数字通信系统的设计与仿真

数字通信系统的设计与仿真
数字通信系统的设计与仿真

数字通信系统的设计与仿真

摘要:数字通信系统是数字传输的过程, 模拟信号到达接收端必须先将模拟信号转换成数字 信号,数字信号在信道中传输会有损耗,因此合理的采用信道的编 /译码和调制、解调是十

分重要的,本实验采用 systemview 进行仿真 .

关键字 :眼图、误码率、调制、解调 .

1 数字通信系统模型与原理

1.1 数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,如图

1所示 .

1.1.1 信源编码与译码 信源编码有两个基本功能: 一是提高信息传输的有效性, 即通过某种数据压缩技术设计 减少码元数目和降低码元速率 .二是完成模 /数

( A/D )转换,即当信息源给出的是模拟信号 时,信源编码器将其转换成数字信

号,以实现模拟信号的数字化传输 . 信源译码是信源编码 的逆过程.

1.1.2 信道编码与译码 信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力 . 数字信号在信道传输时受到噪声等影响 后将会引起差错 .为了减少差错, 信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分, 组成所谓“抗干扰编码” . 接收端的信道译码器按相应的规则进行解码,从中发现错误或纠 正错误,提高通信系统的可靠性 .

1.1.3 加密与解密 在需要实现保密通信的场合, 为了保证所穿信息的安全, 认为地将被传输的数字序列扰 乱,即加上密码,这种处理过程叫加密 .在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的

数字序列进行解密,恢复原来信息 .

1.1.4 数字调制与解调 数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处, 形成适

图 1 数字通信系统模

宿

合在信道中传输的带通信号基带的数字调制方式有振幅键控( ASK )、频移键控( FSK )、绝对相移键控、相对相移键控(DPSK). 在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号. 对高斯噪声下的信号检测,一般用相关器或匹配滤波器来实现 .

1.1.5同步

同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致,是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件 . 按照同步的公用不同,分为载波同步、位同步、群同步和网同步.

数字通信的主要特点

(1)抗干扰能力强,尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累

(2)数字信号通过差错控制编码,可提高通信的可靠性 .

(3)由于数字通信传输一般采用二进制码,所以可使用计算机对数字信号进行处理,实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统,实现以计算机为中心的通信网.

(4)在数字通信中,各种消息 (模拟的和离散的 )都可变成统一的数字信号进行传输 . 在系统对数字信号传输情况的监视信号、控制信号及业务信号都可采用数字信号 . 数字传输和数字交换技术结合起来组成的 ISDN 对于来自不同信源的信号自动地进行变换、综合、传输、处理、存储和分离,实现各种综合业务 .

(5)数字信号易于加密处理,所以数字通信保密性强 .数字通信的缺点是比模拟信号占

带宽,然而,由于毫米波和光纤通信的出现,带宽已不成问题.

2系统的设计过程

为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配 . 这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带同信号的过程称为数字调制 . 在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调 .通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统 .

一般来说,数字调制与模拟调制技术有的方法:把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理;是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,

2. 1 信源编码模拟信号转换成数字信号包括三个步骤:抽样 ,量化,编码.

(1)抽样:把模拟信号在时间上离散化 , 变换为模拟抽样信号 .

(2)量化 :将抽样信号在幅度上离散化 , 变换成量化信号 .

(3)编码 : 用二进制码元来表示有限的量化电平 . 抽样定理指出:设一个连续模拟信号 m(t )中的最高频率〈f h ,则以间隔时间 T〈1/2f h 的周期性冲激脉冲对它抽样时,m(t)将被这些抽样值所完全确定 . 由于抽样时间间隔相等,

所以此定理又称均匀抽样定理 . 例如模拟信号的最高频率为 10hz,则采样频率为

30hz.

2.2信道格雷码的编 / 译码

数字信号在传输过程中 , 由于受到干扰的影响 , 码元波形将变坏 ,, 接收端收到后可能发生错误判决 , 故采用 GRAY 编译码方式来进行差错控制 . 格雷码的编

码和译码设备都不太复杂,而且检错的能力较强 . 格雷码除了具有线性码的一般性质外,还具有循环性 . 循环性是指任一码组循环一位 (即将最右端的一个码元移至左端,或反之) 后,仍为该码中的一个码组.

2.32FSK信号的调制与非相干解调

2.3.1 调制原理

键控法 : 在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率进 行选通 ,使其在每一个码元 T s 期间输出 f 1或 f 0两个载波之一 , 图 2所示.键控法产生的 2FSK 信号,是由于电子开关在两个独立的频率源之间转换形成 , 故相邻码元之间的相位不一

定连续 . 2FSK 信号可以看成两个 ASK 的相加 , 图 3所示 .

