通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告---模擬(數(shù)字)通信系統(tǒng)matlab仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  《通信原理I課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書</p><p> 題目模擬(數(shù)字)通信系統(tǒng)Matlab仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)</p><p> 主要內(nèi)容1、完成系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì);2、完成仿真程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試;3、分析仿真結(jié)果,得出合理結(jié)論。</p><p> 設(shè)計(jì)要求仿真輸入的模擬信號(hào),給出信號(hào)波形和功率譜密度;實(shí)現(xiàn)題目要求的模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào),畫出調(diào)制后的信號(hào)波

2、形和功率譜密度,以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形;實(shí)現(xiàn)題目要求的模擬信號(hào)的數(shù)字化;實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字基帶碼型變換和反變換,畫出變換后數(shù)字基帶信號(hào)的波形;實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào),畫出調(diào)制后的信號(hào)波形和功率譜密度,以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形;在不同的條件下(基帶碼型、調(diào)制方式,輸入信噪比),對(duì)系統(tǒng)信噪比(模擬)和誤碼性能(數(shù)字)進(jìn)行分析,畫出系統(tǒng)誤碼率仿真曲線;實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真平臺(tái)正常運(yùn)行;按要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><

3、p> 主要儀器設(shè)備1、計(jì)算機(jī)1臺(tái),Matlab 仿真軟件一套。</p><p> 主要參考文獻(xiàn)[1] 《通信原理》,周炯槃等,2005年11月 北京郵電大學(xué)出版社[2] 《現(xiàn)代通信原理》,曹志剛等,清華大學(xué)出版社,1992年[3] 《通信原理》,樊昌信等,國(guó)防工業(yè)出版社,2006第6版[4] 《Digital and Analog Communication Systems》Leon W.Couch,

4、清華大學(xué)出版社影印版,1999第5版[5] 《Digital Modulation and Coding》Stephen G. Wilson,電子工業(yè)出版社影印版,1998年</p><p> 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排(起止時(shí)間、工作內(nèi)容)</p><p><b>  目錄</b></p><p>  一、課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

5、┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4</p><p>  二、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄4</p><p>  三、課程設(shè)計(jì)原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄—┄┄4</p><p>  四、課程設(shè)計(jì)思路及過(guò)程—┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄┄┄┄5</p><p>  五、課程

6、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15</p><p>  六、課程設(shè)計(jì)分析及心得┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18</p><p>  七、通信原理I課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)參考資料 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄—————18</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</b></p>&

7、lt;p>  1、完成系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì);</p><p>  2、完成仿真程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試;</p><p>  3、分析仿真結(jié)果,得出合理結(jié)論。</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求</b></p><p>  仿真輸入的模擬信號(hào),給出信號(hào)波形和功率譜密度;</p><p>  實(shí)現(xiàn)

8、題目要求的模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào),畫出調(diào)制后的信號(hào)波形和功率譜密度,以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形;</p><p>  實(shí)現(xiàn)題目要求的模擬信號(hào)的數(shù)字化;</p><p>  實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字基帶碼型變換和反變換,畫出變換后數(shù)字基帶信號(hào)的波形;</p><p>  實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào),畫出調(diào)制后的信號(hào)波形和功率譜密度,以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形;</p

9、><p>  在不同的條件下(基帶碼型、調(diào)制方式,輸入信噪比),對(duì)系統(tǒng)信噪比(模擬)和誤碼性能(數(shù)字)進(jìn)行分析,畫出系統(tǒng)誤碼率仿真曲線;</p><p>  實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真平臺(tái)正常運(yùn)行;</p><p>  按要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)原理</b></p><p>  數(shù)字

10、頻帶通信系統(tǒng)(5號(hào)題目):</p><p>  輸入:首先輸入模擬信號(hào),給出此模擬信號(hào)的時(shí)域波形。</p><p>  數(shù)字化:將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,得到數(shù)字信號(hào),可以選擇PCM編碼。</p><p>  調(diào)制:可以選擇簡(jiǎn)單的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式,例如振幅鍵控(2ASK)、相移監(jiān)控(2PSK)、頻移鍵控(2FSK),差分相移鍵控(DPSK)等。要求每個(gè)題目至少選擇兩種

