通信原理課設(shè)基于simulink的數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計

PAGEPAGE1通信原理課設(shè)基于simulink的數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計第一篇：通信原理課設(shè)基于simulink的數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計華東交通大學(xué)課設(shè)論文課程設(shè)計(論文)任務(wù)書信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)11-1、2、3、4班一、一、課程設(shè)計(論文)題目基于Simulink的數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真設(shè)計二、課程設(shè)計(論文)工作自20XX年6月16日起至20XX年6月27日止。三、課程設(shè)計(論文)地點:圖書館、寢室、通信實驗室（4-410）。四、課程設(shè)計(論文)內(nèi)容要求：1．本課程設(shè)計的目的（1）使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)各功能模塊的基本工作原理；（2）培養(yǎng)學(xué)生采用Simulink仿真軟件對各種電路進行仿真的方法；（3）培養(yǎng)學(xué)生對二進制數(shù)字調(diào)制及解調(diào)電路的理解能力；（4）能提高和挖掘?qū)W生對所學(xué)知識的實際應(yīng)用能力即創(chuàng)新能力；（5）提高學(xué)生的科技論文寫作能力。2．課程設(shè)計的任務(wù)及要求1）基本要求：（1）學(xué)習(xí)Simulink仿真軟件的使用；（2）對數(shù)字通信系統(tǒng)調(diào)制及解調(diào)電路各功能模塊的工作原理進行分析；（3）提出數(shù)字通信系統(tǒng)調(diào)制及解調(diào)電路的設(shè)計方案，選用合適的模塊；（4）對所設(shè)計系統(tǒng)進行仿真；（5）并對仿真結(jié)果進行分析。a.2ASK調(diào)制及解調(diào)b.2FSK調(diào)制及解調(diào)c.2PSK調(diào)制及解調(diào)d.2DPSK調(diào)制及解調(diào)e.MASK，MFSK，MPSK，MSK，QAM（至少選做一種）2）創(chuàng)新要求：3）課程設(shè)計論文編寫要求（1）要按照書稿的規(guī)格打印謄寫畢業(yè)論文（2）論文包括目錄、緒論、正文、小結(jié)、參考文獻、謝辭、附錄等（3）畢業(yè)論文裝訂按學(xué)校的統(tǒng)一要求完成4）答辯標(biāo)準(zhǔn)：（1）完成原理分析（20XX（2）系統(tǒng)方案選擇（30分）（3）仿真結(jié)果分析（30分）（4）論文寫作（20XX5）參考文獻：（1）王俊峰.《通信原理MATLAB仿真教程》人民郵電出版社第1版.20XX.11.1華東交通大學(xué)課設(shè)論文（2）趙靜.《基于MATLAB的通信系統(tǒng)仿真》北京航空航天大學(xué)出版社6）課程設(shè)計進度安排內(nèi)容天數(shù)華東交通大學(xué)課設(shè)論文地點構(gòu)思及收集資料2圖書館仿真5實驗室撰寫論文3實驗室學(xué)生簽名：20XX年6月16日課程設(shè)計(論文)評審意見（1）完成原理分析（20XX：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）系統(tǒng)方案選擇（30分）：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）仿真結(jié)果分析（30分）：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）論文寫作（20XX：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）格式規(guī)范性及考勤是否降等級：是（）、否（）評閱人：職稱：副教授20XX年6月27日華東交通大學(xué)課設(shè)論文目錄1.引言21.1設(shè)計背景。21.2數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計步驟。31.3課設(shè)內(nèi)容：32.MATLAB和SIMULINK簡介。43.通信與基帶傳輸系統(tǒng)概念。63.1通信的概念63.2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)74.2ASK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。84.12ASK調(diào)制。84.22ASK的解調(diào)：94.32ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。95.2FSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。105.12FSK的調(diào)制。105.22FSK的解調(diào)。125.32FSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。126.2PSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。136.12PSK的調(diào)制。136.22PSK的解調(diào)。146.32PSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。157.2DPSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。167.12DPSK的調(diào)制。167.22DPSK的解調(diào)。177.32DPSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。178.MSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。198.1MSK的調(diào)制。198.2MSK的解調(diào)20XX.3MSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。219.結(jié)論。21參考文獻22華東交通大學(xué)課設(shè)論文基于simulink的數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計摘要：數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號對載波的某些參量進行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化。根據(jù)控制的載波參量的不同，數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。在此次的課設(shè)中我們利用simulink完成了2ASK調(diào)制及解調(diào)、2FSK調(diào)制及解、調(diào)2PSK調(diào)制及解調(diào)還有2DPSK調(diào)制及解調(diào)，在MASK，MFSK，MPSK，MSK，QAM中選擇了MSK進行了調(diào)制解調(diào)的設(shè)計。在報告中描述了此次課設(shè)中各種調(diào)制方式調(diào)制解調(diào)的原理，并給出調(diào)制、解調(diào)的原理框圖。根據(jù)各種調(diào)制方式的原理,結(jié)合調(diào)制、解調(diào)的原理框圖。利用simulink設(shè)計出了相應(yīng)的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)，同時還進行了仿真，結(jié)合原理不斷觀察仿真結(jié)果，不斷的調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)得到了相對最理想的結(jié)果，并對相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的結(jié)果進行分析。最后對本次的課設(shè)進行了總結(jié)，此次的課設(shè)學(xué)會了simulink的使用，加深了對通信原理的理解，成功實現(xiàn)各調(diào)制方式的調(diào)制、解調(diào)。關(guān)鍵字：數(shù)字調(diào)制simulink仿真與調(diào)試華東交通大學(xué)課設(shè)論文1.引言1.1設(shè)計背景。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,計算機仿真已經(jīng)成為分析和設(shè)計通信系統(tǒng)的主要工具,在通信系統(tǒng)的研發(fā)和教學(xué)中具有越來越重要的意義。計算機仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具,它通過構(gòu)建模型運行結(jié)果來分析實物系統(tǒng)的性能從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過仿真,可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性,消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸,優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。因此,仿真是通信系統(tǒng)研究和工程建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。仿真也稱模擬,在本質(zhì)上,系統(tǒng)的計算機仿真就是根據(jù)實際的物理系統(tǒng)的運行原理建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述并進行計算機數(shù)值求解。根據(jù)實際的目標(biāo)問題提出相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述,通?？梢员磉_為一系列數(shù)學(xué)方程以及一系列邊界條件。把系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述稱為系統(tǒng)的仿真模型。用計算機語言重新表達的數(shù)學(xué)模型稱為系統(tǒng)的計算機仿真模型。對用戶而言,使用仿真軟件的平臺不同,所建立的計算機仿真模型形式也不同,可以是字符形式的一系列程序代碼,也可以是圖形化的一些列一組信號流程圖、系統(tǒng)方框圖或者狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。