图 3 相位连续的 2FSK 信号波形

2.3.2 2FSK 信号的非相干解调

2FSK 的非相干解调:其原理是将 2FSK 信号分解为上下两路 2ASK 信号分别进行解调, 然后进行判决 . 这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小,可以不专门设置门限 . 判决规则应与调制规则相呼应,调制时若规定“ 1”符号对应载波频率 w 1, 则接收时上支路

的样值较大,应判为“ 1”;反之则判为“ 0” .2FSK 信号的非相干解调方框图如图4所示, 其可视为由两路 2ASK 解调电路组成 . 这里,两个带通滤波器 (带宽相同, 皆为相应的 2ASk 信号带宽;中心频率不同,分别为 w 1、w 2 起分路作用,用以分开两路 2ASK 信号

.

基带信

图 2 键控法产生 2FSK 信号的原

图 4 2FSK 信号非相干解调方框图

2.4 模拟 FIR 滤波器的设计 通过选择菜单上的 ”Filter/Analog ”按扭,可以设计五种模拟滤波器 .它们是 :巴特沃斯 ,巴赛 尔,切比契夫 ,椭圆,线性相位 .这些滤波器可以是低通、高通或带通 ,所选滤波器的一般形状由 滤波器的类型决定 ,需要输入的数据是滤波器的极点数、 -3db 带通或截止频率、相位纹波系

数、增益等参数 ,按” finish ”完成设计 .

低通滤波器:去掉信号中不必要的高频成分, 降低采样频率,避免频率混淆,去掉高频 干扰 .带通滤波器:高通滤波器同低通滤波器的组合 .

对滤波器而言,所有频率都应是采样速率的分数,即相对的百分比系数 .例如,系统的

采样速率为 1MHZ ,所涉及的 FIR 低通滤波器的截止频率为 50KH Z ,则滤波器涉及窗口输入 的截止频率为 0.05( 50KH Z /1MH Z ),如果在滤波器前面连接的是抽样器或采样器的图符,则 这些图符的频率也必须是滤波器采样速率的分数 .

2.5 眼图分析 眼图是指利用实验的方法估计和改善 (通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的 一种图形 .观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器 扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步, 这时示波器屏幕上看到的图形像 人的眼睛,故称 为“眼图”.从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从而估计系统 优劣程度 .另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统 的传输性能 .

眼图的“眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱 .“眼睛”张的越大,且眼图越端正, 表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大

当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清 .若同时存

在码间串扰 ,“眼睛”将张开得更小 .与无码间串扰时的眼图相比,原来清晰端正的细线迹, 变成了比较模糊的带状线,而且不很端正 .噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,

眼图越不端正 .

眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息: 可以从中看出码间串扰 的大小和噪声的强弱, 有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响, 评价一个基带系统的性能 优劣;可以指示接收滤波器的调整,以减小码间串扰 .

(1) 最佳抽样时刻应 在“眼睛”张 开最大的时刻 .

(2) 对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定 .斜率越大,对定时误差就越灵敏

在抽样.

(3) 时刻上,眼图上下两分支阴影区的垂直高度,表示最大信号畸变 . 眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平 .

(4) 在抽样时刻上,上下两分支离门限最近的一根线迹至门限的距离表示各相应

2fs

k

信输

电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决 .

(5)对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相

交的区域的大小, 表示零点位置的变动范围, 这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的 影响.

2.6 误码率分析

对于二进制双极性信号,假设它在抽样时刻的点平取值为 +A 或 -A (分别对应信码“ 1 或“ 0”),在-A 和+A 之间选择一个适当的电平 V d 作为判决门限,根据判决准则将会出现以 下几种情况:

(1) 对“1”码:当 X>V d ,判为“ 1”码(正确) ;当 X

(2) 对“0”码:当 XV d ,判为“ 1”码(错误) . 假设信源发送“ 1”码的概率为 P(1), 发送“ 0”码的概率为 P(0),则二进制基带传输系 统的总误码率

Pe= P(1) P(0/1)+ P(0) P(1/0) 其中 P(0/1)= P(XV d ) 3 参数的设定

(1) 模拟信源:正弦函数,频率 fs=10hz ,幅度 A=1V ;

(2) 抽样频率 f h =30hz, 幅度 A=1V;

(3) 载波的频率分别为 f 1=100hz,f 2=150hz;

(4) 低通滤波器的截止频率为 15hz;

(5) 带通滤波器 15 的频率范围 120hz —170hz,带通滤波器 16 的频率范围

80hz —130hz ;

4 图形

图 5 总图

(2) 仿真波形

(1) 总图如下图

5

图 6 信源

图 7 抽样

图 8 量化

图 9 信源编码

图 10 信道编码

图 12 非相干解调

参考文献:

[1] 樊昌信 ,《通信原理》 ,(第六版),北京 :国防工业出版社.

[2] 曹志刚等《现代通信原理》,北京:清华大学出版社.

[3]乐正友,杨为理 .程控数字交换机硬件软件及应用 .北京:清华大学出版社,1991.

