湖南科技大学
信息与电气工程学院
课程设计报告
课程：通信原理
题目：卷积码的仿真
专业：电子信息工程
班级：电子二班
姓名：高二奎
学号： 1104030205
任务书
目录
一、任务与要求 (4)
1.1设计的目的 (4)
1.2 设计的基本内容 (4)
二、卷积码的介绍 (4)
2.1 卷积码的介绍 (4)
2.2 编码原理 (4)
2.3 译码原理 (7)
三、SystemView软件简介 (8)
3.1 SystemView基本特点 (8)
3.2 各单元模块功能介绍及电路设计 (8)
3.3 各模块的原理及介绍 (10)
3.4 图符库选择按钮 (10)
3.5 system view 的操作步骤 (11)
3.6 分析窗的接收计算器 (12)
四、系统仿真和调试 (12)
4.1 系统仿真 (12)
4.2 调试结果 (13)
五、总结 (15)
5.1 设计小结 (15)
5.2 心得体会 (15)
参考文献 (16)
一、任务与要求
1.1设计的目的
这次的课程设计就是基于SystemView软件的卷积码仿真设计，要学会运用SystemView，理解卷积码系统的原理，并用SystemView进行仿真设计。
1.2 设计的基本内容
SystemView是一种动态系统分析软件，也是一个非常好的仿真工具。它能按照物理概念直接建立分析和仿真，对通信技术的发展起到很大的作用。本次课程设计就是利用软件SystemView对卷积码进行可视化仿真，对信息数据的编码，传输及译码等功能的实现，充分展示了SystemView在通信仿真中灵活的应用实例。
二、卷积码的简介
2.1 卷积码介绍
非分组码的卷积码的编码器是在任一段规定时间内产生n个码元，但它不仅取决于这段时间中的k个信息位，还取决于前(K-1)段规定时间内的信息位，这K段时间内的码元数目为K·k，称参数K为卷积码的约束长度，每k 个比特输入，得到n比特输出，编码效率为k/n，约束长度为K。在k=1的条件下，移位寄存器级数m=K-1。
卷积码一般可用(n，k，K)来表示，其中k为输入码元数，n为输出码元数，而K则为编码器的约束长度。典型的卷积码一般选n和k ( k< n ) 值较小，但约束长度K可取较大值(K<10)，以获得既简单又高性能的信道编码
[6]。
卷积码是1955年Elias最早提出，1957年Wozencraft提出了序列译码。
1963年Massey提出了一种性能稍差，但比较实用的门限译码方法。1967年维特比(Viterbi)提出了最大似然译码。它对存储器级数较小的卷积码的译码很容易实现，称为维特比算法或维特比译码。
图1、二进制卷积码的编码器
图2给出了（3，1，2）二进制卷积码编码器。在每一时间单位，输入一个比特信息i m ，同时存贮器内的数据向右移一位，产生3个比特的输出i c ，其中一个是输入比特i m ，两个是校验比特
,1
i p ，
,2
i p 。
图2
由图可知：
,12
,212
i i i i i i i p m m p m m m ---=⊕=⊕⊕
因为校验比特是输入信息元i m 的模2和，它们是线性关系，所以这类卷积码是线性码。称i c 为卷积码的一个子码或码段，它不仅与当前输入信息有关，还与前2个（m ）时间单位的输入信息有关，即和前2个子码有关；而且i m 要经过2个时间单位才能移出存贮器，所以i c 也参与了后2个子码中的校验运算，称1N m =+为编码约束度，说明编码过程中互相约束的码段个数。本例的编码约束度为3。m 或N 是表示卷积码编码器复杂性的一个重要参数。m 或
N 越大，编码器和译码器越复杂，但卷积码的纠错能力也越强。因此这是一
对矛盾，在具体设计时要根据应用要求进行折衷处理，选择适当的码型。
卷积码的描述方式为解析法和图解法两类。
解析法包括矩阵形式和生成
多项式形式，图解法包括树图、状态图和网格图。
图3 卷积码的树图表示
图4卷积码的网格图
图5卷积码的状态图
2.3 译码原理
采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能
的2kL 条路径(序列)，而是接收一段，计算和比较一段，选择一段最大似然可能的码段，从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。
下面以图6的(2，1，3)卷积码编码器所编出的码为例，来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程，这里给出该码的状态图，如图7所
示。根据卷积码画网格的方法，我们可以画出该码的网格图，如图8所示。该图设输入信息数目L=5，所以画L+N=8个时间单位，图中分别标以0至7。这里设编码器从a 状态开始运作。该网格图的每一条路径都对应着不同的输入信息序列。由于所有可能输入信息序列共有2kL 个，因而网格图中所有可能的路径也为2kL 条。这里节点a=00，b=01，c=10，d=11。
设输入编码器的信息序列为(11011000)，则由编码器对应输出的序列为Y=(1101010001011100)，编码器的状态转移路线为abdcbdca 。若收到的序列R=(0101011001011100),对照网格图来说明维特比译码的方法。
a b
c d
节点号
1
2
3
4
5
6
7
图8 (2,1,3)卷积码网格图
由于该卷积码的约束长度为6位，因此先选择接收序列的前6位序列
R1=(010101)同到达第3时刻的可能的8个码序列(即8条路径)进行比较，并计算出码距。该例中到达第3时刻a 点的路径序列是(000000)和(111011)，他们与R1的距离分别为3和4；到达第3时刻b 点的路径序列是(000011)和(111000)，他们与R1的距离分别为3和4；到达第3时刻c 点的路径序列是(001110)和(110101)，他们与R1的距离分别为4和1；到达第3时刻d 点的路径序列是(001101)和(110110)，他们与R1的距离分别为2和3。上述每个节点都保留码距较小的路径作为幸存路径，所以幸存路径码序列是(000000)、(000011)、(1101001)和(001101)，如图9所示。用于上面类似的方法可以得到第4、5、6、7时刻的幸存路径。 三、SystemView 软件简介
3.1 SystemView 基本特点
System View 是美国ELANIX 公司推出的，基于Windows 环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)描述程序。利用System View ，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从System View 配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
