的加入一定的噪声，在接收端进行相干解调，用一个与调制信号同频的信号与接收到的信号（加入噪声后的已调信号）相乘，再用一个数字滤波器进行滤波，去掉了信号中的高频成份和噪声，取出直流分量，得到方波信号，对这个信号进行抽样判决将其转换成0、1比特流后，再经过信道译码；
5）子函数a3=yima(y,n) 的功能是将接收到的0、1比特流分为八位二进制一组一组的，再将每八位二进制转换为十进制数，再到每段中去寻到与发关端有相同约定段
号值。即可恢复原信号的量化值；
6）子函数y5=Ayi(y,A) 的功能是将恢复的量化值通过A 律反转换公式得到对应的值，是用13拆线转换的反过程。因为在当A ＝86.5时，可以用13折线用13条折线近似A 律的平滑曲线，在实际工程中A 律的平滑曲线不易实现，而用13折线法可以降低工程实现中的难度。
主函数的功能是是产生模拟信号并且进行抽样得到抽样值，然后将各个子函数衔接到一块，形成一个比较完整的通信系统，进行仿真画出各个阶段重要的图形，并进行观察和分析。
4.4 运行结果及分析
原始模拟信号如图9所示：
-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81原始模拟信号
图9 原始模拟信号
将此模拟信号按每周期取32个点抽样，得到以下图形：
吉林工程技术师范学院 信息工程学院 《数字通信系统》 课程设计报告 题目：基于MATLAB数字基带调制 专业：电子信息工程 班级：电子信息1041班 姓名：唐欢 学号： 25 号 指导教师：范珩王冬梅 时间： 2013/11/25----2013/12/13
目录 第一章绪论 (1) 1.1通信的发展史简介 (1) 1.2设计的目的及意义 (2) 第二章数字基带信号 (3) 2.1数字基带调制原理 (3) 2.2单极性不归零波形 (4) 2.3双极性不归零波形 (4) 2.4单极性归零波形 (5) 2.5双极性归零波形 (6) 第三章载波调制的数字传输 (7) 3.1载波调制的原理 (7) 3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8) 3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15) 3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20) 第四章总结 (25) 参考文献.............................................. I 附录：................................................ I
第一章绪论 1.1通信的发展史简介 随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。信息是一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，而欣喜的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员，尤其是未来通信工作者的迫切需求。 通信就是从一地向另一地传递消息。通信的目的是传递消息中所包含的信息。人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。实现通信的方式很多，如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等，这些都是消息传递方式和信息交流的手段。随着社会的进步和科学技术的发展，目前使用最广泛的通信方式是电通信。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时，一般均值“电通信”。 通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。
GB/T 17626.3-1998 电磁兼容 扰度试验 ( idt IEC 61000-4-3:1995 ) GB/T 17626.4-1998 电磁兼容 抗扰度试验( idt IEC 61000-4-4:1995 GB/T 17626.5-1999 电磁兼容 矿井通信联络系统技术方案 一、为满足本矿高效率协调等一级调度模式要求， 计划建设生产调度通信网的 有线通信系统，实现录音、强拆、强插、全呼、组呼、直通、一键直拨等调度 功能，该项目要求总调度室可直接通过调度台控制其系统内的所有内部用户， 使得总调能和各地点之间进行实现通话、强插、 录音等。 本次系统项目主要应 注意总调（调度中心） 与各地点通信设备的对接问题， 以及设备间互相通话及 在紧急状态下强插各生产岗位电话发布紧急命令。 、规范性引用文件 B/T 2887 电子计算机场地通用规范； GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第1 部分：通用要求 GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“ d ” GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“ e ” GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备 第4 部分：本质安全型“ i ” 度试验( idt IEC 61000-4-5:1995 ) MT 209-90 煤矿通信，检测，控制用电工电子产品通用技术要求 MT 210-90 煤矿通信，检测，控制用电工电子产品基本试验方法 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗 试验和测量技术 ） 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群 浪涌（冲击）抗扰