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日

1任务书 试建立一个基带传输模型,采用曼彻斯特码作为基带信号,发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps,要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据与恢复数据波形,并统计误码率。另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示,它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 :数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分,若直接送入信道传输,容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号,同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害,使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡,以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻(由定时脉冲cp控制)进行抽样,获得抽样信号{r n},然后对抽样值进行判决,以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案

第一章 通信系统概论

第一章通信系统概论 1.1 绪论 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的分类与通信方式1.4 通信系统的质量指标 1.5 通信技术的发展

1.1 绪论 通信 广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息,均称为通信。

1.1 绪论 ◆通信的定义: 是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 ◆通信的目的: 就是传递消息。 ◆本课程对通信的定义: 利用电子等技术手段,借助电信号(含光信号) 实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。

1.2 通信系统的组成 1.2.1 通信系统模型 信 源信宿噪声源 信道发送设备 接收设备产生或发出将信源产生的消息信号 变换成便于传送的形式从带有干扰的接收信号中正 确恢复出原始 信号 接受消息 的人或机 信号传输的通道各处噪声的集中表现

1.2 通信系统的组成 ◆信源: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。 ◆发送设备:将信源和信道匹配起来,即将信源产生的 原始电信号变换成适合在信道中传输的信号。 ◆信道:信号传输的通道,可以是有线的,也可以是无 线的。 ◆接收设备: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:将复原的原始电信号转换成相应的消息。

1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信系统和数字通信系统1.信源消息分为两大类 连续消息离散消息 消息的载体是电信号,电信号的变化体现在某一参量的变化上(如连续波的幅度、频率或相位;脉冲波的幅度、宽度或位置)。 消息的状态连续变化或是不可数的。如语音、活动图片等消息的状态是离散的或是可数的。 如符号、数据等

信息系统分析与设计

1.信息活动是系统的主要特征。 2.信息系统是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术,处理组织中的信息、业 务、管理和决策等问题,并为目标服务的综合系统。 3.信息系统的特征:信息性,综合性,集成性,多样性,演化性。 4.信息系统的功能:信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策四大功能。 5.根据处理类型,可以把信息系统的业务处理分为联机事务处理和脱机事物处理两种 类型。联机事务处理,它是指信息系统直接参与业务处理过程,与企业业务处理融为一体;脱机事物处理与联机事务处理正好相反,信息系统不直接参与实际业务处理,只要把业务处理过程中的有关信息及时输入到信息系统中,并通过对所收入的信息的加工处理,输出企业管理和决策所需要的有用信息。 6.信息系统体系结构是信息系统各要素确定关系构成的系统框架。 7.信息系统概念结构呈现为管理维、职能维和功能维的三维宏观逻辑结构。 8.在文件服务器模式下,文件服务器以文件的方式对各工作站上要共享的数据进行统 一管理。所有的应用处理和数据处理都发生在工作站一端,文件服务器仅负责对文件实施统一管理,从文件服务器共享磁盘上查找各工作站需要的文件,并通过网络把所查到的文件发送给个工作站。 9.应用服务器模式:客户机主要承担界面处理逻辑,数据库服务器承担对数据库的集 中管理,而把中间逻辑归给应用服务器,包括对象管理、事务管理、安全管理、空间管理以及各种服务。 10.信息系统的类型分为信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、主管信息系统、 办公信息系统、公众信息服务系统。 11.信息系统生存周期是指从提出信息系统建设的设想开始,经历规划、开发、演化等 过程,一直到被其它信息系统所替代的过程。 12.信息系统开发要经过初始、细化、构建、移交等阶段,需要从事领域分析、需求分 析、系统设计、系统实现、测试等方面的工作,并经过多次反复迭代,最后形成可以交付用户使用的信息系统。 13.信息系统开发的四个阶段需要做许多工作,其中最主要的有领域分析、需求分析、 系统设计、系统实现和测试等方面的工作。领域分析主要的工作有:现行企业系统调查、企业目标分析、机构和职能分析、业务分析、企业实体分析,并建立领域模型。需求分析主要是确定出合理可行的信息系统需求。 14.原型方法也叫快速原型方法,其基本思想是在自动化或半自动化原型生成工具的支 持下,根据用户的初步需求,通过原型生成工具,快速生成一个系统模型,该系统模型被称为系统原型。 15.詹姆斯.马丁在20世纪70年代提出了信息工程的概念。信息过程是建设企业计算 机化的信息系统工程的简称。 16.模型是对现实的抽象和模拟,是对现实系统本质特征的一种抽象、简化和类比式的 描述。模型具有不同的抽象度,模型的抽象程度越高,距现实系统的距离就越远,模型所考虑的因素就越少。