3.2 各单元模块功能介绍及电路设计
1）系统设计窗口
启动SystemView 后就会出现如图所示的系统设计窗口，它包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计窗工作区。
a b c d
节点号 0
1
2
3
图9 维特比译码第3时刻幸存路径
图3.1系统设计窗口
系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共11项功能菜单。与最初的SystemView1.8相比，SystemView3.0的操作界面和对话框布局有所改变。
2）定时窗口:
图3.2 SystemView系统定时窗口
设定系统定时窗口：此窗口定义系统仿真的起始和终止时间（Start Time and Stop Time）、采样率（Sample Rate）、采样间隔（Time Spacing）、采样点表
（No.ofSamples）、频率分辨率（Freq.Res.）和系统的循环次数（No.of System Loops）。系统仿真之前首先必须定义这些参数，系统定时直接控制系统的仿真。同时系统定时的设定直接影响系统仿真的精度，所以选取参数必须十分注意，这也是我们应重点注意的内容，采样频率过高会增加仿真的时间，过低则有肯能得不到正确的仿真效果。
3.3 各模块的原理及介绍
1）SystemView工具条图标介绍
图3.3SystemView工具条
以上工具条包括许多常用功能的图标快捷键，分别为：清除工作区、删除按钮、断开图符、间连接连接按钮、复制按钮、图符翻转、创建便笺、创建子系统、显示子系统、根轨迹、波特图、画面重画、停止仿真、开始仿真、系统定时、分析窗口。
3.4 图符库选择按钮
在设计窗口中间的大片区域就是设计区域，也就是供用户搭建各种系统的地方。在设计窗口的最上端一行是下拉式命令菜单行，通过调用这些菜单可以执行System View的各项功能；设计窗口中菜单行的下面，紧邻在设计区域上端一行是工具栏，它包含了在系统设计、仿真中可能用到的各种操作按钮；在工具栏的最右端是提示信息，当鼠标置于某一工具按钮上时,在该处会显示对该按钮的说明和提示信息；紧邻在设计区域左端是各种器件图标库，下面介绍些常用的几个库图标，如表3-1所示。
表3-1 常用图标
3.5 system view 的操作步骤
(一) 选择设置信号源（Source）
选中该图标并按住鼠标左键将其拖至设计区内，这时所选中的图标会出现在设计区域中。双击设计窗口中的图标后，弹出的对话框，通过Periodic Noise/PN Aperiodic和Import按钮进行分类选择和调用。选中后单击对话框中的参数按钮Parameters，在出现的参数设置对话框中设置幅度、频率、相位。完成后分别单击参数设置和源库对话框的按钮OK，从而完成该图标的设置。
（二）选择设置分析窗（Sink）
当需要对系统中各测试点或某一图标输出进行观察时，则应放置一个分析窗（Sink）图标，一般将其设置为“Analysis”属性。Analysis图标相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图标之一。具体操作和信号源设置类似。
（三）系统定时（System Time）
System View系统是一个离散时间系统。
在每次系统运行之前，首先需要设定一个系统频率。各种仿真系统运行时，是先对信号以系统频率进行采样，然后按照系统对信号的处理计算各个采样点的值，最后在输出时，在分析窗内，按要求画出各个点的值或拟合曲线。所以，系统定时是系统运行之前一个必不可少的步骤。如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意，甚至根本得不到预期的结果。
当在系统设计区域完成设计输入操作后，单击“系统定时”(System Time) 按钮，此时将出现系统定时设置（System Time Specification）对话框，如图1.19所示。用户需要设置几个参数框内的参数，包括起始时间（Start Time）和终止时间（Stop Time），采样率（Sample Rate）、采样间隔（Time Spacing）和采样点数（No. of Samples），频率分辨率（Freq.Res.），自动标尺（Auto Set No.Samples），系统循环次数（No. of System Loops）。需要注意的是采样率，一般为了获得较好
的仿真波形，系统的采样率应设为系统信号最高频率的5至7倍。当采样率为系统信号最高频率的10倍以上时，仿真波形就几乎没有失真了。
3.6 分析窗的接收计算器
分析窗的一个重要的特点是帮助用户获得各种输出数据的时域和频域参数，并对其进行分析处理，比较或进一步组合运算。而接收计算器就是完成这些进一步工作的必备工具。在分析窗下面的提示栏按键就进入了接收计算器。
分析窗的接受计算器可对所选择的活动窗口进行的操作或进一步的运算主要有十一种。这些操作和运算都是以选定的活动窗口中显示的数据为基础进行运算得到一个新的窗口。例如Arithmetic算术运算是一个常用的操作，其功能有求活动窗口之和、求两个窗口之差、取反、归一化窗口、窗口相乘、曲线相乘、取倒数。
图3.6分析窗口
四、系统仿真和调试
4.1 系统仿真
系统仿真图如下，各参数的设置已在图中标出
系统仿真图4.2 调试的结果
W0
W2
W3
卷积码的硬判决和软判决译码器BER曲线比较覆盖图
由图可知软判决的性能要优与硬判决。
五、总结
5.1设计小结
通过System View软件对汉明编译码的仿真，可以看出，卷积码是一种编码效率极高的码形；同时，还可以看出System View作为一种基于windows平台的对系统进行设计，仿真和分析的EDA软件工具，其功能非常强大有有非常好的灵活性。
5.2 心得体会
System View软件的学习。以前没有接触这个软件，这个第一次接触这个软件，对于这个软件的了解及其熟悉是一个非常重要的方面。System View 在软件中也是具有分出重要的地位的，作为我们电技的专业的人来说，熟悉使用一款以上的绘图软件是必须得。所以这次对于我来说是一个非常好的机会来学习这款软件，基本掌握了其中一些常用的软件的相关知识。对于以后进一步去掌握这款软件打下坚实的基础。