MT 211-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检测规则 MT 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 MT 401 煤矿生产调度通信系统通用技术条件 MT/T 722-1998 煤矿监控主要性能测试方法 MT/T 899 煤矿用信息传输装置 三、术语和定义 下列术语和定义适合本标准。 1 煤矿通信联络系统煤矿在生产、调度、管理等各环节能够实现直接通信联络的系统 实现全矿井 2 矿井有线调度通信系统使调度与设在生产各环节的被调度之间能实现直 接通话联系，生产调度指挥的有线通信系统。 3 矿井无线通信系统能够实现矿井无线通信的系统。 4 矿井广播系统能够实现矿井中地面对井下语音广播的系统。 5 组呼输入组呼编号呼叫该组的所有终端设备。 6 全呼输入全呼指令呼叫系统中全部终端设备。 7 广播 对系统内所有终端设备播放语音或其他音响效果，期间终端设备处于单工 通信状态 8 插播强行切断系统内所有设备的语音通话，并强制其播放语音或其他音响效果，期间终端设备处于单工通信状态。 四、分类 1 型号产品型号应符合MT/T 286 的规定。
二、毕业设计（论文）书写规范与打印要求 （一）论文书写 论文（设计说明书）要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，统一采用A4页面（210×297㎜）复印纸，单面打印。其中上边距30㎜、下边距30㎜、左边距30㎜、右边距20㎜、页眉15㎜、页脚15㎜。字间距为标准，行间距为固定值22磅。 字体和字号要求 论文题目：二号黑体 章标题：三号黑体（1□□×××××）节标题：四号黑体（1.1□□××××）条标题：小四号黑体（1.1.1□□×××）正文：小四号宋体 页码：小五号宋体 数字和字母：Times New Roman体 注：论文装订方式统一规定为左装订。 （二）论文前置部分 包括：封面、答辩成绩评定页、评阅意见页、任务书、设计档案页均按学校统一内容和格式填写。
（三）摘要 摘要是学位论文内容的不加注释和评论的简短陈述，说明研究工作的目的、实验方法、实验结果和最终结论等。应是一篇完整的短文，可以独立使用和引用，摘要中一般不用图表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 中文摘要（100字左右） “摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。 摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），关键词是为了便于文献标引从该学位论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语，关键词一般为3～5个，每一关键词之间用分号“；”隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 目次页 目次页由学位论文的章、条、款、致谢、参考文献、附录等的序号、名称和页码组成，目次页置于外文摘要后，由另页开始。 目录题头用三号黑体字居中排写，隔行书写目录内容。 目录采用三级标题，按（1 ……、1.1 ……、1.1.1 ……）的格式编写，目录中各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体，第一级标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。 （五）论文的主要部分 1、引言（或绪论） 引言（或绪论）简要说明研究工作的目的、范围、前人的工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。引言（或绪论）不要与摘要
此文档下载后即可编辑 《综合课程设计》教学大纲 课程名称：综合课程设计 英文名称：Integrated Course Project for Communication Systems 总学时：3周，理论学时：实验学时：学分：3 先修课程要求： 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、通信原理、FPGA原理与应用、Matlab与通信仿真技术、微机原理与接口技术、单片机技术及应用、计算机网络等 适用专业：通信工程 教学参考书： 樊昌信等编，《通信原理（第六版）》，国防工业出版社，2006年 马淑华等编，《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，第1版 褚振勇等编，《FPGA原理与应用》，西安电子科技大学出版社，第2版 谢希仁等编，《计算机网络》，电子工业出版社，第4版 1课程设计在培养方案中的地位、目的和任务 《综合课程设计》是配合本科通信工程专业的专业基础课程《通信原理》、《FPGA原理与应用》、《Matlab与通信仿真分析》、《单片机技术及应用》、《计算机网络》而开设的重要专业实践环节。目的是培养学生科学理论结合实际工程的能力，通
过该课程设计，要求学生在掌握通信基本理论的基础上，运用Matlab、FPGA、NS-2等工具对通信子系统或计算机网络进行仿真与设计，并计算基本性能指标，从而提高学生的综合设计实践能力。 另一方面，也可通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在通信工程、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2 课程设计的基本要求 1. 学习基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务和实验任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡。 3. 学会设计报告的撰写方法。 3 课程设计的内容 1. 无线收发信机部件设计 2. 数字调制与解调器的设计 3. 特殊信号产生器的设计 4. 同步信号提取 5. 编码译码器