SIMULINK是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。SIMULINK具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點SIMULINK已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于SIMULINK。從理論上對通信系統(tǒng)進行深入細致的研究是非常必要的，本文對通信系統(tǒng)中的一些重要環(huán)節(jié)，如數(shù)字信號的調(diào)制解調(diào)有著深入的研究學(xué)習(xí)。本文在深刻理解通信系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，利用MATLAB提供的通信工具箱和信號處理工具箱中的模塊，對通信系統(tǒng)中的典型信號進行了模型構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計、仿真演示、結(jié)果顯示。通過系統(tǒng)的仿真與分析可以看出SIMULINK在系統(tǒng)建模和仿真中的巨大優(yōu)勢，是學(xué)習(xí)、研究和設(shè)計通信系統(tǒng)強有力的工具。華東交通大學(xué)課設(shè)論文1.2數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計步驟。利用SIMULINK進行數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計、仿真的基本步驟如下：（1）建立數(shù)學(xué)模型：根據(jù)通信系統(tǒng)的基本原理，將整個系統(tǒng)簡化到有源系統(tǒng)，確定總的系統(tǒng)功能，并將各部分功能模塊化，找出各部分之間的關(guān)系，畫出系統(tǒng)流程框圖模型。（2）仿真系統(tǒng)：根據(jù)建立的模型從SIMULINK通信模型庫的各個子庫中將所需要的單元功能模塊拷貝到Untitled窗口，按系統(tǒng)流程框圖模型連接，組建要仿真的通信系統(tǒng)模型。（3）設(shè)置、調(diào)整參數(shù)：參數(shù)設(shè)置包括運行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置（如系統(tǒng)運行時間。采樣速率等）和功能模塊運行參數(shù)設(shè)置（如正弦信號的頻率、幅度、初相；低通濾波器的截止頻率、通帶增益、阻帶衰減等）。（4）設(shè)置觀察窗口，分析仿真數(shù)據(jù)和波形：在系統(tǒng)模型的關(guān)鍵點處設(shè)置觀測輸出模塊，用于觀測仿真系統(tǒng)的運行情況，以便及時調(diào)整參數(shù)，分析結(jié)果。（5）生成新的模塊：對于庫中沒有的功能模塊，可以根據(jù)以掌握的技術(shù)生成所需新的子模塊，以便隨時調(diào)用。1.3課設(shè)內(nèi)容：此次課設(shè)的主要內(nèi)容如下：（1）：學(xué)習(xí)了simulink的使用方法。（2）：學(xué)習(xí)了各種調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)原理，及其設(shè)計方法。（3）：根據(jù)各種調(diào)制方式的原理，利用simulink設(shè)計出了相應(yīng)的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)，同時還進行了仿真，結(jié)合原理不斷觀察仿真結(jié)果，不斷的調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)得到了最理想的結(jié)果。（4）：以文檔的形式描述了此次課設(shè)中各種調(diào)制方式調(diào)制解調(diào)的原理，給出相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)并對結(jié)果進行分析。華東交通大學(xué)課設(shè)論文2.MATLAB和SIMULINK簡介。美國Mathworks公司于1967年推出了矩陣實驗室“MatrixLaboratory”（縮寫為Matlab）這就是Matlab最早的雛形。開發(fā)的最早的目的是幫助學(xué)校的老師和學(xué)生更好的授課和學(xué)習(xí)。從Matlab誕生開始，由于其高度的集成性及應(yīng)用的方便性，在高校中受到了極大的歡迎。由于它使用方便，能非常快的實現(xiàn)科研人員的設(shè)想，極大的節(jié)約了科研人員的時間，受到了大多數(shù)科研人員的支持，經(jīng)過一代代人的努力，目前已發(fā)展到了7。X版本。Matlab是一種解釋性執(zhí)行語言，具有強大的計算、仿真、繪圖等功能。由于它使用簡單，擴充方便，尤其是世界上有成千上萬的不同領(lǐng)域的科研工作者不停的在自己的科研過程中擴充Matlab的功能，使其成為了巨大的知識寶庫。可以毫不夸張的說，哪怕是你真正理解了一個工具箱，那么就是理解了一門非常重要的科學(xué)知識。科研工作者通?？梢酝ㄟ^Matlab來學(xué)習(xí)某個領(lǐng)域的科學(xué)知識，這就是Matlab真正在全世界推廣開來的原因。目前的Matlab版本已經(jīng)可以方便的設(shè)計漂亮的界面，它可以像VB等語言一樣設(shè)計漂亮的用戶接口，同時因為有最豐富的函數(shù)庫（工具箱），所以計算的功能實現(xiàn)也很簡單，進一步受到了科研工作者的歡迎。另外，Matlab和其他高級語言也具有良好的接口，可以方便的實現(xiàn)與其他語言的混合編程，進一步拓寬了Matlab的應(yīng)用潛力?？梢哉f，Matlab已經(jīng)也很有必要成為大學(xué)生的必修課之一，掌握這門工具對學(xué)習(xí)各門學(xué)科有非常重要的推進作用。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，也是目前在動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等方面應(yīng)用最廣泛的工具之一。確切的說，Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散時間模型，或者是兩者的混合。系統(tǒng)還可以使多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進程的。Simulink工作環(huán)境進過幾年的發(fā)展，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)和工業(yè)界用來建模和仿真的主流工具包。在Simulink環(huán)境中，它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型圖就如同用手在紙上畫模型一樣自如、方便，故用戶只需進行簡單的點擊和拖動就能完成建模，并可直接進行系統(tǒng)的仿真，快速的得到仿真結(jié)果。它的主要特點在于：1、建模方便、快捷；2、易于進行模型分析；3、優(yōu)越的仿真性能。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相華東交通大學(xué)課設(shè)論文比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點。Simulink模塊庫（或函數(shù)庫）包含有Sinks（輸出方式）、Sources（輸入源）、Linear（線性環(huán)節(jié)）、Nonlinear（非線性環(huán)節(jié)）、Connection（連接與接口）和Extra（其他環(huán)節(jié)）等具有不同功能或函數(shù)運算的Simulink庫模塊（或庫函數(shù)），而且每個子模型庫中包含有相應(yīng)的功能模塊，用戶還可以根據(jù)需要定制和創(chuàng)建自己的模塊。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級開始觀看模型，然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊，來查看其下一級的內(nèi)容，以此類推，從而可以看到整個模型的細節(jié)，幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個模型后，用戶可以通過Simulink的菜單或MATLAB的命令窗口鍵入命令來對它進行仿真。菜單方式對于交互工作非常方便，而命令行方式對于運行仿真的批處理非常有用。采用Scope模塊和其他的顯示模塊，可以在仿真進行的同時就可立即觀看到仿真結(jié)果，若改變模塊的參數(shù)并再次運行即可觀察到相應(yīng)的結(jié)果，這適用于因果關(guān)系的問題研究。仿真的結(jié)果還可以存放到MATLAB的工作空間里做事后處理。模型分析工具包括線性化和整理工具，MATLAB的所有工具及Simulink本身的應(yīng)用工具箱都包含這些工具。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改模型。強大的Simulink動態(tài)仿真環(huán)境，可以實現(xiàn)可視化建模和多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。Simulink支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng);Simulink為用戶提供了用方框圖進行建模的圖形接口，它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用差分方程和微分方程建模相比，更直觀、方便和靈活。用戶可以在Matlab和Simulink兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。用于實現(xiàn)通信仿真的通信工具包(Communicationtoolbox，也叫Commlib，通信工具箱)是Matlab語言中的一個科學(xué)性工具包，提供通信領(lǐng)域中計算、研究模擬發(fā)展、系統(tǒng)設(shè)計和分析的功能，可以在Matlab環(huán)境下獨立使用，也可以配合Simulink使用。另外，Matlab的圖形界面功能GUI（GraphicalUserInterface）能為仿真系統(tǒng)生成一個人機交互界面，便于仿真系統(tǒng)的操作。因此，Matlab在通信系統(tǒng)仿真中得到了廣泛應(yīng)用，本文也選用該工具對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進行仿真。華東交通大學(xué)課設(shè)論文3.通信與基帶傳輸系統(tǒng)概念。3.1通信的概念通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖像等都是消息(Message)。