提高了动手能力。在这次课程设计中，我通过由不熟悉这款软件，到学习其中的知识，并且在书本中查找窗口中的界面的介绍，学习这款软件，并独立完成全部的内容。提高了思维能力，非常好的利用了课本的知识，结合课本的知识，把原来的绘图做了很多的改进。有些过程按照自己的设计的思维去做，最终绘制了全部仿真波形，学以致用，这次的课程设计是一个非常好的时间机会，同时，是对于课本的知识的更深的理解。
通过本次课程设计，更使我明白了学习和实践之间的密切关系，同时也为我在以后的工作岗位上能够更好的发挥自己的能力，累积了不少的经验
参考文献
[1] 樊昌信曹丽娜编著.通信原理.[M].北京：国防工业出版社，2006。
[2]李东生.SystemView系统设计及仿真入门与应用[M] 北京：电子工业出版社。
Flexsim应用案例示例 示例一港口集装箱物流系统仿真 （根据：肖锋，基于Flexsim集装箱码头仿真平台关键技术研究，武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2006改编） 1、港口集装箱物流系统概述与仿真目的 1.1港口集装箱物流系统概述 1.2港口集装箱物流系统仿真的目的 2、港口集装箱物流系统的作业流程 2.1港口集装箱物流系统描述 2.2港口集装箱物流系统作业流程 2.3港口集装箱物流系统离散模型分析 3、港口集装箱物流系统仿真模型 3.1港口集装箱物流系统布局模型设计 3.2港口集装箱物流系统设备建模 3.3港口集装箱物流系统仿真 4、仿真运行及数据分析 4.1仿真运行及数据处理 4.2仿真数据的结果分析 小结与讨论 示例二物流配送中心仿真 （根据：XXX改编） 1、物流配送中心概述与仿真目的 1.1物流配送中心简介 1.2仿真目的 2、配送中心的作业流程描述 2.1配送中心的功能 2.2配送中心的系统流程
3、配送中心的仿真模型 3.1配送中心的仿真布局模型设计 3.2配送中心的设备建模 3.3配送中心的仿真 4、仿真运行及数据分析 4.1仿真运行及数据处理 4.2仿真数据结果分析 4.3系统优化 小结与讨论 “我也来编书”示例 示例一第X章排队系统建模与仿真学习要点 1、排队系统概述 2、排队系统问题描述 3、排队系统建模 4、排队系统仿真 5、模型运行与结果分析 小结 思考题与习题（3-5题） 参考文献 1、李文锋，袁兵，张煜.2010.物流系统建模与仿真（第6章） 北京：科学出版社 2、王红卫，谢勇，王小平，祁超.2009.物流系统仿真（第6章） 北京：清华大学出版社 3、马向国，刘同娟.2012.现代物流系统建模、仿真及应用案例（第5章）
PCB仿真设计毕业论文 【摘要】 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。 本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。 【关键字】 高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真
Abstract With the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened. In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity in high-speed electrocircuit design. Key Words High-speed PCB、Signal integrity、Transmission lines、reflect、crosstalk、simulation
卷积码的编解码Matlab仿真摘要 卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现，同时它具有较强的纠错能力D随着纠错编码理论研究的不断深入，卷积码的实际应用越来越广泛。本文简明地介绍了卷积码的编码原理和译码原理o并在SIMULINK模块设计中，完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后，通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测，并对测试结果作了分析。得出了以下三个结论z (1)当改变卷积码的码率时，系统的误码性能也将随之发生变化。 (2)对于码率一定的卷积码，当约束长度N发生变化时，系统的误码性能也会随之发生变化。 (3)回溯长度也会不同程度上地影响误码性能。 关键词:卷积码:码率:约束长度:回溯长度
Simulation and Research on Encoding and Decoding of Convolution Code Abstract Convolution code has a superior performance of the channel code. It is easy to coding and decoding.An d it has a strong ability to correct e盯ors. As correcting coding theory has a long development，the practice of convolution code is more and more extensive.In由1S由esis，the principle of convolution coding and decoding is introduced simply白rstly. Then由e whole simulation module process of encoding，decoding and the Error Rate Calculation is completed in由is design. Finally，in order to understand 由eir performances of error rate，many changes in parameters of convolution code are calculated in the simulation process.Af ter simulation and me皿UTe，an analysis of test results is presented.Th e following由ree conclusions are draw: (l)Wh en the rate of convolution Code ch皿ges，HER performance of the systemwill change. (2) For a certain rate of convolution code，when由ere is a change in the constraint length of N，BER perfonnance of由e system will change. (3) Re位ospec咀ve length will affect BE R. Key words: convolution code; rate; cons缸aint leng由; retrospective length;