11、調(diào)制方式。有能力的同學(xué)也可以選擇其它高效的調(diào)制方式,例如多進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控等,給出調(diào)制后信號(hào)的時(shí)域波形。</p><p>  信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計(jì)。</p><p>  解調(diào):相應(yīng)的2ASK、2PSK、2FSK,DPSK解調(diào),仿真獲得解調(diào)輸出波形。</p><p>  PCM解碼:給出解碼后的模擬信號(hào)的時(shí)域波形,并與輸入信號(hào)進(jìn)行比較。</

12、p><p>  系統(tǒng)性能分析:比較在不同調(diào)制方式下,該數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo),即該系統(tǒng)的輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線。</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)思路及過(guò)程</b></p><p><b>  課程設(shè)計(jì)思路:</b></p><p>  在了解了課程設(shè)計(jì)的原理之后,并用MATLEB軟件

13、實(shí)現(xiàn)仿真,從而產(chǎn)生波形。使用MATLEB語(yǔ)言編程,首先,輸入一個(gè)模擬信號(hào)。第二步,用3個(gè)判別語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)PCM編碼的構(gòu)成。第三步,實(shí)現(xiàn)FSK/ASK的調(diào)制。第四步,加高斯干擾,近似認(rèn)為是信道干擾。第5步,F(xiàn)SK/ASK的解調(diào)。第6步,依然通過(guò)3個(gè)判別語(yǔ)句成完P(guān)CM解碼。第7步,形成輸出信號(hào)。</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)過(guò)程:</b></p><p>  FSK

14、調(diào)制方法的源代碼:</p><p><b>  close all</b></p><p>  clear all;</p><p><b>  clc;</b></p><p><b>  %生成模擬信號(hào)</b></p><p>  fudu=5; %

15、模擬信號(hào)的振幅</p><p>  fs=2800; %抽樣頻率</p><p>  f=100;%模擬信號(hào)的頻率Hz</p><p>  N=64; %抽樣個(gè)數(shù)</p><p>  t=(0:N-1)/fs;%采樣時(shí)間s</p><p>  moni=fudu*sin(2*pi*f*t);%生成了模擬信號(hào)</p

16、><p>  figure(1);</p><p>  %將第1個(gè)窗口分成2行2列,取第1個(gè)位置</p><p>  subplot(2,1,1); </p><p>  plot(t,moni);</p><p><b>  grid on;</b></p><p>  ax

17、is([0 1/f*2 -fudu fudu]); %輸出2個(gè)周期的信號(hào)</p><p>  title('輸入模擬信號(hào)');</p><p>  for i=1:64;</p><p>  %設(shè)計(jì)輸入范圍是-6~6V,對(duì)模擬信號(hào)抽取64個(gè)樣本</p><p>  %循環(huán)對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行歸一化并計(jì)算出量化單位x</p>

18、;<p>  %設(shè)量化器最大分層電平是2048個(gè)量化單位.</p><p>  x(i)=moni(i)/6*2048;</p><p><b>  end</b></p><p>  %pcm編碼部分--對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行編碼</p><p>  for i=1:64</p><p>

19、<b>  if x(i)>0</b></p><p>  out(1)=1;%抽樣值大于0,極性碼為1</p><p><b>  else</b></p><p>  out(1)=0;%抽樣值小于0,極性碼為0</p><p><b>  end</b></p

20、><p><b>  %確定段落碼</b></p><p>  if abs(x(i))>=0 & abs(x(i))<32</p><p>  out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;%x的絕對(duì)值在0到32之間,則落在第一段內(nèi),段落碼為001,段落起始電平st為16,量化間隔step為1&