消息有模擬消息（如語音、圖像等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號（通常簡稱為信號）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號（Signal）是傳輸消息的手段，信號是消息的物質(zhì)載體。通信系統(tǒng)一般模型如下所示：信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者圖3-1：通信系統(tǒng)一般模型相應(yīng)的信號可分為模擬信號和數(shù)字信號，模擬信號的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是連續(xù)的，如下圖3-2所示：信息源調(diào)制器信道解調(diào)器受信者圖3-2：通信系統(tǒng)一般模型同時數(shù)字信號的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是離散的，如圖3-3所示的數(shù)字通信系統(tǒng)：信信源源信道數(shù)字制器數(shù)信信字受道源信息編編調(diào)解譯譯信碼器碼器道調(diào)器碼器碼器者圖3-3：數(shù)字通信系統(tǒng)華東交通大學(xué)課設(shè)論文通信的目的是傳遞消息，但對受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息(Information)。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來度量。通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)近年來發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用越來越廣泛。通信從本質(zhì)上來講就是實現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)，它要將大量有用的信息無失真，高效率地進行傳輸，同時還要在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還有儲存、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個重要組成部分。3.2數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，為了使數(shù)字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。然而，在實際信道中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，數(shù)字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數(shù)字基帶信號對載波進行調(diào)制，產(chǎn)生各種已調(diào)數(shù)字信號。3-4數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制原理是相同的，一般可以采用模擬調(diào)制的方法實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。但是，數(shù)字基帶信號具有與模擬基帶信號不同的特點，其取值是有限的離散狀態(tài)。這樣，可以用載波的某些離散狀態(tài)來表示數(shù)字基帶信號的離散狀態(tài)?；镜臄?shù)字調(diào)制方式有：振幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK)、正交振幅鍵控(QAM)、多相相移鍵控信號(QPSK)、最小移頻鍵控(MSK)。本次課設(shè)內(nèi)容主要以二進制振幅鍵控(2ASK)、二進制頻移動鍵控(2FSK)和二進制相移鍵控(2PSK)、二進制相對相移鍵控（2DPSK）、最小移頻鍵控(MSK)為主。華東交通大學(xué)課設(shè)論文4.2ASK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。4.12ASK調(diào)制。(1)調(diào)制原理（模擬相乘法）：振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調(diào)制。當(dāng)數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。幅度鍵控可以通過乘法器和開關(guān)電路來實現(xiàn)。載波在數(shù)字信號1或0的控制下通或斷，在信號為1的狀態(tài)載波接通，此時傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號為0的狀態(tài)下，載波被關(guān)斷，此時傳輸信道上無載波傳送。設(shè)發(fā)送的二進制符號序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號的概率為P，發(fā)送1符號的概率為1-P，且相互獨立。該二進制符號序列可表示為：其中：Ts是二進制基帶信號時間間隔，g(t)是持續(xù)時間為Ts的矩形脈沖:則二進制振幅鍵控信號可表示為：（2）根據(jù)模擬相乘法調(diào)制原理框圖如下：4-1振幅調(diào)制模擬相乘法調(diào)制原理圖（3）二進制振幅鍵控調(diào)制波形如下：華東交通大學(xué)課設(shè)論文根據(jù)載波信號幅度的取值的對調(diào)制信號進行調(diào)制。波形如下：4-2二進制振幅鍵控調(diào)制波形4.22ASK的解調(diào)：（1）解調(diào)原理（相干解調(diào)）：2ASK信號的解調(diào)有兩種方法即相干解調(diào)和包絡(luò)解調(diào)。此次課設(shè)中采用相干解調(diào)，相干解調(diào)也稱為同步解調(diào)，利用乘法器，輸入一路與載頻相干即同頻同相的參考信號與載頻相乘。具體過程如下：比如原始信號A與載頻調(diào)制后得到信號，解調(diào)時，得到濾除，引入相干（同頻同相）的參數(shù)信號，用低通濾波器將高頻信號即得原始信號A。（2）解調(diào)原理框圖：4.32ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。（1）2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖：利用simulink得到2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖：華東交通大學(xué)課設(shè)論文（2）仿真結(jié)果。根據(jù)調(diào)制解調(diào)仿真電路，經(jīng)過調(diào)整得到如下結(jié)果：（3）結(jié)果分析：對照調(diào)制解調(diào)電路各點，根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，整個電路得到了很準(zhǔn)確的調(diào)制信號，并且很好地將其解調(diào)出來，解調(diào)信號和原始信號對比發(fā)現(xiàn)，沒有任何的失真和延時。5.2FSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。5.12FSK的調(diào)制。（1）調(diào)制原理：采用了模擬調(diào)頻法。2FSK信號是用載波頻率的變化來表征被傳信息的狀態(tài)華東交通大學(xué)課設(shè)論文的，被調(diào)載波的頻率隨二進制序列0、1狀態(tài)而變化，即載頻為載頻為時代表傳1。顯然，2FSK信號完全可以看成兩個分別以以和時代表傳0，和為載頻,為被傳二進制序列的兩種2ASK信號的合成。2FSK信號的一般時域數(shù)學(xué)表達式為:其中，且是的反碼，關(guān)系式如下：（2）調(diào)制原理框圖：采用模擬相乘法有如下的調(diào)制原理圖：2fsk調(diào)制波形如下：(3)解調(diào)信號時域波形：華東交通大學(xué)課設(shè)論文5.22FSK的解調(diào)。(1)解調(diào)原理（相干解調(diào)）：二進制移頻鍵控信號的解調(diào)方法很多，有模擬鑒頻法和數(shù)字檢測法，有非相干解調(diào)方法也有相干解調(diào)方法。其解調(diào)原理是將二進制移頻鍵控信號分解為上下兩路二進制振幅鍵控信號，分別進行解調(diào),通過對上下兩路的抽樣值進行比較最終判決出輸出信號。(2)解調(diào)原理框圖:5.32FSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。(1)simulink繪制的2FSK調(diào)制與解系統(tǒng)的仿真電路圖如下：華東交通大學(xué)課設(shè)論文(2)仿真結(jié)果如下：(3)仿真結(jié)果分析：結(jié)果表明能非常準(zhǔn)確的對信號進行調(diào)制，得到了較好的2FSK波形，并且在時間上非常同步。對于解調(diào)信號，其解調(diào)結(jié)果與原波形相比有一半的失真，還不是很理想。6.2PSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。6.12PSK的調(diào)制。（1）2PSK調(diào)制的原理：二進制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進制移相鍵控(2PSK)信號。通常用已調(diào)信號載波的0°和180°分別表示二進制數(shù)字基帶信號的1和0。二進制移相鍵控信號的時域表達式為：e2psk(t)g(tnTs)*an在2PSK調(diào)制中，an應(yīng)選擇雙極性，即：0,an1,0,bn1,發(fā)送的概率為P發(fā)送的概率為1-P發(fā)送的概率為P發(fā)送的概率為1-P若g(t)是脈寬為Ts，高度為1的矩形脈沖時，則有:華東交通大學(xué)課設(shè)論文coswct,e2pskcoswct,發(fā)送的概率為P發(fā)送的概率為1-P當(dāng)發(fā)送二進制符號1時，已調(diào)信號e2PSK(t)取0°相位，發(fā)送二進制符號0時，e2PSK(t)取180°相位。若用φn表示第n個符號的絕對相位，則有發(fā)送1符號φn=0°，發(fā)送0符號。這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)二進制數(shù)字信號的調(diào)制方式，稱為二進制絕對移相方式。（2）2PSK調(diào)制框圖（采用模擬相乘法）：（3）2PSK調(diào)制的波形：6.22PSK的解調(diào)。（1）解調(diào)原理(相干解調(diào)法)：由于PSK信號本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必須利用信號的相位信息來解調(diào)信號。此次課設(shè)中2PSK信號的解調(diào)方法采用的是相干解調(diào)法。