创新实践报告
报 告 题 目： 学 院 名 称： 姓 名：
基于 matlab 的通信系统仿真 信息工程学院 余盛泽
班 级 学 号： 指 导 老 师： 温 靖
二 O 一四年十月十五日
目录
一、引言........................................................................................................................ 3 二、仿真分析与测试 ................................................................................................... 4
2.1 随机信号的生成 ............................................................................................................... 4 2.2 信道编译码 ........................................................................................................................ 4 2.2.1 卷积码的原理 ........................................................................................................ 4 2.2.2 译码原理 ................................................................................................................ 5 2.3 调制与解调 ....................................................................................................................... 5 2.3.1 BPSK 的调制原理 .................................................................................................. 5 2.3.2 BPSK 解调原理 ...................................................................................................... 6 2.3.3 QPSK 调制与解调 ................................................................................................. 7 2.4 信道 .................................................................................................................................... 8
信息与通信工程学院MATLAB仿真论文 题目：基于matlab的系统仿真 班级: 13级电信三班谢丽娟 姓名：谢丽娟 学号： 14132200845
目录 摘要 (2) 一、关于MATLAB的基本知识 (2) 1.1 MATLAB的介绍 (2) 1.2 SIMULINK的介绍 (2) 二、无环流可逆调速系统 (2) 2.1 无环流可逆调速系统简介 (2) 2.2逻辑无环流调速系统的原理图 (3) 三、主电路的组成及其工作原理主电路的组成及其工作原理 (3) 四、仿真系统的设计 (3) 4.1电流环结构图的简化 (3) 4.2 电流调节器结构的选择 (3) 4.3转速调节器设计转速环结构图的简化 (4) 4.4 转速调节器设计 (5) 4.4 转速调节器设计 (5) 4.5 转速调节器的参数计算 (5) 4.6 逻辑控制器设计 (5) 4.7逻辑控制器的组成 (6) 五、逻辑无环流直流可逆调速系统仿真的建模 (6) 5.1逻辑控制直流可逆调速原理和仿真模型 (6) 5.2逻辑控制器模块 (7) 5.3电平检测 (7) 5.4延时电路 (8) 5.5连锁保护 (8) 六、仿真结果 (8) 摘要
许多生产机械要求电动机既能正传，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统，采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两项晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。 又环流可逆系统虽然具有反响快，过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。 本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理及其构成，并对其控制电 路进行了计算和设计。 运用了一种基于 Matlab 的 Simulink 和 Power System 工具箱、 面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了逻辑控制电流可逆调速系统的仿真。 关键词: 直流电机；环流；逻辑无环流可逆调速；Matlab 仿真 一、关于MATLAB 的基本知识 1.1 MATLAB 的介绍 MATLAB 是矩阵实验室的简称，是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分它将数值分析、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。 