通信系统综合设计报告——光照强度监测系统设计

目录 第一章概述 (2) 第一节课题背景与意义 (2) 第二节课题设计要求与指标 (2) 第二章系统方案选择与确定 (3) 第一节硬件系统方案选择 (3) 一、光照采集模块方案选择 (3) 二、无线传输模块方案选择 (3) 三、 LCD显示模块方案选择 (4) 四、 MCU模块方案选择 (4) 第二节软件系统方案选择 (4) 第三章系统硬件设计与实现 (6) 第一节采集端硬件设计 (6) 一、光照采集模块设计 (7) 二、ATmega16L最小系统模块设计 (8) 三、无线传输模块设计 (9) 第二节终端硬件设计 (10) 一、LCD显示模块设计 (11) 二、变压电路设计 (12) 第四章系统软件设计与实现 (13) 第一节程序整体设计 (13) 第二节光照采集与AD转换程序设计 (13) 第三节无线传输程序设计 (14) 第四节LCD显示程序设计 (16) 第五节程序下载 (17) 第四章测试结果及讨论 (18) 第一节LCD显示测试 (18) 第二节光照采集与显示测试 (19) 心得体会 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 一、器件清单 (23) 二、工具清单 (23) 三、实物图 (24) 四、程序代码 (24)

第一章概述 第一节课题背景与意义 在现代农业和工业领域,经常需要对一些环境参数进行监测,以做出相应处理,确保设备和系统运行在最佳状态。随着科技的发展,对环境参数监测系统的要求也越来越高;因此基于传感器、单片机和无线通信芯片设计出一种无线环境参数监测系统十分的重要。 光照强度是一个重要的环境参数,在工业和农业领域有着重要的应用,本课程设计介绍一种可以应用在许多领域的无线光照强度监测系统,实现对环境中的光照强度进行实时采集处理、无线传输与显示的功能。 本文的主要研究工作集中在光照强度监测系统的设计上,通过C语言编程对单片机进行控制,使单片机控制光照采集传感器、无线通信芯片和LCD,实现系统功能。在本课题的基础上可以设计完成一个高速、方便、稳定的环境数据监测采集和传输系统,可以广泛应用于现代农业和工业领域。 第二节课题设计要求与指标 本系统以环境光照强度为研究对象,应满足的要求与指标为: 1、监测点光照强度测量精确,精度大于0.1lux; 2、将监测点的参数数据以无线方式发送至汇节点,并LCD显示,要求分立元件实现的无线传输距离大于20cm,无线传输模块实现的传输距离大于1km; 3、无线传输设备具有较强的抗干扰能力; 4、设备具有较高的实时性; 5、设备功耗功耗较低。

通信系统仿真实验讲义

实验一频分复用和超外差接收机仿真实验 实验目的 1熟悉Simulink模型仿真设计方法 2掌握频分复用技术在实际通信系统中的应用 3理解超外差收音机的接收原理 实验内容 设计一个超外差收接收机系统,其中发送方的基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的方波,两路信号分别采用1000kHz和1200kHz的载波进行幅度调制,并在同一信道中进行传输。要求采用超外差方式对这两路信号进行接收,并能够通过调整接收方的本振频率对解调信号进行选择。 实验原理 超外差接收技术广泛用于无线通信系统中,基本的超外差收音机的原理框图如图所示: 图1-1超外差收音机基本原理框图 从图中可以看出,超外差接收机的工作过程一共分为混频、中频放大和解调三个步骤,现分别叙述如下: 混频:由天线接收到的射频信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,并可根据调整控制电压随时调整振荡频率,使得器振荡频率始终比接收信号频率高一个中频频率,这样,接受信号与本机振荡在混频器中进行相乘运算后,其差频信号的

频率成分就是中频频率。其频谱搬移过程如下图所示: 图1-2 超外差接收机混频器输入输出频谱 中频放大:从混频模块输出的信号中包含了高频和中频两个频率成分,这样一来只要采用中频带通滤波器选出进行中频信号进行放大,得到中频放大信号。 解调:将中频放大后的信号送入包络检波器,进行包络检波,并解调出原始信号。 实验步骤 1、设计两个信号源模块,其模块图如下所示,两个信号源模块的载波分别为1000kHz,和1200kHz,被调基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的三角波,并将其封装成两个子系统,如下图所示: 图1-2 信源子系统模型图 2、为了模拟接收机距离两发射机距离不同引起的传输衰减,分别以Gain1和Gain2模块分别对传输信号进行衰减,衰减参数分别为0.1和0.2。最后在信道中加入均值为0,方差为0.01的随机白噪声,送入接收机。 3、接收机将收到的信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,其中压控振荡器由输入电压进行控制,设置Slider Gain模块,使输入参数在500至1605可调,

通信系统建模与仿真

《电子信息系统仿真》课程设计 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名学号 指导教师胡娟 二О一年月日

内容摘要 频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究,理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识,利用MATLAB集成环境下的M文件,编写程序来实现FM调制与解调过程,并分别绘制出基带信号,载波信号,已调信号的时域波形;再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号,非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形;最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系,并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中,系统开发平台为Windows XP,使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计,达到了实现FM信号通过噪声信道,调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点,对以后实际需要有很好的理论基础。 关键词 FM;解调;调制;M ATL AB仿真;抗噪性