实验1:用 Verilog HDL 程序实现乘法器 1实验要求: (1) 编写乘法器的 Veirlog HDL 程序. (2) 编写配套的测试基准. (3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证 (4) 注意乘法逻辑电路的设计. 2 试验程序： Module multiplier(input rst,input clk,input [3:0]multiplicand, input [3:0]multiplier,input start_sig,output done_sig,output [7:0]result); reg [3:0]i; reg [7:0]r_result; reg r_done_sig; reg [7:0]intermediate; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst ) begin i<=4'b0; r_result<=8'b0; end else if(start_sig) begin case(i) 0: begin intermediate<={4'b0,multiplicand}; r_result<=8'b0; i<=i+1; end 1,2,3,4: begin if(multiplier[i-1]) begin r_result<=r_result+intermediate; end intermediate<={intermediate[6:0],1'b0}; i<=i+1; end 5: begin r_done_sig<=1'b1;
i<=i+1; end 6: begin r_done_sig<=1'b0; i<=1'b0; end endcase end assign result=r_done_sig?r_result:8'bz; assign done_sig=r_done_sig; endmodule3 测试基准： `timescale 1 ps/ 1 ps module multiplier_simulation(); reg clk; reg rst; reg [3:0]multiplicand; reg [3:0]multiplier; reg start_sig; wire done_sig; wire [7:0]result; /***********************************/ initial begin rst = 0; #10; rst = 1; clk = 1; forever #10 clk = ~clk; end /***********************************/ multiplier U1 ( .clk(clk), .rst(rst), .multiplicand(multiplicand), .multiplier(multiplier), .result(result), .done_sig(done_sig), .start_sig(start_sig) ); reg [3:0]i; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst )
矿井通信联络系统技术方案 一、为满足本矿高效率协调等一级调度模式要求，计划建设生产调度通信网的有线通信系统，实现录音、强拆、强插、全呼、组呼、直通、一键直拨等调度功能，该项目要求总调度室可直接通过调度台控制其系统内的所有内部用户，使得总调能和各地点之间进行实现通话、强插、录音等。本次系统项目主要应注意总调（调度中心）与各地点通信设备的对接问题，以及设备间互相通话及在紧急状态下强插各生产岗位电话发布紧急命令。 二、规范性引用文件 B/T 2887 电子计算机场地通用规范； GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求 GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d” GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e” GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i” GB/T 17626.3-1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（idt IEC 61000-4-3:1995） GB/T 17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（idt IEC 61000-4-4:1995） GB/T 17626.5-1999 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idt IEC 61000-4-5:1995） MT 209-90 煤矿通信，检测，控制用电工电子产品通用技术要求 MT 210-90 煤矿通信，检测，控制用电工电子产品基本试验方法 MT 211-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检测规则 MT 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 MT 401 煤矿生产调度通信系统通用技术条件 MT/T 722-1998 煤矿监控主要性能测试方法 MT/T 899 煤矿用信息传输装置 三、术语和定义