21、lt;/p><p>  elseif 32<=abs(x(i)) & abs(x(i))<64</p><p>  out(2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=2;st=32;%x的絕對(duì)值在32到64之間,則落在第二段內(nèi),段落碼為010,段落起始電平st為32,量化間隔step為2</p><p>  elseif 64<=

22、abs(x(i)) & abs(x(i))<128</p><p>  out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=4;st=64;%x的絕對(duì)值在64到128之間,則落在第三段內(nèi),段落碼為011,段落起始電平st為64,量化間隔step為4</p><p>  elseif 128<=abs(x(i)) & abs(x(i))<256&

23、lt;/p><p>  out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=8;st=128;%x的絕對(duì)值在128到256之間,則落在第四段內(nèi),段落碼為100,段落起始電平st為128,量化間隔step為8</p><p>  elseif 256<=abs(x(i)) & abs(x(i))<512</p><p>  out(2)=1

24、;out(3)=0;out(4)=0;step=16;st=256;%x的絕對(duì)值在256到512之間,則落在第五段內(nèi),段落碼為101,段落起始電平st為256,量化間隔step為16</p><p>  elseif 512<=abs(x(i)) & abs(x(i))<1024</p><p>  out(2)=1;out(3)=0;out(4)=1;step=32;

25、st=512;%x的絕對(duì)值在512到1024之間,則落在第六段內(nèi),段落碼為110,段落起始電平st為512,量化間隔step為32</p><p>  elseif 1024<=abs(x(i)) & abs(x(i))<2048</p><p>  out(2)=1;out(3)=1;out(4)=0;step=64;st=1024;%x的絕對(duì)值在1024到2048之

26、間,則落在第七段內(nèi),段落碼為111,段落起始電平st為1024,量化間隔step為64</p><p><b>  else</b></p><p>  out(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;%x的絕對(duì)值超出了2048,則段落碼為111,段落起始電平st為1024,量化間隔step為64</p><p

27、><b>  end</b></p><p><b>  %確定段內(nèi)碼</b></p><p>  if (abs(x(i))>=2048)</p><p>  out(2:8)=[ 1 1 1 1 1 1 1];%x的絕對(duì)值超出了2048,段落碼和段內(nèi)碼均為1111111</p><p&g

28、t;<b>  else</b></p><p>  tmp=floor((abs(x(i))-st)/step);%確定x落在某段的第tmp級(jí)內(nèi)</p><p>  t=dec2bin(tmp,4)-48;%將tmp轉(zhuǎn)化為四位二進(jìn)制碼</p><p>  out(5:8)=t(1:4);%段內(nèi)碼為t</p><p>&

29、lt;b>  end</b></p><p>  a(i*8-7:i*8)=out(1:8);</p><p><b>  end</b></p><p><b>  max=512;</b></p><p><b>  %2FSK調(diào)制部分</b></p

30、><p>  fs=2000; %采樣頻率</p><p><b>  dt=1/fs;</b></p><p><b>  f1=20;</b></p><p>  f2=120; %兩個(gè)信號(hào)的頻率</p><p><b>  g1=a;</b

31、></p><p>  g2=~a; %信號(hào)反轉(zhuǎn),和g1反向</p><p>  g11=(ones(1,200))'*g1; %抽樣 --首先生成1行200列的全1矩陣,然后豎過(guò)來(lái).然后與g1進(jìn)行矩陣乘法</p><p>  g1a=g11(:)'; %將無(wú)數(shù)行,無(wú)數(shù)列的一個(gè)矩陣g11,轉(zhuǎn)置

32、成為1行N列</p><p>  g21=(ones(1,200))'*g2;</p><p>  g2a=g21(:)';</p><p>  t=0:dt:51.2-dt;</p><p>  t1=length(t);</p><p>  subplot(2,1,2);</p>&l

33、t;p>  plot(t,g1a);</p><p>  title('PCM編碼后的信號(hào)(局部)')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p><b>  grid on;</b></p><p>  axis([49.8 50.3 -0.2 1.2]);<