經(jīng)過帶通濾波的信號在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進行抽樣判決。判決器是按極性來判決的。即正抽樣值判為1，負抽樣值判為0。（2）解調(diào)原理框圖：華東交通大學(xué)課設(shè)論文6.32PSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。(1):simulink軟件仿真圖如下:（2）仿真結(jié)果如下：華東交通大學(xué)課設(shè)論文（3）結(jié)果分析：結(jié)果表明能非常準(zhǔn)確的對信號進行調(diào)制，得到了較好的2PSK波形，并且在時間上非常同步。對于解調(diào)信號，因為我所使用的simulink沒有抽樣判決器，采用代替器件中有判決鍵的使用導(dǎo)致解調(diào)結(jié)果有延時。7.2DPSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。7.12DPSK的調(diào)制。（1）調(diào)制原理(模擬調(diào)相法)：二進制移相鍵控（2PSK）方式是指受鍵控的載波相位按基帶脈沖而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。眾所周知2PSK調(diào)制是將傳輸?shù)臄?shù)字碼元“1”用初始相位為180°的正弦波表示，而數(shù)字碼元“0”用初始相位為0°的正弦波表示。若設(shè)at是傳輸數(shù)字碼元的絕對碼，則2PSK已調(diào)信號在任一個碼元時間T內(nèi)的表達式為:s(t)Asin[wcta(t)]a(t)0或者1為此實際中一般采用一種所謂的差分移相鍵控（2DPSK）方式。2DPSK方式是利用前后相鄰碼元的相對載波相位值去表示數(shù)字信息的一種方式。用前后相鄰碼元的載波相對相位變化來表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為，可定義一種數(shù)字信息與之間的關(guān)系為：若將傳輸數(shù)字碼元的絕對碼at先進行差分編碼得相對碼bt，其差分編譯碼如下：差分編碼為btatbtT（2）差分譯碼為atbtbtT（3）再將相對碼bt進行2PSK調(diào)制，則所得到的即是2DPSK已調(diào)信號，其在任一碼元時間T內(nèi)的表達式為stAsinctbt,bt1或0（4）（2）調(diào)制原理框圖（采用模擬調(diào)相法）：華東交通大學(xué)課設(shè)論文（3）其調(diào)制波形：7.22DPSK的解調(diào)。（1）解調(diào)原理（差分相干解調(diào)方式）：實際中接收到的2DPSK信號在經(jīng)過帶通濾波后，由于碼元跳變處的高頻分量被過濾掉，濾波后的2DPSK信號波形分為穩(wěn)定區(qū)和過渡區(qū)，碼元中間部分是穩(wěn)定區(qū)，前、后部分為過渡區(qū)。穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的信號基本無損失，波形近似為正弦波，而過渡區(qū)內(nèi)的波形則不是正弦波，并且幅度明顯降低。調(diào)制信息基本上只存在于碼元穩(wěn)定區(qū)。直接比較前、后碼元的相位差，從而恢復(fù)發(fā)送的二進制數(shù)字信息。由于解調(diào)的同時完成了碼反變換作用，故解調(diào)器中不需要碼反變換器，只需將調(diào)制信號延遲一個碼元間隔Ts。由于差分相干解調(diào)方式不需要專門的相干載波，因此是一種非相干解調(diào)方法。（2）解調(diào)原理框圖：7.32DPSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。華東交通大學(xué)課設(shè)論文(1)DPSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖(2)仿真結(jié)果:(3)結(jié)果分析：華東交通大學(xué)課設(shè)論文結(jié)果表明能非常準(zhǔn)確的對信號進行調(diào)制，得到了較好的2DPSK波形，并且在時間上非常同步。對于解調(diào)信號，能很好的恢復(fù)出調(diào)制信號，世間上非常同步，只不過有些許誤差。從信差分編碼移相2DPSK在數(shù)字通信系統(tǒng)中是一種重要的調(diào)制方式，其抗噪性能和信道頻帶利用率均優(yōu)于移幅鍵控(ASK)和移頻鍵控(FSK)，因而在實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。8.MSK的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計原理及仿真。8.1MSK的調(diào)制。（1）調(diào)制原理：MSK叫最小頻移鍵控，它是頻移鍵控（FSK）的一種改進型。這里“最小”指的是能以最小的調(diào)制指數(shù)（即0.5）獲得正交信號，它能比PSK傳送更高的比特速率。二進制MSK信號的表達式可寫為：sMSK(t)cos(wctpiak*tk)其中(k1)TstkTs2*Ts式中，φk稱為附加相位函數(shù)；ωc為載波角頻率；Tk為第k個輸入碼元，s為碼元寬度；a取值為±1；φk為第k個碼元的相位常數(shù)，在時間kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不變，其作用是保證在t=kTs時刻信號相位連續(xù)。由wc+p2TSa=+1dfk(t)pa=wc+k=dt2Tswc-p2TSa1可知4Ts1當(dāng)ak＝－1時，信號的頻率為：f1＝fc－4Ts11由此可得頻率之差為：f＝f2－f1＝H=fTs=x=0.52Ts2Ts當(dāng)ak＝＋1時，信號的頻率為：f2＝fc＋（2）調(diào)制系統(tǒng)：華東交通大學(xué)課設(shè)論文(3)MSK調(diào)制信號：＋－－＋＋＋－－8.2MSK的解調(diào)（1）解調(diào)原理：采用相干解調(diào)，其解調(diào)原理是將MSK信號分解為上下兩路2ASK信號分別進行解調(diào)，然后進行判決，這里的抽樣判決是直接比較兩路信號抽樣值的大小，可以不專門設(shè)置門限。（2）：解調(diào)原理框圖：華東交通大學(xué)課設(shè)論文8.3MSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖及其仿真結(jié)果。（1）MSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真電路圖。（2）仿真結(jié)果:9.結(jié)論。通過這段時間的努力，基本成功設(shè)計出了2ASK、2FSK、2PSK及2DPSK及解有MSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，并且除部分失真和延時外，調(diào)制解調(diào)信號都和調(diào)制解調(diào)原理相符。通過本次課程設(shè)計，我收獲頗多,對二進制數(shù)字調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)有了更深入的了解，對2ASK調(diào)制及解調(diào)、2FSK調(diào)制及解、調(diào)2PSK調(diào)制及解調(diào)還有2DPSK調(diào)制及解調(diào)還有MSK調(diào)制解調(diào)都有了更是深入的理解。把書本上的理論知識和實際動手聯(lián)系起來讓我懂得了在學(xué)習(xí)的過程中要帶著問題去學(xué)習(xí)，這樣才能提高學(xué)習(xí)的效率。我們必須要聯(lián)系實際去解決問題，因為我們的知識水平有限，在學(xué)習(xí)與實踐的過程中難免會出現(xiàn)一些問題。這次課程設(shè)計使我把以往所學(xué)的很多基礎(chǔ)知識都聯(lián)系了起來，在這期間我深刻的體會到了以前所學(xué)的每一樣知識都是有用的。只有把基礎(chǔ)知識一樣樣地學(xué)扎實了才能在現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷拓展，不華東交通大學(xué)課設(shè)論文斷創(chuàng)新。才能在專業(yè)領(lǐng)域上贏得自己的一席之地。也學(xué)會了對matlab和Simulink的基礎(chǔ)使用方法，能成功對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的進行仿真設(shè)計。當(dāng)然在做課程設(shè)計的過程中總會出現(xiàn)各種問題，通過不斷對各種通信系統(tǒng)的調(diào)整改進、改變某些參數(shù)比較系統(tǒng)性能的變化，最后基本可以設(shè)計出正確的調(diào)制解調(diào)電路，可以得到較理想的調(diào)制解調(diào)結(jié)果。無形間提高了我們的動手、動腦能力，并且同學(xué)相互探討問題，研究解決方案，增進大家的團隊意識。同時我也充分認識到了理論與實踐相結(jié)合的重要性，平時我們只是一味地學(xué)習(xí)理論知識，很少有自己動手設(shè)計的時候，但這次課程設(shè)計為我們提供了一個好的機會，不僅鍛煉了我的動手能力，還使我對通信系統(tǒng)有了感性的認識。參考文獻[1]樊昌信,曹麗娜．通信原理．國防工業(yè)出版社．20XX．[2]張化光、孫秋野.MATLAB/SIMULINK教程.人民郵電出版社.第二篇：通信原理課設(shè)文檔simulink《通信原理》課程設(shè)計開機，啟動Matlab，在工作窗口Simulink。模塊庫——>各個模塊Simulink：基本模塊庫CommuinicationsBlockset：通信模塊庫SignalProcessingBlockset：信號處理模塊庫基本原理：1．信源通信工具箱：CommunicationsBlockset——CommSources/RondomDataSources選擇：BernoulliBinaryGenerator二進制伯努利序列產(chǎn)生器RandomIntegerGenerator隨機整數(shù)產(chǎn)生器SignalProcessingBlockset——signalProcessingSourcesSineWave正弦波2．噪聲源CommunicationsBlockset——CommSources/NoiseGenerators選擇：GaussianNoiseGenerator高斯白噪聲產(chǎn)生器RayleighNoiseGenerator瑞利噪聲產(chǎn)生器UniformNoiseGenerator均勻噪聲產(chǎn)生器3．示波器Simulink——〉Sinks——〉Scope4．相加器、增益、相乘器Simulink——〉MathOperations——〉A(chǔ)dd、Gain、Produc5．信道高斯白噪聲加性信道CommunicationsBlockset—〉CommSources—〉NoiseGenerators—〉GaussianNoiseGenerator6．