1.2 SIMULINK 的介绍 Simulink 是MATLAB 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink 。 。Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采 样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就 是系统中的不同部分具有不同的采样速率。 为了创建动态系统模型，Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个 创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且 用户可以立即看到系统的仿真结果。 二、无环流可逆调速系统 2.1 无环流可逆调速系统简介 许多生产机械要求电动机既能正传，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统，采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两项晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。这样的环流对负载无益，因此应该予以抑制或消除。 逻辑无环流系统目前生产中应用最为广 泛的可逆系统，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使他完全处于阻断状态，确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统。 逻辑无环流调速系统主电路和系统控制电路的系统组成 主电路采用两组晶闸管装置反并联线路；由于没有环流，不用设置环流电抗器；仍保留平波电抗器Ld ，以保证稳定与运行时电流波形连续；控制系统采用典型的转速、电流双闭环方案；电流环为内环，转速环为外环。为了实现 转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统
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山东职业学院 毕业设计指导书 设计题目典型零件的数控编程与加工仿真 班级 姓名 指导教师宋嘎 2011年11月 一、设计题目：典型零件的数控编程与加工仿真 二、背景与目的 数控加工的广泛运用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构都带来了深刻的变化，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。如何良好地运用数控机床，发挥其高精度、高效率等特点，是制造行业从业人员面临的一个大问题；另一方面，高职院校数控技术专业正是要培养这种掌握数控工艺和加工技术的高端技能型人才。因此，应该使学生熟练掌握数控加工工艺的制定，数据程序的编制和数控机床的操作等技能，使他们毕业后能够快速上岗，从而提高就业竞争能力。
在三年的学习中，机电一体化技术专业的毕业生系统地学习了本课题所涉及到的《机械设计基础》、《机械制造技术基础》、《机加工设备》、《数控编程与加工》等专业理论知识，为使学生更加全面地掌握所学理论知识，做到融会贯通，在将来的就业竞争、生存竞争中立于不败之地，特设这一课题。 本课题设计目的： 1、熟练掌握典型零件的车削加工工艺 2、熟练掌握典型零件的铣削加工工艺 3、熟练掌握FANUC 0i系统的程序编制 4、掌握计算机二维绘图和三维造型的应用 5、熟练掌握宇龙数控仿真软件的应用 三、设计过程及内容 （一）计算机绘图 利用Cimatron E软件完成零件的三维造型，并生成二维工程图。 （二）零件的数控加工工艺分析 1．零件图样分析 2．基准选择 3．加工方法与加工方案的确定 4．工序和工步的划分 5．走刀路线的确定 6．工艺装备的选择 7．切削用量的确定 注：工艺分析务必按以上步骤进行，不可省略。 （三）编制加工工艺文件 工件安装和原点设定卡片 数控加工走刀路线图 数控加工工序卡片 数控加工刀具卡片 注：此部分应置于毕业论文的附录中 （四）编写程序
长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 郭林 学院计算机与通信工程专业通信工程 班级540802 学号11 学生姓名郭林指导教师龙敏 课程成绩完成日期2008年1月11日
基于Matlab的卷积码译码器的 设计与仿真 学生姓名：郭林指导老师：** 摘要本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出, 并通过Matlab软件进行设计与仿真，并进行误码率分析。在课程设计中，系统开发平台为Windows Vista Ultimate，程序设计与仿真均采用Matlab R2007a(7.4)，最后仿真详单与理论分析一致。 关键词课程设计；卷积码译码器；Matlab；Simulink；设计与仿真 1引言 本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出,并通 过Matlab软件进行设计与仿真。卷积码的译码有两种方法——软判决和硬判决，此课程设计采用硬判决的维特比译码。 1.1课程设计目的 卷积码是一种向前纠错控制编码。它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结构化的，使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。可以验证的是在同样复杂度情况下，卷积码的编码增益要大于分组码的编码增益。对于某个特定的应用，采用分组编码还是采用卷积编码哪一种更好则取决于这一应用的具体情况和进行比较时可用的技术[1]。 本课程设计便是通过Matlab设计一个硬判决维特比译码输出的完整电路，并进行误码率分析。