34、;/p><p>  fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);</p><p>  fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);</p><p>  fsk=fsk1+fsk2; %產(chǎn)生的信號(hào)</p><p><b>  figure(2)</b></p><p

35、>  subplot(2,1,1);</p><p>  plot(t,fsk);</p><p>  title('FSK信號(hào)(局部)')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1.2 1.2]);</p><p> 

36、 sn=awgn(fsk,10); %通過(guò)高斯信道</p><p><b>  figure(2)</b></p><p>  subplot(2,1,2);</p><p>  plot(t,sn); %噪聲波形</p><p>  title('通過(guò)高斯以后的FSK信號(hào)(局部)&#

37、39;)</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  %FSK解調(diào) </p><p>  b1=fir1(101,[10/800 20/800]);</p><p>  b2=fir1(101,

38、[90/800 110/800]); %設(shè)置帶通參數(shù)</p><p>  H1=filter(b1,1,sn);</p><p>  H2=filter(b2,1,sn); %經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的信號(hào)</p><p><b>  figure(3)</b></p><p>  subplot(2,1,1

39、);</p><p>  plot(t,H1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f1后的波形(局部)')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  xlabel('t

40、')</p><p>  subplot(2,1,2);</p><p>  plot(t,H2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f2后的波形(局部)')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度

41、')</p><p>  xlabel('t')</p><p>  sw1=H1.*H1;</p><p>  sw2=H2.*H2; %經(jīng)過(guò)相乘器</p><p><b>  figure(4)</b></p><p>  subplot(211);</p>

42、<p>  plot(t,sw1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)相乘器h1后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  subplot(212);</p><p

43、>  plot(t,sw2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)相乘器h2后的波形')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  xlabel('t')</p><p&

44、gt;  bn=fir1(101,15/800); %經(jīng)過(guò)低通濾波器</p><p><b>  figure(5)</b></p><p>  st1=filter(bn,1,sw1);</p><p>  st2=filter(bn,1,sw2);</p><p>  subplot(211);</p>

45、;<p>  plot(t,st1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw1后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  subplot(212);</p>&

46、lt;p>  plot(t,st2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw2后的波形')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  xlabel('t')</p>

47、<p><b>  %判決</b></p><p>  for i=1:length(t)</p><p>  if(st1(i)>=st2(i))</p><p><b>  st(i)=1;</b></p><p>  else st(i)=0;</p><

48、p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  figure(6)</b></p><p>  subplot(211);</p><p>  plot(t,st);</p><p>  ax

49、is([0 10 -1.5 1.5]);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)抽樣判決器后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p><b>  grid on;</b></p><p>  ylabel('幅度')</p&g

50、t;<p>  %對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行反PCM編碼</p><p>  %%抽取其中的PCM編碼序列</p><p>  for i=1:512</p><p>  pcm(i)=st(i*200);</p><p><b>  end</b></p><p>  %循環(huán)將PCM編碼變

51、成量化電平數(shù)</p><p>  for i=1:64;</p><p><b>  %初始化計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>  dlm=0;</b></p><p><b>  dp=0;</b></p><p>  %將2-4位段落碼換算成

52、起始電平</p><p>  if pcm(i*8-6)==1;</p><p>  dlm=dlm+4;</p><p><b>  end</b></p><p>  if pcm(i*8-5)==1;</p><p>  dlm=dlm+2;</p><p><

53、b>  end</b></p><p>  if pcm(i*8-4)==1;</p><p>  dlm=dlm+1;</p><p><b>  end</b></p><p>  %得到由段落碼換算來(lái)的起始電平</p><p>  dp=2^(dlm+4)</p>

54、;<p>  %先加上最小量化電平的一半</p><p>  dp=dp+2^(dlm)/2;</p><p>  %將5-8位段內(nèi)碼結(jié)合段落碼一起轉(zhuǎn)換成電平數(shù)</p><p><b>  %第5位</b></p><p>  if pcm(i*8-3)==1;</p><p>  