濾波器SignalProcessingBlockset——〉Filtering——〉FilterDesigns——〉DigitalFilterDesign低通濾波器的帶寬：基帶信號的帶寬帶通濾波器的帶寬：載波頻率±基帶信號的帶寬7．Relay（抽樣判決器）Simulink——〉Discontinuities——〉Relay這是一個滯環(huán)比較器，一般用來作為調(diào)節(jié)有波動的系統(tǒng)時的緩沖。parameters里的設(shè)置為：switchonpoint-閾值上限，switchoffpoint-閾值下限，outputwhenon-閾值上限輸出值，outputwhenoff-閾值下限輸出值。例如某個信號的閾值上限為1.5，下限為0.5，上限輸出為1，下限輸出為0.當(dāng)該信號上升到大于1.5時，relay的輸出為1。若信號下一個周期小于1.5，但仍大于0.5時，其輸出仍保持為1。只有當(dāng)信號下降到小于0.5時，才會輸出0。它的意義是使信號調(diào)節(jié)有一個足夠的范圍寬度，而不至于因為每個周期都進行調(diào)節(jié)。8．眼圖、星座圖、誤碼率CommunicationsBlockset—〉CommSinks——〉Discrete-TimeEyeDiagramScopeSamplespersymbol：每個符號的采樣點數(shù)，自己計算1個二進制碼元在系統(tǒng)中有多少個采樣點，也就是要保證眼圖窗口的時間寬度為整數(shù)個碼元寬度（最好1、2個）。Offset：非負整數(shù)，小于Samplespersymbol和Samplespertrace的乘積，指定在畫第一個點時省略的采樣點數(shù)?？烧{(diào)。Samplespertrace：正數(shù)，指定每一條軌跡的符號數(shù)目。如2，顯示兩個符號周期。Tracesdisplayed：疊加的軌跡的數(shù)目。Newtracesperdisplay：正整數(shù)，小于Tracesdisplayed，指定每一次顯示時新軌跡的數(shù)目。RenderingProperties：線型和顏色設(shè)計AxesProperties：x、y軸范圍設(shè)計FigureProperties：眼圖顯示的數(shù)據(jù)類型設(shè)計CommunicationsBlockset—〉CommSinks——〉Discrete-TimeScatterPlotScopeCommunicationsBlockset—〉CommSinks——〉ErrorRateCalculation第三篇：通信原理課設(shè)（本站推薦）目錄一、音頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計11.設(shè)計目的12.設(shè)計內(nèi)容13.實現(xiàn)步驟14.結(jié)論及思考5二、數(shù)字傳輸系統(tǒng)設(shè)計71.設(shè)計目的72.設(shè)計內(nèi)容73.實現(xiàn)步驟114.結(jié)論及思考17三、總結(jié)與收獲18指導(dǎo)教師意見19《通信原理》課程設(shè)計報告一、音頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計1.設(shè)計目的通信的基本形式是在信源和信宿之間建立一條傳遞信息的通道,通信系統(tǒng)通常由信源,變換器,信道,反變換器,信宿以及等效噪聲等幾部分構(gòu)成.通過這次音頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計,我們可以深刻體會到信號在通信系統(tǒng)中的傳輸和處理過程有一個更加清晰的認識和理解,對于模擬通信系統(tǒng),考查學(xué)生對調(diào)制技術(shù)的理解和使用,同時,通過音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計,我們更加深刻理解了模擬通信系統(tǒng)設(shè)計,以及模擬通信系統(tǒng)下最重要的調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)計,鍛煉了我們獨立思考和分析工程問題的能力,同時,通過設(shè)計和實現(xiàn),我們對復(fù)雜的工程問題會有更加深刻的認識,對一個完整的模擬通信系統(tǒng)會有一個更加清晰和完善的概念.2.設(shè)計內(nèi)容利用NI-USRP節(jié)點設(shè)備接收實際的廣播信號.結(jié)合LABVIEW,實現(xiàn)對音頻信號的調(diào)制解調(diào),觀察接收信號的質(zhì)量并進行分析.3.實現(xiàn)步驟音頻傳輸系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端:音頻傳輸系統(tǒng)TX.vi:發(fā)射端主程序的前面板如圖,前面板左側(cè)為參數(shù)輸入圖部分。（1）首先,用NI-USRPConfigurationUtility觀察確保硬件與電腦連接上，以及硬件的地址。（2）然后修改發(fā)送端前面板的“設(shè)備的IP地址”。（3）可以設(shè)置聲音文件路徑（labview只能識別wav格式音頻文件）。（4）USRP配置各類程序控制參數(shù)，包括IQ速率，可以更改，但是發(fā)送端與接收端的IQ速率要相同，載波頻率就是頻點頻率?！锻ㄐ旁怼氛n程設(shè)計報告此模塊的作用是根據(jù)輸入的路徑獲取音頻文件，對應(yīng)于程序框圖SUBVIOPENWaveformFile.vi，輸入是外部音頻文件的路徑，要求必須是wav格式。如果留空，則會自動選擇默認音頻文件，輸出時聲音文件的引用句柄，每次從聲音文件中讀取的樣點數(shù)以及任務(wù)id。此外，這個子程序還留有一個選擇是否同時播放的選項，程序的前面板會有一個勾選框，可以選擇是否在發(fā)送的同時也播放聲音。2.讀取聲音波形這個模塊的作用是將打開音頻文件模塊中得到的聲音文件轉(zhuǎn)換成波形數(shù)組形式輸出，同時，還將波形數(shù)據(jù)寫進聲音輸出設(shè)備，使得在發(fā)送端可以聽到將要發(fā)送的聲音，如果在前面板勾選了同時播放聲音這個選項，那么就可以通過電腦聲卡播放出聲音，對應(yīng)于程序框圖中的SubVIReadWaveforemFile.vi子程序。輸出是波形數(shù)據(jù)、任務(wù)ID以及文件標(biāo)示和同時播放聲音這個選項。3.進行FM調(diào)制該模塊的作用是對音頻進行FM調(diào)制，對應(yīng)于ExercisesFMModulation.vi圖1-3FM調(diào)制圖該模塊的輸入是聲音波形數(shù)據(jù)，IQ采樣率和頻偏，輸出是經(jīng)過FM調(diào)制后的時域波形，調(diào)制后的波形數(shù)據(jù)進入niUSRPWriteTxData（poly）函數(shù)。根據(jù)前面板上配置后的各項參數(shù)發(fā)射到空間中，以供接收端程序，普通的FM收音機或者有FM接收功能的手機接收。該模塊需要分兩步完成對聲音信號的FM調(diào)制。《通信原理》課程設(shè)計報告4.結(jié)論及思考思考：1.頻偏的意義是什么？它怎樣影響調(diào)制信號？從聽眾的角度，能做些什么來解決這些影響，做一些測試驗證觀點。mf=最大頻偏低頻信號的頻率，B=2*（mf+1）F，影響帶寬，而帶寬影響噪聲，所以同時頻偏也影響輸出信噪比。從聽眾的角度來講，因為公共廣播的頻帶范圍是有限的，為87.5～108MHz，以100KHz為步進搜索電臺。我們在使用通信系統(tǒng)時應(yīng)該避開這些公共頻帶。2.找出一些能證明所設(shè)計的FM收發(fā)機性能優(yōu)劣的技術(shù)指標(biāo)采樣率的大?。航邮諜C的采樣效率越高，相同信噪比下收聽效果越好。天線增益：天線增益越小，接收效果越好。結(jié)論：1.利用NI-USRP節(jié)電設(shè)備，結(jié)合LabVIEW，我實現(xiàn)了對音頻信號的調(diào)制解調(diào)，收聽到了包含有噪聲的音樂。2.提高接收質(zhì)量：有很多因素影響FM通信系統(tǒng)的有效性和可靠性，如帶寬、頻偏、增益和載波頻率對FM通信系統(tǒng)的影響較大。經(jīng)測試，提高增益和減小頻偏可以有效改善質(zhì)量。《通信原理》課程設(shè)計報告3、信源編碼該模塊主要是完成霍夫曼編碼—基于有序頻率二叉樹的編碼。圖2-2信源編碼4、信道編碼這里主要是使用的(7,4)分組編碼5、脈沖調(diào)制主要完成添加訓(xùn)練隊列以及脈沖成形濾波的功能。其中添加訓(xùn)練序列主要是為了接收端可以頻偏校正。6、信道設(shè)置主要在信道中加入白噪聲?！锻ㄐ旁怼氛n程設(shè)計報告前面板左下方是接受信號的它的星座圖,和誤碼率曲線。可以通過這些來判斷程序是否正確。圖2-5數(shù)字傳輸系統(tǒng)接收端而對接收端的程序框圖進行分析：1、初始化實現(xiàn)USRP初始化和配置USRP的參數(shù)，此時注意與發(fā)送對應(yīng)。如圖所示。圖2-6初始化框圖2、信號檢測《通信原理》課程設(shè)計報告2.設(shè)計內(nèi)容1）完成信道編碼即（7,4）分組編碼的過程，此時需要完成ExercisesEncode-74.vi，學(xué)習(xí)（7,4）分組碼譯碼的過程。2）將脈沖調(diào)制模塊的QPSK/BPSK程序圖補充完整3）學(xué)習(xí)信源編碼即霍夫曼編譯碼的過程3.實現(xiàn)步驟1）發(fā)送端接收端程序結(jié)構(gòu)：圖2-6發(fā)送端（1）圖2-7發(fā)送端（2）發(fā)送端程序框圖：《通信原理》課程設(shè)計報告設(shè)置生成矩陣，然后輸入前面板的生成矩陣內(nèi)，打開程序框圖，進行設(shè)計。圖2-9分組碼程序框圖設(shè)計圖如下：輸入后將長串輸入數(shù)據(jù)流進行長度為4的分塊。也即為4維數(shù)組。和G矩陣相乘，之后再轉(zhuǎn)化為一維數(shù)組。由于矩陣乘法是數(shù)值相加的過程，而分組編碼是異或過程，因此需要將矩陣內(nèi)每個元素除二取余，余數(shù)即為正確的異或過程。分組碼譯碼：首先設(shè)計校驗矩陣H。接著設(shè)計程序框圖如下：圖2-10解調(diào)程序框圖《通信原理》課程設(shè)計報告入信號平均能量，將此能量與符號能量相乘乘上信號幅值，得到輸出信號圖2-12BPSK設(shè)計BPSK。BPSK解調(diào)如圖所示。輸入數(shù)據(jù)流對2取余，輸出到下一個框圖，0對應(yīng)1，1對應(yīng)-1.4）利用USRP設(shè)備實現(xiàn)圖像發(fā)送首先設(shè)置硬件設(shè)備，選擇好天線，然后打開發(fā)送端和接收端。得到結(jié)果如下：圖2-13發(fā)送和接收圖像在圖像傳輸過程中會出現(xiàn)噪聲干擾，通過增大增益可以使噪聲減小。《通信原理》課程設(shè)計報告（備注：此處要求手寫，不得拷貝，要有自己的心得體會）本人簽名：年月月日指導(dǎo)教師意見第四篇：通信原理課設(shè)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計摘要摘要：所謂調(diào)制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，直至隨調(diào)制信號做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅，簡稱為調(diào)幅（AM）。