一、M ATLAB软件简介 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。其特点是: (1) 可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性:Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性:Matlab语句功能十分强大,一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称,Matlab软件中所包含的Matlab 源代码相当于70万行C代码。

即时通讯系统的设计与实现毕业设计论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

通信系统规划设计

附件2 第一部分:通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体,它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此,根据南海区智能交通系统一期建设特点,需要考虑采用当前先进的技术,建立整个系统的通信网络,以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前,通信网络可以选择有线和无线两种。其中,无线通信又分为很多种,主要有超短波和微波,微波的传输受自然环境影响较大,如:山体、建筑物的遮拦,对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要,在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路,将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用,不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题,而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此,建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道,传送数据、图像信息(实时图像)。同时,在未来建设中,可考虑采用无线网络作为备份网络,在光纤网出现故障时,作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务,并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 (一)网络的先进性 在本方案的设计中,在不降低整个系统性能的基础上,尽可能地利用现有设备和通讯线路,降低网络建设的投资成本,组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是,以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备,将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外,还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况,使整个网络系统具有合理的性能价格比。

Matlab通信系统仿真实验报告

Matlab通信原理仿真 学号: 2142402 姓名:圣斌

实验一Matlab 基本语法与信号系统分析 一、实验目的: 1、掌握MATLAB的基本绘图方法; 2、实现绘制复指数信号的时域波形。 二、实验设备与软件环境: 1、实验设备:计算机 2、软件环境:MATLAB R2009a 三、实验内容: 1、MATLAB为用户提供了结果可视化功能,只要在命令行窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。 MATLAB程序如下: x = -pi::pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口 subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x,y1绘图 title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x,y2绘图 xlabel('time'),ylabel('y') %第二幅图横坐标为’time’,纵坐标为’y’运行结果如下图: 2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型,MATLAB中提供了多种颜色和线型,并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图: MATLAB程序如下: x=-pi:.1:pi; y1=sin (x); y2=cos (x); figure (1); %subplot (2,1,1); plot (x,y1); title ('plot (x,y1)'); grid on %subplot (2,1,2); plot (x,y2);

模拟通信系统与数字通信系统的设计与仿真分析解析

广西科技大学 课程设计说明书 课题名称:模拟通信系统与数字通信系统的设计与仿真 院(系):计算机科学与通信工程学院 专业:通信工程 班级:121班 学生姓名:王永源 学号: 201200402016 指导教师:陈艳 2015年1月20日

目录 第一章课程设计的任务说明 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2课程设计要求 (1) 第二章 MATLAB/SIMULINK简介 (3) 第三章设计原理 (5) 3.1通信系统设计一般模型 (5) 3.2模拟通信系统 (5) 3.3数字通信系统 (5) 第四章 DSB的基本原理与实现 (6) 4.1 DSB信号的模型 (6) 4.2 DSB信号调制过程分析 (7) 第五章 PCM的基本原理与实现 (8) 5.1 PCM原理 (8) 5.2 PCM编码介绍 (8) 5.3 PCM编码电路设计 (12) 第六章 2ASK的基本原理及实现 (16) 6.2 ASK调制基本原理 (16) 6.2 2ASK的产生 (16) 6.3 2ASK解调 (17) 6.4 2ASK功率谱及带宽 (18) 第七章 Smulink的模型建立和仿真 (19) 7.1 模拟通信系统仿真图 (19) 7.2 数字通信系统仿真图 (22) 7.3 模拟通信系统仿真效果图 (23) 7.4 数字通信系统仿真效果图 (26) 第八章结束语 (27) 参考文献 (28)

第一章课程设计任务说明 1.1课程设计的目的 (1)通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。 (2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉模拟DSB、SSB、VSB和数字2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制与解调方法。 (3)通过实验掌握模拟信号转换为数字信号的方法和步骤。 (4)更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。 1.2 课程设计的要求 1.2.1模拟信号通信系统 (1)输入:输入模拟信号(例如正弦型单音频信号等),给出其时域波形和功率谱密度。 (2)调制:对输入的模拟信号进行DSB、SSB、PM(三选一)调制;给出调制后信号的时域波形和功率谱密度。 (3)信道:假定信道属于加性高斯信道,或自行设计。 (4)解调: DSB、SSB、PM(与所选调制方式相对应)解调,仿真获得该系统的输出波形,并得到该模拟传输系统的性能指标,即该系统的输出信噪比随输入信噪比的变化曲线。 图1-1 模拟信号调制解调模型图 1.2.2数字信号通信系统 (1)输入:首先输入模拟信号,给出此模拟信号的时域波形。 (2)数字化:将模拟信号进行数字化,得到数字信号,可以选择PCM编码。