55、dp=dp+2^(dlm+3);</p><p><b>  end </b></p><p><b>  %第6位</b></p><p>  if pcm(i*8-2)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm+2);</p><p><b>

56、  end </b></p><p><b>  %第7位</b></p><p>  if pcm(i*8-1)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm+1);</p><p><b>  end </b></p><p><b>

57、  %第8位</b></p><p>  if pcm(i*8)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm);</p><p><b>  end</b></p><p>  %最后判斷第1位碼,決定正負(fù)</p><p>  if pcm(i*8-7)==0;</p&

58、gt;<p><b>  dp=-dp;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  jiedp(i)=dp; </p><p><b>  end</b></p><p>  %將量化電平數(shù)變成電壓</p><p&

59、gt;  for i=1:64;</p><p>  dianya(i)=jiedp(i)/2048*6; </p><p><b>  end</b></p><p><b>  N=64;</b></p><p>  fs=2800; %抽樣頻率</p><p>  t=

60、(0:N-1)/fs;%采樣時(shí)間s</p><p>  f=100;%模擬信號(hào)的頻率Hz</p><p>  figure(6);subplot(2,1,2);plot(t,dianya);grid on</p><p>  axis([0 1/f*2 -5 5]);title('PCM解碼后的模擬信號(hào)')</p><p> 

61、 ASK調(diào)制方法的源代碼:</p><p><b>  close all</b></p><p>  clear all;</p><p><b>  clc;</b></p><p><b>  %生成模擬信號(hào)</b></p><p>  fudu=

62、5; %模擬信號(hào)的振幅</p><p>  fs=2800; %抽樣頻率</p><p>  f=100;%模擬信號(hào)的頻率Hz</p><p>  N=64; %抽樣個(gè)數(shù)</p><p>  t=(0:N-1)/fs;%采樣時(shí)間s</p><p>  moni=fudu*sin(2*pi*f*t);%生成了模擬信號(hào)&l

63、t;/p><p>  figure(1);</p><p>  %將第1個(gè)窗口分成2行2列,取第1個(gè)位置</p><p>  subplot(2,1,1); </p><p>  plot(t,moni);</p><p><b>  grid on;</b></p><p>

64、  axis([0 1/f*2 -fudu fudu]); %輸出2個(gè)周期的信號(hào)</p><p>  title('輸入模擬信號(hào)');</p><p>  for i=1:64;</p><p>  %設(shè)計(jì)輸入范圍是-6~6V,對(duì)模擬信號(hào)抽取64個(gè)樣本</p><p>  %循環(huán)對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行歸一化并計(jì)算出量化單位x</

65、p><p>  %設(shè)量化器最大分層電平是2048個(gè)量化單位.</p><p>  x(i)=moni(i)/6*2048;</p><p><b>  end</b></p><p>  %pcm編碼部分--對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行編碼</p><p>  for i=1:64;</p><

66、p><b>  if x(i)>0</b></p><p>  out(1)=1;%抽樣值大于0,極性碼為1</p><p><b>  else</b></p><p>  out(1)=0;%抽樣值小于0,極性碼為0</p><p><b>  end</b>&

67、lt;/p><p><b>  %確定段落碼</b></p><p>  if abs(x(i))>=0 & abs(x(i))<32</p><p>  out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;%x的絕對(duì)值在0到32之間,則落在第一段內(nèi),段落碼為001,段落起始電平st為16,量化間隔st

68、ep為1</p><p>  elseif 32<=abs(x(i)) & abs(x(i))<64</p><p>  out(2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=2;st=32;%x的絕對(duì)值在32到64之間,則落在第二段內(nèi),段落碼為010,段落起始電平st為32,量化間隔step為2</p><p>  elseif 64

69、<=abs(x(i)) & abs(x(i))<128</p><p>  out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=4;st=64;%x的絕對(duì)值在64到128之間,則落在第三段內(nèi),段落碼為011,段落起始電平st為64,量化間隔step為4</p><p>  elseif 128<=abs(x(i)) & abs(x(i))<