课程设计任务书 学生姓名：周全专业班级：信息sy0901 指导教师：刘新华工作单位：信息工程学院 题目:通信系统课群综合训练与设计 初始条件：MA TLAB 软件，电脑，通信原理知识 要求完成的主要任务: 1、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 2、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。 时间安排： 指导教师签名： 2013 年 1 月 1 1日 系主任（或责任教师）签名： 2013 年 1 月 11 日
目录 摘要 (2) Abstract (3) 1设计任务 (4) 2实验原理分析 (5) 2.1 PCM原理介绍 (5) 2.1.1 抽样(Sampling) (5) 2.1.2 量化（quantizing） (5) 3. 基带传输HDB3码 (12) 4.信道传输码汉明码 (14) 5.PSK调制解调原理 (15) 6. AWGN（加性高斯白噪声） (18) 7.仿真结果 (19) 8.心得体会 (23) 9.参考文献 (24) 附录 (25)
摘要 通信系统是一个十分复杂的系统，在具体实现上有多种多样的方法，但总的过程却是具有共性的。对于一个模拟信号数字化传输，过程可分为数字化，信源编解码，信道编解码，调制解调，加扰等。本实验利用MATLAB实现了PCM编码，HDB3码，汉明码，psk调制，AWGN及对应的解调过程，完整实现了一个通信系统的全部过程。MATLAB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。 关键字：通信系统，调制，解调，matlab
专业综合课程设计 指导书 班级通信D101 指导教师董自健 淮海工学院电子工程学院 通信工程系
2013年10 月18 日 一、课程设计的目的和任务 本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。综合课程设计是通信工程专业的学生在学完所有专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。 课程设计的任务是：（1）掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；掌握用计算机仿真通信系统的方法。（2）训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信工程设计的能力。 二、教学要求 由于是专业综合性课程设计，因此设计的内容应该围绕主干专业课程，如：通信原理、程控交换技术、传输设备，通信网点等。 课程设计要求的主要步骤有： 1、明确所选课题的设计目的和任务，对设计课题进行具体分析，充分了解系 统的性能、指标、内容等。 2、进行方案选择。根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条 件，完成系统的功能设计。从多个方案中选择出设计合理、可靠、满足要求的一个方案。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。
3、原理设计； 4、调试阶段； 5、说明书编制。 本次课程设计在校内完成，主要方式是以理论设计为主，进行实验或计算机仿真，得出结论。 三、设计内容 本次综合课程设计内容为数字通信系统的性能分析与仿真。应该包括以下设计内容： 1、使用一种分组码或者卷积码进行信道纠错编码。 2、使用格雷码对数据进行映射。 3、使用MQAM举行调制，M可选择8、16、32、6 4、128、256。 4、选择合适的升余弦参数，使用升余弦对基带信号举行滤波。 5、在解调端，进行滤波、MQAM的解调、格雷码逆映射、纠错解码。 6、改变信噪比，分析系统性能。 四、设计内容介绍： MQAM是一种基本的相位－幅度联合调制方式。研究这种基本的数字调制信号的性能可以帮助学生理解数字通信的基本特点。 本次课程设计，学生可以自己选择符合要求的技术，如信道纠错编码可以是分组码或者卷积码，M必须选择数字8、16、32、64、128、256中的至少3个，以分析各种M下的QAM系统性能。应用Matlab进行仿真，仿真采用蒙特卡罗模型。仿真基本框图是：
xxxxxxxxxxxx联网中心智能化工程电话程控交换系统 设 计 方 案
设计单位：西安翰通通讯技术有限公司 日期：2013年10月27日 第1章电话交换机系统 (4) 1.1前言 (4) 1.2系统需求 (5) 1.3设计依据 (5) 1.4产品选型 (6) 1.5产品特点 (6) 1.6系统功能 (22) 1.7产品接口 (26) 1.8符合信令： (27)
1.9主要技术指标 (27) 1.10工作环境 (27)
第1章电话交换机系统 1.1前言 通信传播技术日新月异的时代。随着“信息高速公路”概念的提出及其作为通信发展目标的确立，技术将集成，业务将整合，单一的电话和数据及视频将难于硬性的分立，网络建设将纷纷面向集话音、数据、视频于一体的宽带综合业务。对于网络建设者来说，在设计蓝图和选择设备时面临的最大挑战，就是未来指向性问题，即既能适应世界通信传播技术的发展趋势，又能获得最大限度的经济效益。 随着现代科技的发展，人们对于信息的需求在不断地增长，随之而带来各项新业务的拓宽和开展，这些都依赖于通信设备的进步。近两年，中国加强对外的开放政策，积极引进国外的先进技术及计算机和超大规模集成电路的超速发展，国内的数字交换机技术取得了长足的进步，在质量、功能、性能、自主知识产权、售后服务等方面已接近甚至超过了国外的产品水平。