1.2 课程设计的原理 卷积码，又称连环码，是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。 卷积编码的最佳译码准则为：在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下，译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道，最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类：一类是大数逻辑译码，又称门限译码(硬判决，编者注)；另一种是概率译码(软判决，编者注)，概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的，其译码设备简单，速度快，但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时，与序列译码相比，维特比译码器比较简单，计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出，近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多，而且在卫星深空通信中应用更多，该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 2维特比译码原理 采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL条路径(序列)，而是接收一段，计算和比较一段，选择一段最大似然可能的码段，从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。 下面以图2.1的(2，1，3)卷积码编码器所编出的码为例，来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程，这里给出该码的状态图，如图2.2所
摘要 随着科学技术的发展，计算机仿真技术呈现出越来越强大的活力，它大大节省了人力、物力和时间成本，在当今教学、科研、生产等各个领域发挥着巨大的作用。使用MATLAB和SIMULINK作为辅助教学软件，一方面可以摆脱繁杂的大规模计算；另一方面还可以使学生有机会自己动手构建模型，所花费的代价要远小于实际建模。Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。 本文主要探究数字频带通信系统的各种传输方式的优良特性，分别为ASK、FSK、PSK、QPSK几种基本但是非常重要的方式，并通过使用MATLAB中SIMULINK功能对各种方式进行仿真，展示数字通信系统的工作过程，最后通过数字信号的分析可以得出各种数字通信方式的误码率，并且分析得出QPSK为最佳的传输方式。主要由于QPSK信号的相位是四个正交的点，这样相对别的方式拥有最好的欧氏距离，也就是说抗干扰能力最强，而且QPSK信号产生非常简单，所以QPSK在日常数字传输中得到广泛应用。 关键字:数字通信系统,Matlab,ASK,FSK,PSK,仿真.
Abstract With the development of science and technology, computer simulation technology becomes more and more powerful vitality, it saves the manpower, material resources and time , it plays an important role in the teaching, scientific research, production and other fields. MATLAB with its powerful function in simulation software in many science and engineering talent showing itself, it becomes the most popular international computing software tools. MATLAB not only has strong function and easy operation, the user can concentrates on the research questions, and it doesn't need to spend too much time on programming. MATLAB and SIMULINK are used as the auxiliary teaching software, one can get rid of the large-scale complicated computation; on the other hand, also can make the students have the opportunity to do-it-yourself model construction, the cost to be far less than the actual modeling. Simulink is Mathworks's famous Simulink simulation environment based on Matlab platform as a professional and functional simulation tool with powerful and simple operation, it has been favored by more and more engineering and technical personnel, it builds the modeling method building is simple and intuitive, and has been in various fields has been widely applied. The excellent properties of various transmission methods this paper mainly research on digital band communication system, respectively ASK, FSK, PSK, QPSK several basic but very important, and by using the SIMULINK function in MATLAB of various simulation, to show the reader the work process of digital communication system, finally, through the analysis of digital signal can be obtained. Rate of various digital communication mode, and analysis of the transmission mode of QPSK the best. Mainly due to the phase of the QPSK signal is four orthogonal, so relative to other ways to have the best Euclidean distance, that is to say the anti-interference ability is the strongest, and the QPSK signal generation is very simple, so