70、;256</p><p>  out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=8;st=128;%x的絕對(duì)值在128到256之間,則落在第四段內(nèi),段落碼為100,段落起始電平st為128,量化間隔step為8</p><p>  elseif 256<=abs(x(i)) & abs(x(i))<512</p><p>  out

71、(2)=1;out(3)=0;out(4)=0;step=16;st=256;%x的絕對(duì)值在256到512之間,則落在第五段內(nèi),段落碼為101,段落起始電平st為256,量化間隔step為16</p><p>  elseif 512<=abs(x(i)) & abs(x(i))<1024</p><p>  out(2)=1;out(3)=0;out(4)=1;ste

72、p=32;st=512;%x的絕對(duì)值在512到1024之間,則落在第六段內(nèi),段落碼為110,段落起始電平st為512,量化間隔step為32</p><p>  elseif 1024<=abs(x(i)) & abs(x(i))<2048</p><p>  out(2)=1;out(3)=1;out(4)=0;step=64;st=1024;%x的絕對(duì)值在1024到

73、2048之間,則落在第七段內(nèi),段落碼為111,段落起始電平st為1024,量化間隔step為64</p><p><b>  else</b></p><p>  out(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;%x的絕對(duì)值超出了2048,則段落碼為111,段落起始電平st為1024,量化間隔step為64</p>

74、<p><b>  end</b></p><p><b>  %確定段內(nèi)碼</b></p><p>  if (abs(x(i))>=2048)</p><p>  out(2:8)=[ 1 1 1 1 1 1 1];%x的絕對(duì)值超出了2048,段落碼和段內(nèi)碼均為1111111</p>&l

75、t;p><b>  else</b></p><p>  tmp=floor((abs(x(i))-st)/step);%確定x落在某段的第tmp級(jí)內(nèi)</p><p>  t=dec2bin(tmp,4)-48;%將tmp轉(zhuǎn)化為四位二進(jìn)制碼</p><p>  out(5:8)=t(1:4);%段內(nèi)碼為t</p><p

76、><b>  end</b></p><p>  a(i*8-7:i*8)=out(1:8);</p><p><b>  end</b></p><p><b>  max=512;</b></p><p><b>  %2FSK調(diào)制部分</b>&

77、lt;/p><p>  fs=2000; %采樣頻率</p><p><b>  dt=1/fs;</b></p><p><b>  f1=20;</b></p><p>  f2=120; %兩個(gè)信號(hào)的頻率</p><p><b>  g1=a;&

78、lt;/b></p><p>  g2=~a; %信號(hào)反轉(zhuǎn),和g1反向</p><p>  g11=(ones(1,200))'*g1; %抽樣 --首先生成1行2000列的全1矩陣,然后豎過(guò)來(lái).然后與g1進(jìn)行矩陣乘法</p><p>  g1a=g11(:)'; %將無(wú)數(shù)行,無(wú)數(shù)列的一個(gè)矩陣

79、g11,轉(zhuǎn)置成為1行N列</p><p>  g21=(ones(1,200))'*g2;</p><p>  g2a=g21(:)';</p><p>  t=0:dt:51.2-dt;</p><p>  t1=length(t);</p><p>  subplot(2,1,2);</p&g

80、t;<p>  plot(t,g1a);</p><p>  title('PCM編碼后的信號(hào)(局部)')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p><b>  grid on;</b></p><p>  axis([49.8 50.3 -0.2 1.2

81、]);</p><p>  fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);</p><p>  fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);</p><p>  fsk=fsk1+fsk2; %產(chǎn)生的信號(hào)</p><p><b>  figure(2)</b></p>

82、<p>  subplot(2,1,1);</p><p>  plot(t,fsk);</p><p>  title('FSK信號(hào)(局部)')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1.2 1.2]);</p><