数字通信系统的模型

数字通信系统的模型 ? 数字通信系统的分类 ?数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。 1. 数字频带传输通信系统 数字通信的基本特征是,它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性,从而使数字通信具有许多特殊的问题。例如前边提到的第二种变换,在模拟通信中强调变换的线性特性,即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性;而在数字通信中,则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。 另外,数字通信中还存在以下突出问题:第一,数字信号传输时,信道噪声或干扰所造成的差错,原则上是可以控制的。这是通过所谓的差错控制编码来实现的。于是,就需要在发送端增加一个编码器,而在接收端相应需要一个解码器。第二,当需要实现保密通信时,可对数字基带信号进行人为“扰乱”(加密),此时在收端就必须进行解密。第三,由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号,因而接收端必须有一个与发端相同的节拍,否则,就会因收发步调不一致而造成混乱。另外,为了表述消息内容,基带信号都是按消息特征进行编组的,于是,在收发之间一组组的编码的规律也必须一致,否则接收时消息的真正内容将无法恢复。在数字通信中,称节拍一致为“位同步”或“码元同步”,而称编组一致为“群同步”或“帧同步”,故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。 综上所述,点对点的数字通信系统模型一般可用图1-3 所示。

需要说明的是,图中调制器/ 解调器、加密器/ 解密器、编码器/ 译码器等环节,在具体通信系统中是否全部采用,这要取决于具体设计条件和要求。但在一个系统中,如果发端有调制/ 加密/ 编码,则收端必须有解调/ 解密/ 译码。通常把有调制器/ 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。 2. 数字基带传输通信系统 与频带传输系统相对应,我们把没有调制器/ 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统,如图1-4 所示。 图中基带信号形成器可能包括编码器、加密器以及波形变换等,接收滤波器亦可能包括译码器、解密器等。 3. 模拟信号数字化传输通信系统 上面论述的数字通信系统中,信源输出的信号均为数字基带信号,实际上,在日常生活中大部分信号(如语音信号)为连续变化的模拟信号。那么要实现模拟信号在数字系统中的传输,则必须在发端将模拟信号数字化,即进行A/D 转换;在接收端需进行相反的转换,即D/A 转换。实现模拟信号数字化传输的系统如图1-5 所示。

通信系统设计报告

通信系统课程设计报告 题目:模拟线性调制系统的 建模、设计与计算机仿真分析 学院xx 专业班级xx 学生姓名xx 学生学号xx 提交日期 2015.6.28

目录 1 设计目的 (2) 2 设计要求和设计指标 (2) 3 设计内容 (3) 3.1线性调制的一般原理 (3) 3.2常规双边带调制AM (4) 3.2.1 AM调制工作原理 (4) 3.2.2 AM调制解调仿真电路 (5) 3.2.3 AM调制解调仿真结果与分析 (5) 3.3双边带调制DSB (9) 3.3.1 DSB调制解调工作原理 (9) 3.3.2 DSB调制解调仿真电路 (9) 3.3.3 DSB调制解调仿真结果与分析 (10) 3.4单边带调制SSB (14) 3.4.1 SSB调制解调工作原理 (14) 3.4.2 SSB调制解调仿真电路 (15) 3.4.3 SSB调制解调仿真结果与分析 (16) 4 本设计改进建议 (19) 5 总结 (19)

参考文献 (20) 2 设计目的 (1)使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理; (2)培养学生掌握电路设计的基本思路和方法; (3)能提高学生对所学理论知识的理解能力; (4)能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力即创新能力; (5)提高学生的科技论文写作能力。 2 设计要求和设计指标 (1)学习SystemView仿真软件; (2)对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析; (3)提出系统的设计方案,选用合适的模块; (4)对所设计系统进行仿真; (5)并对仿真结果进行分析。

3 设计内容 3.1 线性调制的一般原理 模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制,本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。线性调制系统中,常用的方法有AM 调制,DSB 调制,SSB 调制。 线性调制的一般原理: 载波:)cos()(0?ω+=t A t s c 调制信号:)cos()()(0?ω+=t t Am t s c m 式中()t m —基带信号。 线性调制器的一般模型如图3-1 在该模型中,适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ,便可以得到各种线性调制信号。 线性解调器的一般模型如图3-2。 图3-2线性解调系统的一般模型 其中()t s m —已调信号,()t n —信道加性高斯白噪声。

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真 摘要通信是通过某种媒体进行的信息传递,目的是传输信息,通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位,是不可或缺的,因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。MATLAB是集数值计算、图形绘制、图像处理及系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言,它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以及丰富的工具箱,为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。 本论文首先介绍了通信系统的概念,进而引出调制和解调,然后介绍了我们常用的几种调制和解调的方法。由于MATLAB具有的强大功能所以详细介绍了MATLAB通信系统工具箱,并给出了基于MATLAB的通信系统的调制与解调的实现,运用MATLAB仿真软件进行仿真。 关键词通信系统;调制与解调;MA TLAB