為了提高傳輸?shù)男?，還有載波受到抑制的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）和單邊帶調(diào)幅波（SSB）。在頻域中已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號頻譜的線性位移；在時域中，已調(diào)波包絡(luò)與調(diào)制信號波形呈線性關(guān)系。本課程設(shè)計主要利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺，設(shè)計一個AM調(diào)制與相干解調(diào)通信系統(tǒng)，分別在理想信道和非理想信道中運行，并把運行仿真結(jié)果輸入顯示器，根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計的系統(tǒng)性能。經(jīng)過調(diào)制，初步實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)，并且經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐晟坪?，實驗成功。關(guān)鍵詞：MATLAB7.1；Simulink仿真平臺；AM調(diào)制；相干解調(diào)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計目錄課程設(shè)計目的…………1課程設(shè)計要求…………1相關(guān)知識………………1課程設(shè)計分析…………2仿真……………………66結(jié)果分析………………10參考文獻………………12沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計1.課程設(shè)計的目的1.掌握模擬系統(tǒng)AM調(diào)制和解調(diào)原理。2.掌握模擬系統(tǒng)AM調(diào)制和解調(diào)的設(shè)計方法。3.掌握用MATLAB分析系統(tǒng)時域、頻域特性的方法，進一步鍛煉應(yīng)用MATLAB進行編程仿真的能力。4.熟悉基于Simulink的動態(tài)建模和仿真的步驟和過程。2.課程設(shè)計的要求利用Matlab軟件進行振幅調(diào)制和解調(diào)程序設(shè)計，輸出顯示調(diào)制信號、載波信號以及已調(diào)信號波形，并輸出顯示三種信號頻譜圖。對產(chǎn)生波形進行分析，并通過參數(shù)的改變，觀察波形變化，分析實驗現(xiàn)象。3．相關(guān)知識3.1AM調(diào)制原理幅度調(diào)制是用調(diào)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖2.1所示。圖3.1—1幅度調(diào)制模型在圖2-1中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號mt疊加直流A0后再與載波相乘，則輸出的信號就是常規(guī)雙邊帶（AM）調(diào)幅.AM調(diào)制器模型如圖2-2所示圖3.1—2AM調(diào)制模型AM信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號mt成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號。但為了保證包絡(luò)檢波時不發(fā)生失真，必須滿足A0mtmax，否沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。AM信號的頻譜是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息。故AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬信號帶寬的兩倍。3.2相干解調(diào)由AM信號的頻譜可知，如果將已調(diào)信號的頻譜搬回到原點位置，即可得到原始的調(diào)制信號頻譜，從而恢復(fù)出原始信號。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時的相乘運算來實現(xiàn)。相干解調(diào)的關(guān)鍵是是必須產(chǎn)生一個與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會破壞原始信號的恢復(fù)。4.課程設(shè)計分析4.1雙邊帶幅度調(diào)制在DSB-AM系統(tǒng)中，已調(diào)信號的幅度正比與消息信號。這種調(diào)制通過使用乘法器完成，將消息信號嗎m(t)與載波Accos(2πfct)，如圖4.1—1所示，表示為：u(t)=Acm(t)cos(2πfct)（1）圖4.1—1DSB-AM調(diào)制原理結(jié)構(gòu)框圖其中c(t)=Accos(2πfct)（2）是載波，而m(t)是消息信號。若以單頻正弦信號調(diào)制為例，那么典型波形如圖4.1—2所示。沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計現(xiàn)取u(t)的傅立葉變換，可以得到DSB-AM信號的頻域表示為：（3）其中M(f)是m(t)的傅立葉變換。很明顯可以看出，這種調(diào)制方式將消息信號的頻譜進行了搬移，并在幅度上乘以Ac/2，傳輸帶寬Br是消息信號帶寬的兩倍，也就是說：Br=2W（4）圖3顯示了一個典型的消息信號的頻譜及其相對應(yīng)的DSB-AM已調(diào)信號的頻譜。圖4.1—2消息信號與DSB-AM已調(diào)信號的頻譜已調(diào)信號的功率為（5）其中Pm是消息信號的功率。在DSB-AM通信系統(tǒng)中，信噪比SNR等于基帶的SNR，也就是：沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計（6）其中PR是接收到的功率（在接收端已調(diào)信號的功率），N0是噪聲功率譜密度（假定為白噪聲），W是信號噪聲的帶寬。4.2雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制4.2.1.DSB信號的表達式、頻譜及帶寬在幅度調(diào)制的一般模型中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號中無直流分量，則輸出的已調(diào)信號就是無載波分量的雙邊帶調(diào)制信號，或稱抑制載波雙邊帶（DSB-SC）調(diào)制信號，簡稱雙邊帶（DSB）信號。DSB調(diào)制器模型如圖4.2.1—1所示?？梢奃SB信號實質(zhì)上就是基帶信號與載波直接相乘，其時域和頻域表示式分別為圖4.2.1—1DSB-SC調(diào)制模型（7）（8）DSB信號的包絡(luò)不再與成正比，故不能進行包絡(luò)檢波，需采用相干解調(diào)；除不再含有載頻分量離散譜外，DSB信號的頻譜與AM信號的完全相同，仍由上下對稱的兩個邊帶組成。故DSB信號是不帶載波的雙邊帶信號，它的帶寬與AM信號相同，也為基帶信號帶寬的兩倍，即4.2.2.DSB信號的解調(diào)DSB信號只能采用相干解調(diào)，其模型與AM信號相干解調(diào)時完全相同，此時，乘法器輸出沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計經(jīng)低通濾波器濾除高次項，得（9）即無失真地恢復(fù)出原始電信號。抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制的好處是，節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；調(diào)制電路簡單，僅用一個乘法器就可實現(xiàn)。缺點是占用頻帶寬度比較寬，為基帶信號的2倍。沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計5.仿真5.1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真圖5.1-1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖圖5.1-2DSBAMModulatorPassband(雙邊帶頻帶幅度調(diào)制器)的主要參數(shù)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計圖5.1-3DBSAMDemodulatorPassband(雙邊帶頻帶幅度解調(diào)器)的主要參數(shù)圖5.1-4DBSAM（雙邊帶幅度調(diào)制）頻譜儀（SpectrumScope）的主要參數(shù)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計5.2雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制系統(tǒng)仿真圖5.2-1雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖圖5.2-2DSB-SCAM信號發(fā)生器（SignalGenerator）的主要參數(shù)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計圖5.2-3DSB-SCAMModualtorPassband(雙邊帶頻帶抑制幅度調(diào)制器)的主要參數(shù)圖5.2-4DSB-SCAM的頻譜儀（SpectrumScope）的主要參數(shù)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計6.結(jié)果分析6.1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真結(jié)果圖6.1-1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制后的頻域圖圖6.1-2雙邊帶頻帶幅度調(diào)制仿真系統(tǒng)中示波器的波形圖沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計6.2雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制系統(tǒng)仿真結(jié)果圖6.2-1雙邊帶頻帶抑制幅度調(diào)制后調(diào)制信號的頻域圖圖6.2-2雙邊帶抑制幅度調(diào)制后調(diào)制信號的時域圖沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計7．