2b1q編碼與譯碼的設計與仿真課程設計

1、<p><b>　　課程設計Ⅰ</b></p><p><b>　　設計說明書</b></p><p>　　2013年9月13日 </p><p>　2B1Q編碼與譯碼的設計與仿真</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p

2、>　　2013 —2014學年第一學期</p><p><b>　　設計內容：</b></p><p><b>　　1.目的</b></p><p>　　1）熟悉基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型，以及常用基帶傳輸碼型的特性。</p><p>　　2）了解基帶傳輸常用碼型以及2B1Q編碼與譯碼的基本規(guī)則和原理

3、方法。</p><p>　　3）學會熟練使用MATLAB的基本語言來設計簡單的、常用的程序，以及仿真功能，來解決遇到的一些簡單專業(yè)問題，并模擬實現(xiàn)簡單的通信功能。</p><p>　　4）通過對2B1Q碼編碼與譯碼前后的信號波形比較，更深入的理解2B1Q碼的本質并掌握其原理與特性。</p><p><b>　　要求 </b></p>

4、<p>　　1）在設計2B1Q碼的編碼與譯碼程序之前，要認真的了解其編碼和譯碼的規(guī)則和原理，以厚實的理論作為指導，認真的構思其設計方案；</p><p>　　2）在2B1Q碼編碼和譯碼程序編好后，應進行調試、仿真和分析。</p><p>　　3）對于最后的仿真結果應該與理論是一致的，或者說應該是仿真的結果要符合理論；若不符合，則需找到問題根源，改正直至符合為止。</p&

5、gt;<p>　　4）獨立完成課程設計，并按要求寫課程設計報告書。</p><p><b>　　3.參考資料 </b></p><p>　　[1]樊昌信，曹麗娜.通信原理（第六版）.北京：國防工業(yè)出版社，2007.8.</p><p>　　[2]《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應用》，徐明遠、邵玉斌編著，西安電子科技大學出版

6、社</p><p>　　[3] 通信原理實驗與課程設計 達新宇——北京郵電大學出版社</p><p>　　指導教師： 教研室負責人：</p><p><b>　　課程設計評閱</b></p><p><b>　　摘 要<

7、;/b></p><p>　　Matlab 仿真軟件可以實現(xiàn)多層次的通信系統(tǒng)仿真。2B1Q是用1位四進制碼組，表示2位二進制碼組，即2位二進制表示1位四進制。利用Matlab 實現(xiàn)2B1Q編碼與譯碼的仿真，展示了2B1Q編碼與譯碼實現(xiàn)的設計思路及具體過程，并加以進行分析。</p><p>　　關鍵詞：2B1Q；Matlab 仿真</p><p><b&g

8、t;　　目 錄</b></p><p>　　1 課題描述..................................................................1</p><p>　　2 設計過程..................................................................2</p&

9、gt;<p>　　2.1設計目的..............................................................2</p><p>　　2.2設計要求..............................................................2</p><p>　　2.3設計內容與步驟........

10、................................................2</p><p>　　2.4設計平臺..............................................................2</p><p>　　3 Matlab創(chuàng)建模型...........................................

11、.................3</p><p>　　4 程序設計..................................................................4</p><p>　　4.1 編碼程序..............................................................4</p>

12、<p>　　4.2 譯碼程序..............................................................5</p><p>　　5 編碼與譯碼的仿真圖........................................................6</p><p>　　6 結果分析..................

13、................................................7</p><p>　　7 總結......................................................................8</p><p>　　參考文獻..............................................

14、......................9</p><p><b>　　1 課題描述</b></p><p>　　隨著高性價比、嵌入式微控制器的廣泛應用，多元碼在以太、車輛總線、工業(yè)總線中的使用非常廣泛。多元碼最大的特點就是它是一種時鐘自動同步的編碼方式，且在傳輸過程中沒有直流分量，可以降低系統(tǒng)的功耗，還具有較強的抗干擾能力。所以他的優(yōu)勢很明顯，是現(xiàn)代通信中不可少

15、的一部分。</p><p>　　2B1Q即四元碼是利用一個四元碼表示兩個二進制碼元。所以，可以用10表示1，01表示0，即把1變換為1/0中間下降沿代表1，把0變換為0/1中間上升沿表示0。對2B1Q的編碼與譯碼進行設計，利用Matlab軟件進行2B1Q編碼與譯碼的仿真實驗驗證。 在2B1Q中，2個二進制碼元用1個四元碼表示，即可以用10表示1，01表示0，即把1變換為1/0中間下降沿代表1，把0變換為0/1中間

16、上升沿表示0。 Manchester碼是一種用跳變沿（而非電平）來表示要傳輸?shù)亩M制信息（0或1），一般規(guī)定在位元中間用下跳變表示“1”，用上跳變表示“0”。因此，可以用曼徹斯特碼的編碼規(guī)律來解決這一課設問題。 </p><p><b>　　2 設計過程</b></p><p><b>　　2.1設計目的</b></p><p