1.2系统需求 1、程控交换机初装容量按2000用户，可以平滑升级至4000用户。 2、中继板配置数量不少10个ISDN 30B+D数字中继（采用PRI信令连接）、4个2M数字中继（采用7号信令连接）和32条模拟中继。 3、交换机来电显示板：按2000门交换容量配置。 4、语音配线架配置：负一楼语音配线架按4000门交换容量配置。 1.3设计依据 ?中国国内电话网No.7信号方式技术规范（暂行规定）GF001-9001 及补充规范； ?国内No.7信令方式技术规范综合数字网用户部分（ISUP）暂行规 定； ?邮电部电话交换设备总技术规范书及附件（GF002-9002.1、 9002.4）； ?邮电部网管系统技术规范； ?《邮电部电话交换设备总技术规范书及附件（GF002-9002.1、 9002.4）》 ?《中国国内电话网No.7信号方式技术规范（暂行规定） GF001-9001及补充规范》 ?《国内No.7信令方式技术规范综合数字网用户部分（ISUP）暂行 规定》 ?《中国No.1信令》 ?国标GB3377一82 《电话自动交换网多频记发器信号方式》
一．课程设计的目的及基本要求： 实践课程是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算和安装调试过程，以加深学生对所学理论的理解与应用，认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。通过电子技术的综合性工程训练，使学生达到以下的目的和要求： 1、结合模拟电路、数字电路、可编程逻辑 器件、单片机电子线路CAD等课程中所学的 理论知识，按要求独立设计方案，培养学生 独立分析与解决问题的能力； 2、学会查阅相关手册和资料，通过查阅手 册和资料，进一步熟悉常用电子器件的类型 和特性，并掌握合理选用的原则； 3、学会使用常用电子元器件（包括中规模 芯片、专用芯片和可编程器件）；
4、掌握基本的现代电子技术设计工具和EDA （Electronic design automation）技术； 5、掌握电子电路的安装与调试技术，进一 步熟悉电子仪器的使用方法； 6、认真撰写总结报告，培养严谨的作风和 科学的态度； 二．课程设计的主要内容： 课题十九单片机双机通信系统 基本要求:设计两个单片机最小系统，能实现有线通信，一方为发送，另一方为接收。 提高要求：两个单片机最小系统能相互通信，并能实现校验。 三．具体要求和时间安排： 每一个学生在教师指导下，独立完成一个应用系统。工作量如下： 1、电路原理图（A3幅面）1张，要求Protel软件绘制； 2、pcb版图（A3及以上幅面）1张；
3、设计说明书（20-30页）1本，内含能编译通过的源程序(有必要的注释)。
目录 一、课程设计目的 (1) 二、设计任务书 (1) 三、进度安排 (1) 四、具体要求 (2) 五、课程设计内容 (2) 5.1数字频带传输系统 (2) 5.2二进制振幅键控(2ASK) (3) 5.2.1调制实验原理框图： (3) 5.2.2 调制实验步骤 (4) 5.2.3 解调的原理框图 (7) 5.3二进制频移键控(2FSK) (8) 5.3.1 2FSK调制原理 (8) 5.3.2 调制实验步骤 (8) 5.3.3 2FSK解调的原理框图： (12) 5.4二进制移相键控(2PSK) (12) 5.4.1 2PSK调制原理 (12) 5.4.2 2PSK调制的实验步骤 (13) 5.4.3 2PSK解调的原理框图 (16) 5.5二进制差分相位键控(2DPSK) (17) 5.5.1 2DPSK调制原理 (17) 5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 (17) 5.5.3 2DPSK的解调原理框图 (21) 5.6 二进制数字信号的功率谱密度 (21) 5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 (21) 5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 (22) 5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 (22) 六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (23) 七、总结和展望 (23) 八、参考文献 (24)
一、课程设计目的 本课程是为通信工程专业本科生开设的专业必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MATLAB或者SYSTEMVIEW 等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。 通信系统原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。 二、设计任务书 设计选题：数字频带传输系统的设计 a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，分别设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。完成对各种二进制数字已调信号的的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，并对其仿真结果进行分析。要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b．利用MATLAB、SystemView、C等语言进行，软件不限。要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。 三、进度安排