石家庄邮电职业技术学院 毕业设计 动态路由RIP协议的配置及功能仿真 2011 届电信工程系专业移动通信技术 班级电xxxxxxxx班 学号 xxxxxxxx 姓名某某 指导教师张星 完成日期 2011年12月30日
石家庄邮电职业技术学院 毕业设计任务书 姓名某某学号xxxxxxxx 专业移动通信技术班级电xxxxxxxx班毕业设计题目动态路由RIP协议的配置及功能仿真 指导教师姓名张星职称或职务讲师工作单 位 石家庄邮电职业技 术学院 一、毕业设计内容 学习路由器动态路由RIP协议的配置，并在模拟器环境下通过实验达到熟练应用的目的。 二、基本要求 独立完成路由器动态路由RIP协议的配置； 掌握基本的路由协议知识，熟悉动态路由协议的配置及功能。 三、重点研究问题 在模拟器环境下实现动态路由RIP的配置以及检测 四、主要设计方法（或步骤） （1）使用YS-RouteSim 路由器模拟器搭建出基本实验环境 （2）整理分析相关资料；确定将要实现的目标； （3）制定配置方案；实施配置； （4）测试并验证 主要参考文献、资料： [1] 周昕，数据通信与网络技术，清华大学出版社，2004 [2] 魏亮，路由器原理与应用，人民邮电出版社，2005 [3]白建军，路由器原理与设计，人民邮电出版社，2002 计划进度： 2010年10月1日-2009年10月8日，确定毕业论文题目、下达毕业论文任务书 2010年10月23日-2009年11月23日，完成毕业设计论文初稿 2010年11月24日-2009年12月3日，进行毕业论文中期检查 2010年12月4日-2009年12月18日，修改毕业论文初稿，提交最终稿 2010年12月21日-2009年12月29日，准备毕业答辩 指导教师签字：年月日
基于Matlab的卷积码译码器的 设计与仿真 学生姓名：指导老师：** 摘要本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出, 并通过Matlab软件进行设计与仿真，并进行误码率分析。在课程设计中，系统开发平台为Windows Vista Ultimate，程序设计与仿真均采用Matlab R2007a(7.4)，最后仿真详单与理论分析一致。 关键词课程设计；卷积码译码器；Matlab；Simulink；设计与仿真 1引言 本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出,并通 过Matlab软件进行设计与仿真。卷积码的译码有两种方法——软判决和硬判决，此课程设计采用硬判决的维特比译码。 1.1课程设计目的 卷积码是一种向前纠错控制编码。它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结构化的，使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。可以验证的是在同样复杂度情况下，卷积码的编码增益要大于分组码的编码增益。对于某个特定的应用，采用分组编码还是采用卷积编码哪一种更好则取决于这一应用的具体情况和进行比较时可用的技术[1]。 本课程设计便是通过Matlab设计一个硬判决维特比译码输出的完整电路，并进行误码率分析。
1.2 课程设计的原理 卷积码，又称连环码，是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。 卷积编码的最佳译码准则为：在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下，译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道，最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类：一类是大数逻辑译码，又称门限译码(硬判决，编者注)；另一种是概率译码(软判决，编者注)，概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的，其译码设备简单，速度快，但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时，与序列译码相比，维特比译码器比较简单，计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出，近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多，而且在卫星深空通信中应用更多，该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 2维特比译码原理 采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL条路径(序列)，而是接收一段，计算和比较一段，选择一段最大似然可能的码段，从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。 下面以图2.1的(2，1，3)卷积码编码器所编出的码为例，来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程，这里给出该码的状态图，如图2.2所