17、>　　1）熟悉基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型，以及常用基帶傳輸碼型的特性。</p><p>　　2）了解基帶傳輸常用碼型以及2B1Q編碼與譯碼的基本規(guī)則和原理方法。</p><p>　　3）學會熟練使用MATLAB的基本語言來設計簡單的、常用的程序，以及仿真功能，來解決遇到的一些簡單專業(yè)問題，并模擬實現(xiàn)簡單的通信功能。</p><p>　　4）通過對2B1Q碼編碼與譯碼前

18、后的信號波形比較，更深入的理解2B1Q碼的本質并掌握其原理與特性。</p><p>　　5）通過獨立完成設計任務，獨立思考和獨立解決問題，提高自己的動手能力和養(yǎng)成獨立思考的好習慣，從而增強自己的能力，才能立身于這人才濟濟的社會。</p><p><b>　　2.2設計要求</b></p><p>　　1）在設計2B1Q碼的編碼與譯碼程序之前，要

19、認真的了解其編碼和譯碼的規(guī)則和原理，以厚實的理論作為指導，認真的構思其設計方案；</p><p>　　2）在2B1Q碼編碼和譯碼程序編好后，應進行調試、仿真和分析。</p><p>　　3）對于最后的仿真結果應該與理論是一致的，或者說應該是仿真的結果要符合理論；若不符合，則需找到問題根源，改正直至符合為止。</p><p>　　4）獨立完成課程設計，并按要求寫課程設

20、計報告書。</p><p>　　2.3設計內容與步驟</p><p>　　1）隨機產生一段2B1Q信號波，記錄它的信號波形圖。</p><p>　　2）對隨機產生的2B1Q信號波，進行編碼，并記錄編碼后的信號波形圖。</p><p>　　3）對編碼后的信號波，進行譯碼，再將譯碼后的信號波形圖記錄下來。</p><p>

21、　　4）分析和比較三個波形，看是否與理論一致，是否正確。即譯碼的波形圖與隨機給出的信號波形圖是一致的。</p><p><b>　　2.4設計平臺</b></p><p><b>　　1）電腦一臺；</b></p><p>　　2）Windows XP操作系統(tǒng)；</p><p>　　3）MATLAB

22、 6.1；</p><p>　　4）微軟office word 2003；</p><p>　　3 MATLAB創(chuàng)建模型</p><p>　　下面是2B1Q碼在MATLAB中創(chuàng)建的模型：</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><b>　　4 程序編碼</b

23、></p><p>　　4.1 2B1Q編碼程序</p><p>　　若輸入信號為“1”，則輸出信號為“10”；若輸入信號為“0”，則輸出信號為“01”。 則就是曼徹斯特碼. </p><p>　　4.2 2B1Q譯碼程序</p><p>　　“01”映射于“0”；“10”映射于“1”</p><p><

24、b>　　5編碼與譯碼仿真圖</b></p><p><b>　　圖5.1</b></p><p>　　1> 圖5.1中第一部分是輸入的基帶信號仿真圖形；</p><p>　　2> 圖5.1中的第二部分是將基帶信號經過編碼后的仿真圖形；</p><p>　　3> 圖5.1中的第三部分是將

25、第二部分中的信號譯碼后的仿真圖形；</p><p><b>　　6 結論分析</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　根據(jù)我們通過MATLAB軟件獲得的仿真圖形（上圖6），對其中的三部分圖進行比較分析，得出結論和我們的理論想符合，第一部分圖與第三部分圖是完全一樣的，即隨機信號的波形圖與對其先編

26、碼后解碼得到的信號波形圖是一樣的。</p><p><b>　　7 總結</b></p><p>　　通過這次課程設計，我受益匪淺。讓我深深的認識到了完成一項設計所要具備的能力，他不但需求你掌握對課題深度的把握，對課題知識的研究，對課題相關知識的了解，除此之外，更重要的是，你得學會自學，學會利用計算機來解決自己的問題，學會獨立思考，獨立去解決一些問題，還要懂得不恥下問

27、，在種種努力下，完成了這次課程設計。</p><p>　　2B1Q碼的編碼與譯碼的設計與仿真使用到了MATLAB 6.1，這個軟件是純英文的，在使用過程中，確實遇到了很多困難，但是我們都用我們自己的辦法解決了，不僅學會了對MATLAB的基本操作，可以運用MATLAB的基本語言來設計簡單的、常用的程序，以及仿真功能，來解決遇到的一些簡單專業(yè)問題，并模擬實現(xiàn)簡單的通信功能；而且也發(fā)現(xiàn)了英語的重要性。通信技術在當今社會

28、的運用是非常廣泛的，現(xiàn)代社會是信息化時代，它的發(fā)展是離不開通信技術的進步的，所以我們要學好這門課，不能落伍于信息化時代，要緊隨信息化時代發(fā)展的腳步。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理（第六版）.北京：國防工業(yè)出版社，2007.8.</p><p>　　[2] 《MATLAB仿真