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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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