电话簿系统设计 一、前言 随着通信技术的发展，电话越来越普及，如何管理成百上千的电话号码成了人们工作生活中新的烦恼，传统的手抄电话簿已经不能满足要求了，方便快捷、高效易用的电子电话簿将成为人们联系交流的重要工具。因此，制作一款电话簿管理程序符合市场的需求，具有一定的现实意义。 二、需求分析 1、功能需求 根据所设计的题目，分析得到所要完成的目的，对电话簿的了解，知道电话簿应该具有的功能有 （1）增加一个新的电话号码； （2）显示所有已存的电话号码； （3）删除一个电话号码； （4）根据姓名查询一个人的电话号码； （5）帮助； （6）退出； 2、设计目标 明确程序的设计任务，要知道程序要实现什么功能和需要做什么。 （1）实现了对电话号码的存储和查询； （2）方便用户的使用和管理； （3）解决了需要记忆电话号码冗长数字的烦恼； （4）满足了用户的需求，方便了人们之间的交流； （5）完善了手机功能。 3、实验环境 Visual C++ 6.0 开发环境 4、实验要求 （1）根据实验目的设计实验； （2）根据实验功能设计代码，能够实现基本功能； （3）基本符合老师的要求；
三、概要设计 1.据需求分析设计出相应的流程 2．功能分析 (1)Add record:可以添加姓名和电话号码信息； (2)Display all records:对每个记录的信息按照姓名第一个姓氏的首字母排列显示； (3) Search for friend by name:根据姓名寻找电话号码； (4)Delete record:删除存储的信息； (5)Help:点击提示操作者； (6) Exit program:退出项目操作； 四、程序设计方案 1、基本设想 将联系人数据和相应的操作函数封装在node类中，利用链表进行数据结构的组织，使用添加结点、删除结点、输出结点等单向链表的操作实现添加、删除、显示联系人电话号码的功能。 2、基本原理和数据结构：单向链表
《学科基础课群综合训练》 目录 1. 原理分析与方案论证 (1) 1.1 通信系统架构 (1) 1.2 信源码——PCM码 (2) 1.3 基带码——Miller码 (3) 1.3.1密勒码简介 (3) 1.3.2密勒码原理 (3) 1.4 信道码——汉明码 (3) 1.5 噪声信道——AWGN (4) 2. 各模块的MATLAB实现 (5) 2.1 信号源的实现 (5) 2.2 信源编码——PCM编码 (5) 2.2.1 PCM编码原理 (5) 2.2.2 PCM编码的实现 (7) 2.3. 基带编码——Miller编码 (8) 2.4. 信道编码——汉明码编码 (9) 2.5. ASK调制 (11) 2.6. 信道噪声——AWGN (12) 2.7. ASK解调 (13) 2.8. 汉明码解调 (14) 2.9. Miller译码 (15) 2.10. PCM译码 (16) 2.11. 误码率的计算 (16) 3.仿真结果分析 (17) 3.1 源信号与接收信号波形对比 (17) 3.2 误码率统计 (17) 4. 心得体会 (18) 5. 参考文献 (19)
一.原理分析与方案论证 1.1 通信系统架构 通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1-1所示）。 图1-1 通信系统一般模型 1、信息源:把原始信息变换成原始电信号。 2、信源编码： ①实现模拟信号的数字化传输即完成A/D变化。 ②提高信号传输的有效性。即在保证一定传输质量的情况下，用尽可能少的数字脉冲来表示信源产生的信息。信源编码也称作频带压缩编码或数据压缩编码。 3、信道编码： ①信源编码的目的：信道编码主要解决数字通信的可靠性问题。②信道编码的原理：对传输的信息码元按一定的规则加入一些冗余码（监督码），形成新的码字，接收端按照约定好的规律进行检错甚至纠错。③信道编码又称为差错控制编码、抗干扰编码、纠错编码。 4、数字调制 ①数字调制技术的概念：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。 ②数字调制的主要作用：提高信号在信道上传输的效率，达到信号远距离传输的目的。 ③基本的数字调制方式：振幅键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。 5、信道： 信道是信号传输媒介的总称，传输信道的类型有无线信道（如电缆、光纤）和有线信道（如自由空间）两种。 6、噪声源： 1通信系统中各种设备以及信道中所固有的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。 1.2 信源码——PCM码 通常是把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制PCM，简称脉码调制。在编码器中由冲激脉冲对模拟信号抽样，得到在抽样时刻上的信号抽样值。这个抽样值仍是模拟量。在量化之前，通常由保持电路将其作短暂保存，以便电路有时间对其量化。在实际电路中，常把抽样和保持电路做在一起，称为抽样保持电路。图中的量化器把模拟抽样信号变成离散的数字量，然后在编码器中进行二进制编码。这样每个二进制码组就代表一个量化后的信号抽样值。
一、时间 18~ 19周 上午：8：00---11:30 下午：14:00---17:00 二、题目及分组 基于matlab/simulink的QPSK通信系统仿真 基于matlab/simulink的16QAM通信系统仿真 2PSK、2DPSK系统仿真 脉冲编码调制PCM系统设计与仿真 线性分组码编解码系统仿真设计与分析 分组： 101---119 杨树伟 (周五) 120---138 张元国（周二） 139---210 周建梁（周三） 211---229 李厚荣（周一） 230---247 陈光军（周四） 三、工具 （1）MATLAB7.0 （2）simulink MATLAB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。 程序如下： M=16; k=log2(M); n=100000; %比特序列长度 samp=1; %过采样率 x=randint(n,1); %生成随机二进制比特流 stem(x(1:50),'filled'); %画出相应的二进制比特流信号 title('二进制随机比特流'); xlabel('比特序列');ylabel('信号幅度');