Simulation And Design Of Communication Systems Based On MATLAB Abstract Communication is through a media for transportation. Communication system which is used to complete the process of information transmission systems ,in general, is to send the information from the source to one or more destinations. Modulation and demodulation occupied an important position in the transmission of information which is essential, so the research about the modulation and demodulation process in the communication system is extremely important. MATLAB is a numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation and other powerful features in one of the scientific computing language, it is a powerful matrix calculation and graphical visualization features and a rich toolbox provides a great convenience for the communication system of modulation and demodulation process. This paper introduces the concept of the communication system, and then leads to modulation and demodulation, and then introduced several of our commonly used method of modulation and demodulation. As the power of MATLAB so we introduced the communication system toolbox in the MATLAB. We gives several examples about the communication system based on MATLAB modulation and demodulation and use the software of MATLAB to simulate them. Keywords Communication Systems;Modulation and demodulation; MATLAB

数字通信的系统的几种模型

数字通信系统的各部分作用 1、信源: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,用竟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、同步 ①同步的概念:指通信系统的收、发双方具有统一的时间标准,使它们的工作“步调一致”。 ②同步的作用:对于数字通信时是至关重要的。如果同步存在误差或失去同步,通信过程中就会出现大量的误码,导致整个通信系统失效。 6、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。 7、噪声源: 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。

数字通信系统的优缺点 ?一、数字通信系统的优点 1、抗干扰能力强 数字通信抗噪声性能好,还表现在微波中继通信时,它可以消除噪声积累。 这是因为数字信号在每次再生后,只要不发生错码,它仍然像信源中发出的信号一样,没有噪声叠加在上面。因此中继站再多,数字通信仍具有良好的通信质量。 而模拟通信中继时,只能增加信号能量(对信号放大),而不能消除噪声。 2、差错可控 数字信号在传输过程中出现的错误(差错),可通过纠错编码技术来控制,以提高传输的可靠性。 3、易加密 数字信号与模拟信号相比,它容易加密和解密。因此,数字通信保密性好。 4、易于与现代技术相结合 由于计算机技术、数字存贮技术、数字交换技术以及数字处理技术等现代技术飞速发展,许多设备、终端接口均是数字信号,因此极易与数字通信系统相连接。 二、数字通信系统的缺点 1、频带利用率不高 系统的频带利用率,可用系统允许最大传输带宽(信道的带宽)与每路信号的有效带宽之比来数字通信中,数字信号占用的频带宽。 2、系统设备比较复杂 数字通信中,要准确地恢复信号,接收端需要严格的同步系统,以保持收端和发端严格的节拍一致、编组一致。因此,数字通信系统及设备一般都比较复杂,体积较大。

网络通信系统的设计与实现论文

网络通信软件的设计与实现

摘要 本论文是关于一个通信软件的设计与实现. 首先介绍了该课题的来源和意义, 以及课题中作者使用的原理技术, 包括客户/服务器模式(C/S)结构原理, TCP/IP协议的体系结构等。然后详细分析了系统的整体设计,包括系统的功能介绍、实现思想, 系统的需求分析, 系统通信协议的设计,各个模块的体系结构,并采用UML技术,绘制整体程序结构图、流程图、类图、用例图等。接下来是介绍了各个子模块的功能、实现思想及它们的流程图、类图、消息流框图等。最后是系统的分析及优缺点及系统的总结和展望。 终端通过实际的通信链路和服务器建立TCP连接。而服务器端是接受并验证客户端连接,动态管理在线用户名单。 关键字:C/S结构;TCP/IP协议;UML技术;网络编程

ABSTRACT The paper is about the design and realization of correspondence software. In the First this paper introduced topic origin and the topic significance, As well as the principle and the technology that the author adopts in the paper , Including customer/Server (C/S) structure principle, TCP/IP protocol system structure and so on. Then author analyzes that the overall design, Including system function introduction, realization way, demand analysis, communication agreement design, system structure of each module. And adopting the UML technology,the author draws the overall procedure structure drawing, the flow chart, class drawing, and message flow chart and so on. Finally the paper introduced that the systematic analysis 、the excellence and the disadvantage of the system ,the summary and the forecast of the system. The terminal establishes the TCP communications through the actual correspondence link with the server. At the same time the server accepts and validates the connection of the client, dynamically manages the name list of the on-line users. Key words: the C/S Structure; the TCP/IP Protocol;the UML Technology; Network Programming

