基于matlab的pcm系統(tǒng)仿真課程設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  通信專業(yè)課程設計一</b></p><p>  課 程 設 計(論 文)</p><p>  設計(論文)題目:基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p>  2013年 1 月 7 日</p><p>  課程設計(論文)任務書</p><p>  學院(直屬

2、系):電子信息工程學院 時間: 2013年1月7日</p><p> 學 生 姓 名指 導 教 師</p><p> 設計(論文)題目基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p> 主要研究內容運用MATLAB軟件研究PCM系統(tǒng)原理</p><p> 研究方法1.MATLAB仿真2.查閱資料</p>&

3、lt;p> 主要技術指標(或研究目標)1.對通信系統(tǒng)有整體的較深入的理解,深入理解仿真部分的原理;2.完成仿真軟件編制</p><p> 教研室意見教研室主任(專業(yè)負責人)簽字: 年 月 日 </p><p>  基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p><b>  摘 要</b></p>

4、<p>  脈沖編碼調制(Pulse Code Modulation),簡稱PCM。是數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產生。PCM的優(yōu)點就是音質好,缺點就是體積大。PCM可以提供用戶從2M到155M速率的數(shù)字數(shù)據(jù)專線業(yè)務,也可以提供話音、圖象傳送、遠程教學等其他業(yè)務。編碼調制系統(tǒng)用MATLAB軟件進行計算機仿真。編碼調制系統(tǒng)用MATLAB軟件進行計算機仿真。通過編程,對含有脈沖編碼系統(tǒng)的PCM通信系統(tǒng)進行了建

5、模,并以此為基礎,進行線性PCM與對數(shù)PCM的性能比較</p><p>  關鍵詞:脈沖編碼調制、取樣、量化、編碼、MATLAB </p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  摘 要</b></p><p><b>  第1章 緒論 </b><

6、;/p><p>  1.1 研究背景與研究意義……………………………………………………………1</p><p>  1.2課程設計的目標與任務…………………………………………………………1</p><p>  第2章 PCM通信系統(tǒng)</p><p><b>  2.1系統(tǒng)設計</b></p><p>

7、  2.1.1通信系統(tǒng)的原理…………………………………………………………2</p><p>  2.1.2所設計子系統(tǒng)的原理……………………………………………………3</p><p>  2.2詳細設計與編碼</p><p>  2.2.1設計方案…………………………………………………………………3</p><p>  2.2.2編程工具的選

8、擇…………………………………………………………4</p><p>  2.2.3編碼與測試………………………………………………………………5</p><p>  第3章 仿真及其結果分析……………………………………………………………14</p><p>  第4章 結論……………………………………………………………………………20</p><p&

9、gt;  參考文獻…………………………………………………………………………………21</p><p><b>  第1章 緒論</b></p><p>  1.1 研究背景與研究意義</p><p>  數(shù)字通信系統(tǒng)己成為當今通信的發(fā)展方向,然而自然界的許多信息通過傳感器轉換后,絕大部分是模擬量,脈沖編碼調制(PCM)是把模擬信號變換為數(shù)字信

10、號的一種調制方式,主要用于語音傳輸,在光纖通信、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信中得到廣泛的應用,借助于MATLAB 軟件,可以直觀、方便地進行計算和仿真。因此可以通過運行結果,分析系統(tǒng)特性。</p><p>  1.2 課程設計的目的和任務</p><p>  通信系統(tǒng)的計算機仿真設計課程設計是通信工程專業(yè)的學生在學完通信工程專業(yè)基礎課、通信工程專業(yè)主干課及科學計算與仿真專業(yè)課后進行的綜合性課程

11、設計。其目的在于使學生在課程設計過程中能夠理論聯(lián)系實際,在實踐中充分利用所學理論知識分析和研究設計過程中出現(xiàn)的各類技術問題,鞏固和擴大所學知識面,為以后走向工作崗位進行設計打下一定的基礎。</p><p>  課程設計的任務是:(1)掌握一般通信系統(tǒng)設計的過程、步驟、要求、工作內容及設計方法;掌握用計算機仿真通信系統(tǒng)的方法。(2)訓練學生綜合運用專業(yè)知識的能力,提高學生進行通信工程設計的能力。</p>

12、<p>  第2章 PCM通信系統(tǒng)</p><p><b>  2.1系統(tǒng)設計</b></p><p>  2.1.1通信系統(tǒng)的原理</p><p>  通信系統(tǒng)的一般模型如下:</p><p>  圖2.1 通信系統(tǒng)原理圖</p><p>  圖中,信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D換成