卷积编码程序： function [output, len_tal] = cnv_encd(secrettext, encodetext) g = [0 0 1 0 0 1 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 1; 1 0 0 0 0 0 0 1; 0 1 0 0 1 1 0 1]; k0 = 1; % 读入文本文件并计算文件长度 frr = fopen(secrettext, 'r'); [msg, len] = fread(frr, 'ubit1'); msg = msg'; % check to see if extra zero padding is necessary if rem(length(msg), k0) > 0 msg = [msg, zeros(size(1:k0-rem(length(msg),k0)))]; end n = length(msg)/k0; % 把输入比特按k0分组，n为所得的组数。 % check the size of matrix g if rem(size(g, 2), k0) > 0 error('Error, g is not of the right size.'); end % determine L and n0 L = size(g, 2)/k0; n0 = size(g, 1); % add extra zeros，以保证编码器是从全0开始，并回到全0状态。 u = [zeros(size(1:(L-1)*k0)), msg, zeros(size(1:(L-1)*k0))]; % generate uu, a matrix whose columns are the contents of conv. encoder at % various clock cycles. u1 = u(L*k0: -1 :1); for i = 1:n+L-2 u1 = [u1, u((i+L)*k0:-1:i*k0+1)]; end uu = reshape(u1, L*k0, n+L-1); % determine the output output = reshape(rem(g*uu, 2), 1, n0*(L+n-1)); len_tal = n0*(L + n - 1);
卷积码仿真报告 卷积码编码原理 卷积码和分组码一样，也是将k 个信息比特编成n 个比特，但与分组编码的不同之处在于卷积码的编后的n 个比特不仅与当前k 个信息比特有关，还与前面的（N-1）*k 个信息有关，，编码过程中互相的比特个数为Nk 。卷积码的纠错能力随N 的增加而增大，N 称为卷积的约束深度（记忆深度），通常可记为（n,k,N ）,表示码率为R=k/n 、约束长度为N 的卷积码。一般来说，卷积码的k 和m 都很小，码率也比较低，一般低于90%，所以其纠错能力很强。 由于卷积码充分利用了各码组之间的相关性，无论理论上还是实际中均已证明其性能不差于甚至优于分组码。但是与有严格代数结构的分组码不同，卷积码至今尚未找到可以把纠错性能与码的构成有规律地联系起来的严密的数学手段。目前大都采用计算机来搜索好码。因此，对卷积码的研究还在发展中。 卷积编码的一般结构 卷积码编码器的一般结构如上图所示，数据经过串、并变换器后形成k bits 一帧的并行数据送到线性逻辑单元，同时送入m 级数据帧移位寄存器，m 是移位寄存器的存储深度。编码逻辑根据当前输入数据和存放在数据寄存器中的以前数据进行线性逻辑运算得到 nbits 编码输出，再经过并、串变换转换成串行输出。m 十1称为该卷积码的约束长度。 用u 表示输入消息数据序列 012(,,,)u u u u
m 个输出数据序列为 11,01,11,2(,,,)c c c c = 22,02,12,2(,,,)c c c c = ,0,1,2(,,,)m m m m c c c c = 经并串变换的输出为 1,02,0,01,12,1,1(,,,,,,)m m c c c c c c c = 卷积码是一种重要的实现差错控制的信道编码,其译码方式有三种:Viterbi 译码、序列译码和门限译码。本项目拟定采用Viterbi 译码方式，故在些只考虑 Viterbi 译码算法。Viterbi 译码算法是卷积码最常用的译码算法,它具有最佳的译码性能，但其硬件实现比较复杂。Viterbi 译码算法已被广泛使用在通信和数字信号处理领域。 Viterbi 译码原理 (n,k,m)卷积码编码器共有2km 个状态，若输入的信息序列长度是Lk 十mk ，则进入和离开每一状态各有2km 条分支，在trellis 图上有2kL 条不同的路径，相应于编码器输出的2kL 个码序列。若按照最大似然译码算法，我们要比较所有可能的2kL 条路径，这个计算量通常是无法实现的。Viterbi 算法克服了这个难点，采用接收一段，计算、比较一段，选择一段最可能的分支，从而达到整个码序列是一个由最大似然函数得到的序列。 viterbi 译码的基本思想是：将接收序列r 与网格图上的路径逐分支地进行比较，然后留下距离最小的路径作为留选路径，并将这些留选路径逐分支地延长并存储起来，留选路径的数目等于状态数，所
基于MATLAB的OFDM通信系统仿真
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
目录 摘要 .................................................................... IV Abstract................................................................... V 第一章绪论 .. (1) 1.1引言 (1) 1.2研究背景和意义 (2) 1.2.1 OFDM技术发展现状 (2) 1.2.2 OFDM仿真技术的研究现状 (3) 1.3OFDM技术的特点 (4) 1.4本文的主要内容 (5) 第二章 OFDM的基本原理 (6) 2.1信号的表达式及其正交性 (6) 2.2调制与解调 (9) 2.3保护间隔和循环前缀 (10) 2.4加窗技术 (12) 第三章 OFDM系统的关键技术 (16) 3.1同步技术 (16) 3.1.1同步技术简介 (16) 3.1.2同步技术的分类 (16) 3.1.3同步偏移对OFDM系统性能的影响 (17) 3.2信道估计技术 (18) 3.2.1无线通信信道 (18) 3.2.2无线信道信道估计 (19) 3.3峰均功率比 (19) 3.3.1峰均功率比的定义 (20) 3.3.2 降低峰均功率比的方法 (20) 3.4信道编码和交织 (21) 3.4.1 RS码以及伽罗华域概述 (21) 3.4.2 RS编码原理 (23)
毕业设计用matlab仿真 篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人 类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。 同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景