x4=reshape(x,k,length(x)/k); %将原始的二进制比特序列每四个一组分组，并排列成k行length(x)/k列的矩阵 xsym=bi2de(x4.','left-msb'); %将矩阵转化为相应的16进制信号序列 figure; stem(xsym(1:50)); %画出相应的16进制信号序列 >> help bi2de BI2DE Convert binary vectors to decimal numbers. D = BI2DE(B) converts a binary vector B to a decimal value D. When B is a matrix, the conversion is performed row-wise and the output D is a column vector of decimal values. The default orientation of the binary input is Right-MSB; the first element in B represents the least significant bit. In addition to the input matrix, two optional parameters can be given: D = BI2DE(...,P) converts a base P vector to a decimal value. D = BI2DE(...,FLAG) uses FLAG to determine the input orientation. FLAG has
西南科技大学 课程设计报告 课程名称：通信系统课程设计 设计名称：基于MATLAB的FM通信系统设计 姓名：容晓庆 学号: 20096025 班级：通信0901班 指导教师：侯宝林 起止日期： 2012.6.17-2012.6.25 西南科技大学信息工程学院
课程设计任务书 学生班级：通信0901班学生姓名：容晓庆学号： 设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真 起止日期：2012.06.10-2012.06.25 指导教师：侯宝林 课程设计学生日志
课程设计评语表
基于MATLAB 的FM 通信系统仿真 一、设计目的和意义 （1）熟悉MATLAB 文件中M 文件的使用方法，包括函数、原理和方法的应用。 （2）加深对FM 信号调制原理的理解。 （3）增强在通信原理仿真方面的动手能力与自学能力。 （4）在做完FM 调制仿真之后，在今后遇到类似的问题，学会对所面对的问题进行系 统的分析，并能从多个层面进行比较。 二、设计原理 图1 模拟通信系统模型 调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。发滤波器: 滤除调制器输出的无用信号。收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声，一般设N(t)为高斯白噪声,则Ni(t)为窄带白噪声。 在通信系统中一般需要将信号进行相应调制,以利于信号在信道上的传输，调制是将用原始信号去控制高频振荡信号的某一参数，使之随原始信号的变化而成规律变化。调制可分为线性调制和非线性调制。线性调制有AM 、DSB 等，非线性调制有FM 、PM 等，这里主要讨论FM 调制通信系统 1.FM 调制原理 角调制不是线性调制，角调制中已调信号和调制信号频谱之间不是线性关系而是产生出新的与频谱搬移不同的新的频率分量，呈现非线性特性，故又成为非线性调制。FM 调制中瞬时角频率是关于调制信号的线性函数， 瞬时角频率偏移量 )(t f k w FM =?, 则， 瞬时角频率为 )(t f k w w FM c += FM k 为频偏指数 则， 调频信号为 ))(cos()(dt t f k t w S FM c t FM ?+= 当调制信号是单频余弦时，调制信号为 )sin cos()cos cos()(t w t w A dt t w A k t w A S m FM c m m FM c t FM β+=?=+ ，
课程设计报告 课程设计名称：《数字通信》 系别： 学生姓名： 班级： 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间：2011-2012 学年第2学期
目录 一．设计题目 (4) 二．具体要求 (4) 三．主要内容 (4) 第一节：基本原理 (4) 第二节：流程图 (13) 四．进度安排 (13) 五．成绩评定 (13) 第一节：课程设计报告要求 (14) 第二节：正文 (14) 六．心得体会 (18) 七.参考资料 (19)
一．设计题目：模拟信号数字化PCM 编码设计 二．具体要求： 1.模拟信号数字化的处理步骤：抽样、量化、编码 2.PCM 编码的压缩和扩张原理； 3.用MATLAB 或其它EDA 工具软件对PCM 编码进行使用A 律和μ律的压缩和扩张进行软件仿真； 4.对仿真进行分析比较。 5．PCM 的8位编码C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 三．主要内容 第一节：基本原理 下图是模拟信号数字传输的过程原理图： 1． 抽样 (1)定义： 所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有的信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 (2)抽样定理 设一个频带限制的（0，fH ）Hz 内的时间连续信号m （t ）如果它不少于2fH 次每秒的速率进行抽样，则m(t)可以由抽样值完全确定。 抽样定理指出，由样值序列无失真恢复原信号的条件是f S≥2 f h ，为了满足抽样定理，要求模拟信号的频谱限制在0～f h 之内（fh 为模拟信号的最高频率）。为此，在抽样之前，先设置一个前置低通滤波器，将模拟信号的带宽限制在fh 以下，如果前置低通滤波器特性不良或者抽样频率过低都会产生折叠噪声。抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。 另外要注意的是，采样间隔的 周期要足够的小，采样率要做够的大，要不 ) (s t f D /A ) (n f ) (n g A /D ) (t g )(t p ) (t f 量化编码 数字 滤波器