83、p>  sn=awgn(fsk,10); %通過(guò)高斯信道</p><p><b>  figure(2)</b></p><p>  subplot(2,1,2);</p><p>  plot(t,sn); %噪聲波形</p><p>  title('通過(guò)高斯以后的FSK信號(hào)

84、(局部)')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  %FSK解調(diào) </p><p>  b1=fir1(101,[10/800 20/800]);</p><p>  b2=fir

85、1(101,[90/800 110/800]); %設(shè)置帶通參數(shù)</p><p>  H1=filter(b1,1,sn);</p><p>  H2=filter(b2,1,sn); %經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的信號(hào)</p><p><b>  figure(3)</b></p><p>  subplot

86、(2,1,1);</p><p>  plot(t,H1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f1后的波形(局部)')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  xlabel(

87、't')</p><p>  subplot(2,1,2);</p><p>  plot(t,H2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f2后的波形(局部)')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel(&

88、#39;幅度')</p><p>  xlabel('t')</p><p>  sw1=H1.*H1;</p><p>  sw2=H2.*H2; %經(jīng)過(guò)相乘器</p><p><b>  figure(4)</b></p><p>  subplot(211);<

89、/p><p>  plot(t,sw1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)相乘器h1后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  subplot(212);</p>

90、<p>  plot(t,sw2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)相乘器h2后的波形')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  xlabel('t')</p>

91、<p>  bn=fir1(101,15/800); %經(jīng)過(guò)低通濾波器</p><p><b>  figure(5)</b></p><p>  st1=filter(bn,1,sw1);</p><p>  st2=filter(bn,1,sw2);</p><p>  subplot(211);<

92、;/p><p>  plot(t,st1);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw1后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  subplot(212);</p&

93、gt;<p>  plot(t,st2);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw2后的波形')</p><p>  ylabel('幅度')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p>  xlabel('t')</

94、p><p><b>  %判決</b></p><p>  for i=1:length(t)</p><p>  if(st1(i)>=st2(i))</p><p><b>  st(i)=1;</b></p><p>  else st(i)=0;</p>

95、<p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  figure(6)</b></p><p>  subplot(211);</p><p>  plot(t,st);</p><p&g

96、t;  axis([0 10 -1.5 1.5]);</p><p>  title('經(jīng)過(guò)抽樣判決器后的波形')</p><p>  axis([49.8 50.3 -1 1.2]);</p><p><b>  grid on;</b></p><p>  ylabel('幅度')&l

97、t;/p><p>  %對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行反PCM編碼</p><p>  %%抽取其中的PCM編碼序列</p><p>  for i=1:512</p><p>  pcm(i)=st(i*200);</p><p><b>  end</b></p><p>  %循環(huán)將

98、PCM編碼變成量化電平數(shù)</p><p>  for i=1:64;</p><p><b>  %初始化計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>  dlm=0;</b></p><p><b>  dp=0;</b></p><p>  %將2-4位

99、段落碼換算成起始電平</p><p>  if pcm(i*8-6)==1;</p><p>  dlm=dlm+4;</p><p><b>  end</b></p><p>  if pcm(i*8-5)==1;</p><p>  dlm=dlm+2;</p><p&g

100、t;<b>  end</b></p><p>  if pcm(i*8-4)==1;</p><p>  dlm=dlm+1;</p><p><b>  end</b></p><p>  %得到由段落碼換算來(lái)的起始電平</p><p>  dp=2^(dlm+4);&l

101、t;/p><p>  %先加上最小量化電平的一半</p><p>  dp=dp+2^(dlm)/2;</p><p>  %將5-8位段內(nèi)碼結(jié)合段落碼一起轉(zhuǎn)換成電平數(shù)</p><p><b>  %第5位</b></p><p>  if pcm(i*8-3)==1;</p><

102、p>  dp=dp+2^(dlm+3);</p><p><b>  end </b></p><p><b>  %第6位</b></p><p>  if pcm(i*8-2)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm+2);</p><p>&l