13、原始電信號,如電話系統(tǒng)中電話機可看成是信源。信源輸出的信號稱為基帶信號。所謂基帶信號是指沒有經過調制(進行頻譜搬移和變換)的原始電信號,其特點是信號頻譜從零頻附近開始,具有低通形式,。根據(jù)原始電信號的特征,基帶信號可分為數(shù)字基帶信號和模擬基帶信號,相應地,信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。 發(fā)送設備的基本功能是將信源和信道匹配起來,即將信源產生的原始電信號(基帶信號)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。變換方式是多種多樣的,在需要頻譜搬

14、移的場合,調制是最常見的變換方式;對傳輸數(shù)字信號來說,發(fā)送設備又常常包含信源編碼和信道編碼等。 信道是指信號傳輸?shù)耐ǖ溃梢允怯芯€的,也可以是無線的,甚至還可以包含某些設備。圖中的噪聲源,是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。 在接收端,接收設備的功能與發(fā)送設備相反,即進行解調、譯碼、解碼等。它的任務是從帶有干擾的接收信號中恢復出相應的原始電信號來。信宿是將復原的原始電信號轉換成相應的消息。<

15、/p><p>  數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真。其基本框圖如下:抽</p><p>  圖2.2 數(shù)字通信系統(tǒng)框圖</p><p>  2.1.2 所設計子系統(tǒng)的原理</p><p>  現(xiàn)在更詳細說明以上數(shù)字通信系統(tǒng)的原理。</p><p>  (1)模擬信號為原始的信號。</p><p>  (2)抽樣是

16、將上述的時間和幅值都連續(xù)的模擬信號轉換成時間離散幅值連續(xù)的信號。</p><p>  (3)量化是將上述的時間離散幅值連續(xù)的抽樣信號轉換成時間離散幅值離散的信號。</p><p>  (4)信源編碼是將上述量化后的值編碼成0、1比特流的形式,并且可以減少冗余,提高效率。</p><p>  (5)信道編碼是為了提高傳輸可靠性。</p><p>

17、;  (6)數(shù)字調制是將上述0、1比特流轉換成適合在通信信道中傳輸?shù)牟ㄐ巍?lt;/p><p>  (7)信道是信號傳輸?shù)耐ǖ溃盘栐谛诺乐袀鬏敃r經常會有噪聲的干擾。</p><p>  (8)數(shù)字濾波器是將調制并加有噪聲的信號,去除噪聲,并且解調后形成方波形式的信號。</p><p>  (9)抽樣判決是將方波信號轉換成0、1比特流。</p><p

18、>  (10)信道譯碼是信道編碼的反過程。</p><p>  (11)信源譯碼是信道編曲碼的反過程。</p><p>  (12)最后還原成模擬信號。</p><p>  2.2詳細設計與編碼</p><p>  2.2.1 設計方案</p><p>  圖2.3 程序設計框圖</p><p

19、>  在主函數(shù)中,先產生一個模擬信號,再經過抽樣后得到抽樣值,將抽樣值通過13拆線法轉換成對應值,將轉換后的值經過量化和編碼后得到0、1比特流,再經過信道譯碼,再經過BPSK調制,再人為加入一些噪聲,再通過數(shù)字濾波器將噪聲和載波濾掉,取出直流分量,得到方波波形。再經過抽樣判決后得到0、1比特流,再經過線性分組碼譯碼,最后經過信源譯碼,再經過A侓公式反轉成原始模擬信號,畫出各階段的波形。</p><p>  

20、2.2.2 編程工具的選擇</p><p>  2.2.2 編程工具的選擇</p><p>  我選用的軟件是MATLAB,因為這款軟件的功能特很強大,學習方便,仿真容易實現(xiàn)。</p><p>  MATLAB具有以下幾個特點: 功能強大的數(shù)值運算功能;強大的圖形處理能力; 高級但簡單的程序環(huán)境; 豐富的工具箱</p><p>  最

21、重要的是MATLAB學習起來方便容易,以前有學C語言的基礎,MATLAB與C語言有類似之處,編程流程大概差不多,但要注意的是MATLAB與C語言在程序代碼上也有細微的差別,MATLAB是一種解釋性語言,在寫程序代碼時容易方便,但是與C語言相比它的運算速度較慢,但功能強大。</p><p>  2.2.3 編碼與測試</p><p><b>  程序代碼</b><

22、/p><p><b>  子函數(shù)1:</b></p><p>  function y1=zhexian(x)</p><p>  x=x/max(x);</p><p>  z=sign(x);</p><p><b>  x=abs(x);</b></p>&l