參考文獻【1】桑林，郝建軍，劉丹，【數(shù)字通信】，北京郵電大學(xué)出版社，20XX【2】苗云長等主編，【現(xiàn)代通信原理及應(yīng)用】，電子工業(yè)出版社，20XX【3】吳偉鈴，龐沁華，【通信原理】，北京郵電大學(xué)出版社，20XX【4】張圣勤，【MATLAB7.0實用教程】桑林，郝建軍，劉丹，數(shù)字通信，北京郵電大學(xué)出版社，20XX【5】邵玉斌，【Matlab/Simulink通信原理建模與仿真實例分析】，清華大學(xué)出版社，20XX【6】沈偉慈?！就ㄐ烹娐贰浚靼搽娮涌萍即髮W(xué)出版社，20XX第五篇：通信原理課設(shè)概況沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告一.設(shè)計平臺Simulink是Matlab環(huán)境下的一部分，它通過使用框圖的方式編輯建模，比較直觀。Simulink是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中【2】。Simulink是Matlab最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。Simulink是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試【3】。Simulink是一種可視化工具。構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴展了Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認任務(wù)的相應(yīng)工具。Simulink與MATLAB;緊密集成，可以直接訪問MATLAB大量的工具來進行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。二、設(shè)計目的：①分別設(shè)計AM，F(xiàn)M調(diào)制與解調(diào)通信系統(tǒng)，分別在理信道和非理想信道中運行，并得出仿真結(jié)果，分析比較三種不同的調(diào)制方式所存在的不同。②熟悉MATLAB文件中M文件的使用方法，包括函數(shù)、原理和方法的應(yīng)用。③增強在通信原理仿真方面的動手能力與自學(xué)能力。三、設(shè)計內(nèi)容和實驗要求④系統(tǒng)建模⑤確定仿真算法⑥建立仿真模型⑦設(shè)計仿真程序⑧運行仿真程序⑨輸出仿真結(jié)果并進行分析沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告四、模擬通信系統(tǒng)簡介通信系統(tǒng)是為了有效可靠的傳輸信息，信息由信源發(fā)出，以語言、圖像、數(shù)據(jù)為媒體,通過電(光)信號將信息傳輸，由信宿接收。通信系統(tǒng)又可分為數(shù)字通信與模擬通信?；谡n程設(shè)計的要求，下面簡要介紹模擬通信系統(tǒng)。信源是模擬信號，信道中傳輸?shù)囊彩悄M信號的系統(tǒng)為模擬通信。模擬通信系統(tǒng)的模型如圖5.1所示。圖4.1模擬通信系統(tǒng)模型調(diào)制器:使信號與信道相匹配,便于頻分復(fù)用等。發(fā)濾波器:濾除調(diào)制器輸出的無用信號。收濾波器:濾除信號頻帶以外的噪聲，一般設(shè)N(t)為高斯白噪聲,則Ni(t)為窄帶白噪聲。4.1AM,FM調(diào)制原理4.1.1AM調(diào)制原理幅度調(diào)制是用調(diào)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖.2所示。圖4.2幅度調(diào)制模型在圖4.2中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號mt疊加直流A0后再與載波相乘，則輸出的信號就是常規(guī)雙邊帶（AM）調(diào)幅.AM調(diào)制器模型如圖4.3所示圖4.3AM調(diào)制模型AM信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號mt成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號。但為了保證包絡(luò)檢波時不發(fā)生失真，必須滿足A0mtmax，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。AM信號的頻譜是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息。故AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬信號帶寬的兩倍。4.1.2FM調(diào)制原理[1]頻率調(diào)制的一般表達式為：（4-1）FM和PM非常相似，如果預(yù)先不知道調(diào)制信號的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號。圖5.4m(t)()dtPMSFM(t)圖4.5圖（5.4）所示的產(chǎn)生調(diào)頻信號的方法稱為直接調(diào)頻法，圖（5.5）所示的產(chǎn)生調(diào)頻信號的方法稱為間接調(diào)頻法[4]。由于實際相位調(diào)制器的調(diào)節(jié)范圍不可能超出，因而間接調(diào)頻的方法僅適用于相位偏移和頻率偏移不大的窄帶調(diào)制情形，而直接調(diào)頻則適用于寬帶調(diào)制情形。根據(jù)調(diào)制后載波瞬時相位偏移的大小，可將頻率調(diào)制分為寬帶調(diào)頻（WBFM）與窄帶調(diào)頻（NBFM）。寬帶與窄帶調(diào)制的區(qū)分并無嚴格的界限，但通常認為由調(diào)頻所引起的最大瞬時相位偏移遠小于30°時，（4-2）稱為窄帶調(diào)頻。否則，稱為寬帶調(diào)頻。為方便起見，無妨假設(shè)正弦載波的振幅A＝1，則由式（4-1）調(diào)頻信號的一般表達式，得SFM(t)cos[ctKFm(t)d]ttcosctcos[KFm()d]sincsin[KFm()d]（4-3）t通過化解，利用傅立葉變化公式可得NBFM信號的頻域表達式：在NBFM中，由于下邊頻為負，因而合成矢量不與載波同相，而是存在相位偏移，當(dāng)最大相位偏移滿足式（4-2）時，合成矢量的幅度基本不變，這樣就形成了FM信號。ms=（5-4）沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告圖4-5NBFM信號頻譜五、幾種調(diào)制方式間的比較5.1幾種不同的模擬調(diào)制方式假定所有調(diào)制系統(tǒng)在接收機輸入端具有相等的信號功率，且加性噪聲都是均值為0、雙邊功率譜密度為/2的高斯白噪聲，基帶信號帶寬為，在所有系統(tǒng)都滿足例如，為正弦型信號。綜合前面的分析，可總結(jié)各種模擬調(diào)制方式的信號帶寬、制度增益、輸出信噪比、設(shè)備（調(diào)制與解調(diào)）復(fù)雜程度、主要應(yīng)用等如下表所示。表中還進一步假設(shè)了AM為100%調(diào)制。沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告5.2幾種模擬調(diào)制的性能比較就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM與AM接近。如6.5中所示出了各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能曲線，圖中的圓點表示門限點。門限點以下，曲線迅速下跌；門限點以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（＝6）的信噪比比AM高22dB。就頻帶利用率而言，SSB最好，VSB與SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差。5.3幾種模擬調(diào)制的特點及應(yīng)用AM調(diào)制的優(yōu)點是接收設(shè)備簡單；缺點是功率利用率低，抗干擾能力差，信沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告號帶寬較寬，頻帶利用率不高。因此，AM制式用于通信質(zhì)量要求不高的場合，目前主要用在中波和短波的調(diào)幅廣播中。DSB調(diào)制的優(yōu)點是功率利用率高，但帶寬與AM相同，頻帶利用率不高，接收要求同步解調(diào)，設(shè)備較復(fù)雜。只用于點對點的專用通信及低帶寬信號多路復(fù)用系統(tǒng)。SSB調(diào)制的優(yōu)點是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力和抗選擇性衰落能力均優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點是發(fā)送和接收設(shè)備都復(fù)雜。SSB制式普遍用在頻帶比較擁擠的場合，如短波波段的無線電廣播和頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。VSB調(diào)制性能與SSB相當(dāng)，原則上也需要同步解調(diào)，但在某些VSB系統(tǒng)中，附加一個足夠大的載波，形成（VSB+C）合成信號，就可以用包絡(luò)檢波法進行解調(diào)。這種（VSB+C）方式綜合了AM、SSB和DSB三者的優(yōu)點。所以VSB在數(shù)據(jù)傳輸、商用電視廣播等領(lǐng)域得到廣泛使用。FM波的幅度恒定不變，這使得它對非線性器件不甚敏感，給FM帶來了抗快衰落能力。利用自動增益控制和帶通限幅還可以消除快衰落造成的幅度變化效應(yīng)。這些特點使得NBFM對微波中繼系統(tǒng)頗具吸引力。WBFM的抗干擾能力強，可以實現(xiàn)帶寬與信噪比的互換，因而WBFM廣泛應(yīng)用于長距離高質(zhì)量的通信系統(tǒng)中，如空間和衛(wèi)星通信、調(diào)頻立體聲廣播、短波電臺等。WBFM的缺點是頻帶利用率低，存在門限效應(yīng)，因此在接收信號弱、干擾大的情況下宜采用NBFM，這就是小型通信機常采用NBFM的原因。六．