电话通信系统与闭路电视系统设计方案根据东陵工商局对电话通讯系统与闭路电视系统工程的要求，我公司本着，优质、高效、经济、实用的设计宗旨。发挥本公司高科技企业的优势，充分考虑用户的利益，综合以往优良工程的实际思想，为此提出本方案。 一、电话通信系统： 根据用户的要求，我们对电话通信系统提出两套方案供选择。 （一）全部采用市话直拨的通信系统。 1、系统构成：该系统由外线系统、内外线交换系统及内线系统 构成。 外线系统：此系统主要是联接大楼用户与市电话交换网的系 统。根据设 计图纸及用户的需要，我们对个大楼的电话需求进行了统计，需安装182部电话，固每部电话均采用市话直拨。电话需求量大，因 此，必须由电话局做一外线进户工程。需安装200对电话通讯电缆进 入楼内，通过连接和内线交接。内外线交接系统：此系统采用200型 配线架来完成沈阳市电话与内部用户电话的联接。内线系统：主要是 由楼层交换箱和拥护按线盒等组成，完成大楼内每层用户的交接分配 和用户电话联接的作用。 2、设计要点：外线进户后安有防雷电的过流保护装置，200型 配线架要接地，接地电阻≤5Ω 3、优缺点：由于每部电话均采用外线直拨话机，因此优点是拨
打灵活、方便，接通率高，无需电话守机员进行转接。 缺点是费用高，不易管理，三方通话，电话会议，异地转接， 免打扰等功能都不具备。 4、工程所需器材及设备预算。 （二）采用内部小交换系统： 1、系统构成：注系统由外线系统、内外线交换系统及内线系统 构成。外线系统：主要是由15条中继线及10-20条外线构成 大楼用户与市电话网的联络。内外线交换系统：由用户小交 换机，pc话站、300型配线架系统组成，主要是通过用户小 交换机来完成内外线的接转。 内线系统：主要是由楼层，和用户接线盒等组成。完成大楼 内每层用户的交接分配和闭路与用户电话联接的作用。 2、设计要求： 系统总机房设计在5楼。因此需将外线及中继线引至5楼总机 房，以便进行与小交换机的联接和分配。外线进户后要有过流 保护装置。总机房要设二组电源、要求铺设防静电地板，要密 封良好，有温度控制装置。小交换机采用物美价廉的国产（空 分）HTD-256型小交换机或数字机JSQ-31。 小交换机：防静电地板及300型配线架要有单独的接地线。接 地电阻≤5Ω内部通信线路采用集中铺设的综合布线方式，话线 采用三类双绞线，主干线选用U型槽道式的布线方式。 3、优缺点：由于采用小交换机进行电话交换控制，电话易于管
课程设计报告 课程名称现代通信系统设计 课题名称现代通信系统之EPON光接入实训 专业通信工程 班级 学号
姓名 指导教师胡瑛乔汇东张鏖烽 2014 年12月20日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称现代通信系统设计 课题现代通信系统之EPON光接入实训 专业班级通信工程 学生姓名 学号 指导老师胡瑛乔汇东张鏖烽 审批 任务书下达日期2014 年12月1 日 任务完成日期2014年12月20日
目录 一、固网通信系统拓扑图 (1) 二、简单理论介绍 (1) 三、设备介绍及设备在固网通信系统的作用 (3) 3.1 EPON-MA5680T产品 (3) 3.2 HG813e设备 (7) 四、平台硬件连接图 (8) 五、数据规划 (8) 六、代码分析 (9) 七、结果 (9) 八、体会 (11) 九、评分表 (12)
现代通信系统之EPON光接入实训 一、固网通信系统拓扑图 EPON协议为OLT到每个ONU建立一条逻辑链路，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，ODN中的光分路器将数据流广播到各个支路，所有ONU都可接收到下行以太数据帧。从ONU到OLT的上行方向上，各个ONU采用时分复用的机制共享上行带宽。EPON通过MPCP协议定义ONU向OLT注册发现、OLT向ONU分配时隙授权、ONU向OLT 报告带宽请求等机制，实现了一种高效简洁的TDM-PON模型。 图1 通信系统拓扑图 二、简单理论介绍 以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network：EPON）是一种新型的光纤接入网技术，是当今世界上新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，采用PON的拓扑结果实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点。中间采用光分路等无源设备，光纤接入各个用户点（ONU），更多地节省光缆资源，并具有带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。因此无论是在技术优越性和运营效率方面来说，EPON都具有其不可替代的优势。EPON技术在日本、欧美等发达国家已经在大规模的应用，中国的电信运营商为了在新的竞争环境中处于不败之地，也正在大规模的推广使用EPON接入网技术。特别是在中国信息产业迅速发展的今天，相信EPON技术将会得到更加充分的推广和使用，将会在以后的宽带IP接入中发挥至关重要的作用，一定将越来越多的得到应用。EPON 系统采用WDM（Wavelength Division Multiplexing）技术，实现单纤双向传输，EPON(Ethernet Passive