23、t;p>  for i=1:length(x)</p><p>  if((x(i)>0)&(x(i)<1/64))</p><p>  y(i)=16*x(i);</p><p>  else if((x(i)>=1/64)&(x(i)<1/32))</p><p>  y(i)=x(i)*8+

24、1/8;</p><p>  else if((x(i)>=1/32)&(x(i)<1/16))</p><p>  y(i)=4*x(i)+2/8;</p><p>  else if((x(i)>=1/16)&(x(i)<1/8))</p><p>  y(i)=2*x(i)+3/8;</p&

25、gt;<p>  else if((x(i)>=1/8)&(x(i)<1/4))</p><p>  y(i)=x(i)+1/2;</p><p>  else if((x(i)>=1/4)&(x(i)<1/2)) </p><p>  y(i)=1/2*x(i)+5/8;</p><p>

26、;  else if((x(i)>=1/2)&(x(i)<=1))</p><p>  y(i)=1/4*x(i)+3/4;</p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b&g

27、t;</p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  en

28、d;</b></p><p><b>  y1=z.*y;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  此子函數(shù)的功能是將抽樣后得到的值用13拆線轉換成對應的值。</p><p><b>  子函數(shù)2:</b></p>&l

29、t;p>  function bit=bianma(y4,n)</p><p><b>  m=2/n;</b></p><p>  for i=1:n+1</p><p>  q(i)=min(y4)+(i-1)*m;</p><p><b>  end</b></p>&l

30、t;p><b>  %量化過程</b></p><p>  t=length(q);</p><p>  ttt=[]; %存放將抽樣信號量化后的值</p><p><b>  tt=[];</b></p><p><b>  e=

31、1;</b></p><p><b>  tt(1)=-1;</b></p><p>  for x=2:length(q)</p><p>  tt(x)=(q(x-1)+q(x))/2; %存放第幾個電平段的電平值</p><p><b>  end</b></

32、p><p>  tt=[tt,max(y4)];</p><p>  b_duan=[]; %存放電平段</p><p>  for x=1:length(y4)</p><p>  if y4(x)==q(t)</p><p>  b_duan(x)=length(tt);

33、</p><p><b>  else</b></p><p>  if y4(x)==min(q)</p><p>  b_duan(x)=1;</p><p><b>  else</b></p><p>  for y=1:t-1</p><p>

34、;  if (q(y)<=y4(x))&& (y4(x)<q(y+1))</p><p>  b_duan(x)=y+1;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b&g

35、t;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>  nu=ceil(log2(n)); %編碼 </p><p>  code=zeros(length(y4),nu); </p>&

36、lt;p>  for i=1:length(y4)</p><p>  for j=nu:-1:0 </p><p>  if (fix(b_duan(i)/(2^j))==1) </p><p>  code(i,(nu-j+1))=1; </p><p>  b_duan(i)=b_duan(i)-2^j; </p>

37、<p><b>  else</b></p><p>  code(i,(nu-j+1))=0; </p><p><b>  end </b></p><p><b>  end </b></p><p><b>  end</b></p

38、><p><b>  bit=[];</b></p><p>  for i=1:length(y4)</p><p>  bit=[bit,code(i,:)];</p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是將抽樣后的值量化后進行自然二進制編碼

39、。采用8位二進制編碼。</p><p><b>  子函數(shù)3:</b></p><p>  function bit2=xianxi(m)</p><p>  H= [ 0 1 1 1 1 0 0;</p><p>  1 0 1 1 0

40、 1 0;</p><p>  1 1 0 1 0 0 1];</p><p>  G= [1 0 0 0 0 1 1;</p><p>  0 1 0 0 1 0 1;</p><p>

41、;  0 0 1 0 1 1 0;</p><p>  0 0 0 1 1 1 1 ]; %生成矩陣</p><p>  C=rem(m*G,2);</p><p>  [c,z]=size(C);</p><p><b>  bit2=

42、[];</b></p><p><b>  for i=1:c</b></p><p>  bit2=[bit2,C(i,[1:7])];</p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是進行信道編碼即:將每四位二進制后加三位監(jiān)督位,比特流的總長度除以四余下

43、的則不進行加監(jiān)督位。</p><p><b>  子函數(shù)4:</b></p><p>  function bit3=xianxiyima(gg)</p><p><b>  p=gg;</b></p><p><b>  R=[];</b></p><p