MATLAB生成圖像6.1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真圖6.1-1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖參數(shù)設(shè)置表沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告6.2雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真圖6.2-1雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖參數(shù)設(shè)置表6.3單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)仿真圖6.3-1單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)仿真框圖沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告6.4FM頻率調(diào)制系統(tǒng)仿真圖6.4-1FM頻率調(diào)制系統(tǒng)仿真框圖參數(shù)設(shè)置表沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告6.5仿真結(jié)果圖6.5-1雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)頻域圖圖6.5-2雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)時域圖6.5-3雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制的系統(tǒng)頻域圖6.5-4雙邊帶抑制載波幅度調(diào)制的系統(tǒng)時域圖沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告圖6.5-5單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)頻域圖圖6.5-6單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)時域圖圖6.5-7單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)頻域圖圖6.5-8單邊帶幅度調(diào)制系統(tǒng)時域圖6.6程序仿真結(jié)果6.6.1AM仿真結(jié)果沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告6.6.2FM仿真結(jié)果沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告6.6.3程序清單：AM：fm=100;fc=500;fs=5000;Am=1;A=2;N=512;K=N-1;n=0:N-1;t=(0:1/fs:K/fs);yt=Am*cos(2*pi*fm*t);figure(1)subplot(1,1,1),plot(t,yt),title('頻率為3000的調(diào)制信號f1的時時域波');y0=A+yt;y2=y0.*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(y2,N);%fft變換q1=(0:N/2-1)*fs/N;mx1=abs(y3(1:N/2));沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,y2);title('已調(diào)信號的時時域波');subplot(2,1,2);plot(q1,mx1);title('f1已調(diào)信號的頻譜');%繪圖yc=cos(2*pi*fc*t);figure(3)subplot(2,1,1),plot(t,yc),title('載波fc時域波形')N=512;n=0:N-1;yc1=Am*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(yc1,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y3(1:N/2));figure(3)subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('載波fc頻譜')y4=0.01*randn(1,length(t));%用RANDN產(chǎn)生高斯分布序列w=y4.^2;%噪聲功率figure(4)subplot(2,1,1);plot(t,y4);title('高斯白噪聲時域波形')y5=fft(y4,N);q2=(0:N/2-1)*fs/N;mx2=abs(y5(1:N/2));subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title('高斯白噪聲頻域波形')y6=y2+y4;figure(5)subplot(2,1,1),plot(t,y6),title('疊加后的調(diào)制信號時域波形')q3=q1;mx3=mx1+mx2;subplot(2,1,2),plot(q3,mx3),title('疊加后的調(diào)制信號頻譜波形')%調(diào)制yv=y6.*yc;%乘以載波進行解調(diào)Ws=yv.^2;p1=fc-fm;[k,Wn,beta,ftype]=kaiserord([p1fc],[10],[0.050.01],fs);%Fir數(shù)字低通濾波window=kaiser(k+1,beta);%使用kaiser窗函數(shù)b=fir1(k,Wn,ftype,window,'noscale');%使用標(biāo)準(zhǔn)頻率響應(yīng)的加窗設(shè)計函數(shù)yt=filter(b,1,yv);yssdb=yt.*2-2;figure(6)沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告subplot(2,1,1),plot(t,yssdb),title('經(jīng)過低通已調(diào)信號的時域波形采樣')y9=fft(yssdb,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y9(1:N/2));subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('經(jīng)過低通已調(diào)信號頻域波形')%解調(diào)ro=y9-yt;W=(yt.^2).*(1/2);R=W/wr=W/roG=r/RFM：dt=0.001;%設(shè)定時間步長t=0:dt:1.5;%產(chǎn)生時間向量am=5;%設(shè)定調(diào)制信號幅度fm=5;%設(shè)定調(diào)制信號頻率mt=am*cos(2*pi*fm*t);%生成調(diào)制信號fc=50;%設(shè)定載波頻率ct=cos(2*pi*fc*t);%生成載波kf=10;%設(shè)定調(diào)頻指數(shù)int_mt(1)=0;fori=1:length(t)-1int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt;%求信號m(t)的積分end%調(diào)制，產(chǎn)生已調(diào)信號sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt);%調(diào)制信號%*****************************************%*************添加高斯白噪聲**************sn1=10;%設(shè)定信躁比(小信噪比)sn2=30;%設(shè)定信躁比(大信噪比)sn=0;%設(shè)定信躁比(無信噪比)db=am^2/(2*(10^(sn/10)));%計算對應(yīng)的高斯白躁聲的方差n=sqrt(db)*randn(size(t));%生成高斯白躁聲nsfm=n+sfm;%生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號（信號通%過信道傳輸）%*****************************************%****************FM解調(diào)*******************fori=1:length(t)-1%接受信號通過微分器處理diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i))./dt;enddiff_nsfmn=abs(hilbert(diff_nsfm));%hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;%*****************************************%**************時域到頻域轉(zhuǎn)換**************ts=0.001;%抽樣間隔fs=1/ts;%抽樣頻率df=0.25;%所需的頻率分辨率，用在求傅里葉變換%時，它表示FFT的最小頻率間隔%*****對調(diào)制信號m(t)求傅里葉變換*****m=am*cos(2*pi*fm*t);%原調(diào)信號fs=1/ts;ifnargin==2n1=0;elsen1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(1,n-n2)];df1=fs/n;%以上程序是對調(diào)制后的信號u求傅里變換M=M/fs;%縮放，便于在頻鋪圖上整體觀察f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2;%時間向量對應(yīng)的頻率向量%************對已調(diào)信號u求傅里變換**********fs=1/ts;ifnargin==2n1=0;elsen1=fs/df;endn2=length(sfm);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));U=fft(sfm,n);u=[sfm,zeros(1,n-n2)];df1=fs/n;%以上是對已調(diào)信號u求傅里變換U=U/fs;%縮放%******************************************%*****************************************disp('按任意鍵可以看到原調(diào)制信號、載波信號和已調(diào)信號的曲線')沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告pause%**************figure(1)******************figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,mt);%繪制調(diào)制信號的時域圖xlabel('時間t');title('調(diào)制信號的時域圖');subplot(3,1,2);plot(t,ct);%繪制載波的時域圖xlabel('時間t');title('載波的時域圖');subplot(3,1,3);plot(t,sfm);%繪制已調(diào)信號的時域圖xlabel('時間t');title('已調(diào)信號的時域圖');%******************************************disp('按任意鍵可以看到原調(diào)制信號和已調(diào)信號在頻域內(nèi)的圖形')pause%************figure(2)*********************figure(2)subplot(2,1,1)plot(f,abs(fftshift(M)))%fftshift:將FFT中的DC分量移到頻譜中心xlabel('頻率f')title('原調(diào)制信號的頻譜圖')subplot(2,1,2)plot(f,abs(fftshift(U)))xlabel('頻率f')title('已