《通信系统地综合设计与实践》计划清单

《通信系统的综合设计与实践》课程的要求 1、课程目的 本课程旨在加深、扩展通信原理所学知识,培养学生的实践动手能力,通过综合运用所学的《信号与系统》、《通信原理》、《数字信号处理》、《通信电路》等相关专业基础知识,运用通信仿真工具完成一个完整的通信子系统设计、仿真的全过程,要求学生掌握应用通信基本理论设计通信系统、计算通信系统的基本性能指标,并通过实验模型验证其设计的正确性等综合设计实验能力。以加深对课堂所学知识的理解,加强实践操作技能,及时解决理论与实际相脱节的问题,为后续进一步学习专业知识以及为毕业后从事专业相关工作奠定坚实的实践基础。 2、课程要求 通过系统仿真进一步深化对通信原理等相关课程知识的学习。本课程类似于国外同类课程中的project。具体设计题目包括数字基带传输、数字调制、连续信号的数字化、信道容量计算、汉明码的编译码、循环码的编译码、卷积码的编译码、正交编码、伪随机序列发生器、扩频通信与CDMA、多径瑞利信道模拟、分集性能等等。并能对仿真实验结果进行比对分析。学生还可以根据自己的兴趣,围绕通信原理课程知识自由选题,鼓励学生在教师指导下自主申报设计容,经过指导教师认可进行设计。 3、独立完成容 ①熟练掌握matlab仿真工具的使用;

②运用上述工具完成一个通信子系统的仿真原理设计。要求针对某一通信系统或其子系统,分析其基本的工作原理(简单叙述),设计仿真目的意义(重要),仿真过程(重点叙述)和仿真方法(重点叙述),对仿真结果的预计(重要)和仿真结果意义(重要)。 ③编制仿真程序并进行仿真。仿真程序要求说明程序运行环境,给出流程图,说明设计思路,叙述设计过程中遇到的困难与解决的方法,给出设计心得与体会。 ④对仿真结果进行分析。仿真结果分析要求使用准确的数字结果来描述仿真的通信系统某一原理或现象。不得用模糊的描述语言或简单定性的描述。仿真结果应该结合仿真原理设计的仿真意义和仿真结果意义进行分析,应该得出有意义并有说服力的结果。 4、实施过程及考核 ①每人一题,自选一个设计题目。每个题目分为通信系统仿真原理设计、仿真软件编程和仿真结果分析三个任务。所选的题目和仿真目的不能重复,对于重复的题目要求改选。重复的题目不能进入评审阶段。 ②第一周任务是选题和仿真原理设计。选题一天,仿真原理设计二天,仿真原理评审一天,未能通过评审的应该重新选题。 ③第二周任务是仿真程序设计和仿真结果分析,时间是二天。第三天对通信系统仿真报告评审,未能通过应该修正仿真程序和仿真结果,并进行二次评审。 ④第五天总结所有同学的综合实践成绩。

通信工程系统仿真实验报告

通信原理课程设计 实验报告 专业:通信工程 届别:07 B班 学号:0715232022 姓名:吴林桂 指导老师:陈东华

数字通信系统设计 一、 实验要求: 信源书记先经过平方根升余弦基带成型滤波,成型滤波器参数自选,再经BPSK ,QPSK 或QAM 调制(调制方式任选),发射信号经AWGN 信道后解调匹配滤波后接收,信道编码可选(不做硬性要求),要求给出基带成型前后的时域波形和眼图,画出接收端匹配滤波后时域型号的波形,并在时间轴标出最佳采样点时刻。对传输系统进行误码率分析。 二、系统框图 三、实验原理: QAM 调制原理:在通信传渝领域中,为了使有限的带宽有更高的信息传输速率,负载更多的用户必须采用先进的调制技术,提高频谱利用率。QAM 就是一种频率利用率很高的调制技术。 t B t A t Y m m 00sin cos )(ωω+= 0≤t ≤Tb 式中 Tb 为码元宽度t 0cos ω为 同相信号或者I 信号; t 0s i n ω 为正交信号或者Q 信号; m m B A ,为分别为载波t 0cos ω,t 0sin ω的离散振幅; m 为 m A 和m B 的电平数,取值1 , 2 , . . . , M 。 m A = Dm*A ;m B = Em*A ; 式中A 是固定的振幅,与信号的平均功率有关,(dm ,em )表示调制信号矢量点在信号空

间上的坐标,有输入数据决定。 m A 和m B 确定QAM 信号在信号空间的坐标点。称这种抑制载波的双边带调制方式为 正交幅度调制。 图3.3.2 正交调幅法原理图 Pav=(A*A/M )*∑(dm*dm+em*em) m=(1,M) QAM 信号的解调可以采用相干解调,其原理图如图3.3.5所示。 图3.3.5 QAM 相干解调原理图 四、设计方案: (1)、生成一个随机二进制信号 (2)、二进制信号经过卷积编码后再产生格雷码映射的星座图 (3)、二进制转换成十进制后的信号 (4)、对该信号进行16-QAM 调制 (5)、通过升余弦脉冲成形滤波器滤波,同时产生传输信号 (6)、增加加性高斯白噪声,通过匹配滤波器对接受的信号滤波 (7)、对该信号进行16-QAM 解调 五、实验内容跟实验结果:

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