103、t;b>  end </b></p><p><b>  %第7位</b></p><p>  if pcm(i*8-1)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm+1);</p><p><b>  end </b></p><p>&l

104、t;b>  %第8位</b></p><p>  if pcm(i*8)==1;</p><p>  dp=dp+2^(dlm);</p><p><b>  end</b></p><p>  %最后判斷第1位碼,決定正負(fù)</p><p>  if pcm(i*8-7)==0;

105、</p><p><b>  dp=-dp;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  jiedp(i)=dp; </p><p><b>  end</b></p><p>  %將量化電平數(shù)變成電壓</p>

106、<p>  for i=1:64;</p><p>  dianya(i)=jiedp(i)/2048*6; </p><p><b>  end</b></p><p><b>  N=64;</b></p><p>  fs=2800; %抽樣頻率</p><p&

107、gt;  t=(0:N-1)/fs;%采樣時(shí)間s</p><p>  f=100;%模擬信號(hào)的頻率Hz</p><p>  figure(6);subplot(2,1,2);plot(t,dianya);grid on</p><p>  axis([0 1/f*2 -5 5]);title('PCM解碼后的模擬信號(hào)')</p><

108、;p><b>  課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p>  圖1為輸入模擬信號(hào),PCM編碼后的波形</p><p>  圖2為曾加高斯噪聲的信號(hào)</p><p>  圖3為經(jīng)過(guò)帶通濾波器的波形</p><p><b>  圖4為相乘后的波形</b></p><p>

109、  圖5為經(jīng)濾波之后的波形</p><p>  圖6為抽樣判決后的波形,PCM解碼后的波形</p><p>  圖7為ASK的輸入,判決以及加高斯的波形</p><p>  圖8為ASK的解調(diào)和輸出波形</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)分析及心得</b></p><p>  結(jié)果分析: 圖1-

110、圖6 為FSK輸入波形和輸出波形。有圖可見(jiàn),F(xiàn)SK為頻率調(diào)制方式,所以有一定的相位轉(zhuǎn)移。由于實(shí)驗(yàn)電腦性能限制,我只選取了200次抽樣,所導(dǎo)致了最終出現(xiàn)了半個(gè)周期的相位差,因而在最后解調(diào)時(shí),我加入了半個(gè)周期的相位,調(diào)制出了與輸入波形大致相同的波形。圖7,圖8為ASK輸入波形和輸出波形。ASK為幅度調(diào)制,所以沒(méi)有相位偏移,得到的輸出波形也達(dá)到要求。</p><p>  實(shí)驗(yàn)心得: 本次通信原理課設(shè),所設(shè)計(jì)的是用MA

111、TLEB來(lái)模擬2FSK,2ASK的調(diào)制。通過(guò)對(duì)編程語(yǔ)言的理解和通信原理中的知識(shí)運(yùn)用,近似的完成了整個(gè)過(guò)程的仿真波形并達(dá)到了預(yù)期的效果。在實(shí)驗(yàn)中,也遇到了一些困難,比如取樣個(gè)數(shù)的選擇,判決語(yǔ)句的編寫等等問(wèn)題。通過(guò)老師及同學(xué)的幫助,圓滿的解決了這些困難。在實(shí)驗(yàn)中,不僅僅使我復(fù)習(xí)了MATLEB語(yǔ)句,而且還鞏固了我通信原理的知識(shí),自己動(dòng)手,更加直觀地看到了這些現(xiàn)象,更加深刻地記憶了這些要點(diǎn),更加靈活地掌握了這些方法。</p>&l

112、t;p>  通信原理I課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)參考資料</p><p>  [1] 《通信原理》,周炯槃等,2005年11月 北京郵電大學(xué)出版社[2] 《現(xiàn)代通信原理》,曹志剛等,清華大學(xué)出版社,1992年[3] 《通信原理》,樊昌信等,國(guó)防工業(yè)出版社,2006第6版[4] 《Digital and Analog Communication Systems》Leon W.Couch,清華大學(xué)出版社影印版,1999

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