44、><b>  S=[];</b></p><p>  for i=1:length(p)/7</p><p>  R(i,[1:7])=p((i-1)*7 +1:i*7);</p><p><b>  end</b></p><p>  H= [ 0 1 1 1

45、 1 0 0;</p><p>  1 0 1 1 0 1 0;</p><p>  1 1 0 1 0 0 1];</p><p>  [c,z]=size(R);</p><p>  S=rem(R*H',2);<

46、/p><p>  for i=1:c %伴隨式的行次</p><p><b>  for j=1:7</b></p><p>  b=all(S(i,:)==H(:,j)');</p><p><b>  if b==1</b></p><p>  R(i,j)=~

47、 R(i,j);</p><p><b>  break;</b></p><p><b>  end </b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>  R(:,[

48、5:7])=[];</p><p>  [c,z]=size(R);</p><p><b>  bit3=[];</b></p><p><b>  for i=1:c</b></p><p>  bit3=[bit3,R(i,[1:4])];</p><p><b&

49、gt;  end</b></p><p><b>  子函數(shù)5:</b></p><p>  function bb=BPSK(bit)</p><p>  fs = 30000;</p><p><b>  Ts = 0.1;</b></p><p>  m =

50、 fs * Ts; %一個碼無所占寬度</p><p>  High =ones( 1,m);</p><p>  Low =zeros( 1,m );</p><p>  U=rem(length(bit),4);</p><p>  sheng=[bit(length(bit))-U+1:bit(length(bit))

51、];</p><p>  w =300; %角頻率</p><p>  for i=1:length(bit)/4</p><p>  decode(i,[1:4])=bit((i-1)*4 + 1 : i*4);</p><p><b>  end</b></p><p

52、>  bit2=xianxi(decode); %線性分組碼編碼 </p><p>  Sign = [bit2,sheng];</p><p>  L=length (Sign ); %信號長度</p><p>  st=zeros (1,m*L);</p><p>  sign1=zeros (1,m*L);</

53、p><p>  t = 0:1/fs:Ts*L-1/fs;</p><p><b>  for i=1:L</b></p><p>  if Sign(i)==1</p><p>  sign1((i-1)*m +1:i*m) = High;</p><p><b>  else</b

54、></p><p>  sign1((i-1)*m +1:i*m) = Low;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  for i=1:L</b></p><p>  i

55、f Sign(i) == 1</p><p>  st((i-1)*m +1:i*m) =cos(2* pi*w *t((i-1)*m + 1:i*m)+(pi/ 2));</p><p><b>  else</b></p><p>  st((i-1)*m +1:i*m) =cos(2* pi*w *t((i-1)*m + 1:i*m));

56、</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  st1=st;</b></p><p>  st1=st1+cos(3000*t);</p><p><b>  figure

57、</b></p><p>  plot(t, sign1);</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),-(1/2),3/2] );</p><p>  title ( '編碼后的信號' );</p><p><b>  grid</b></p><p>

58、<b>  figure</b></p><p>  subplot (2,1,1);</p><p>  plot (t,st );</p><p>  axis([0,Ts*(L+1), - 3/ 2,3/2] );</p><p>  title ( '數(shù)字調制后的信號' );</p>

59、<p><b>  grid</b></p><p>  subplot (2,1,2);</p><p>  plot ( t, st1 );</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1)+1, -5/2,5/2]);</p><p>  title ( '加噪后的信號' );&l

60、t;/p><p><b>  grid</b></p><p>  dt = st1.*cos(2*pi*w*t );</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,dt);</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),-2,

61、5/2] );</p><p>  title ( '與相干波相乘后的波形' );</p><p><b>  grid</b></p><p>  [N,Wn] = buttord( 2*pi*50, 2*pi*100,3,25,'s'); %臨界頻率采用角頻率表示</p><p>  

62、[b,a]=butter(N,Wn,'s');</p><p>  [bz,az]=impinvar(b,a,fs); %映射為數(shù)字的</p><p>  dt = filter(bz,az,dt);</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,dt);</

63、p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),- 3/2,3/2] );</p><p>  title ( '低通濾波后的波形' );</p><p>  ss=dt; %存放抽樣判決后的值</p><p><b>  bit1=[];</b></p><p>  tt=le

64、ngth(ss)/L;</p><p>  for i=tt/2:tt:length(ss)</p><p>  if ss(i)>(1/4)</p><p>  ss((i-tt/2+1):(i+tt/2))=zeros ( 1,3000);</p><p>  bit1=[bit1,0];</p><p>

65、<b>  else</b></p><p>  ss((i-tt/2+1):(i+tt/2))=ones ( 1,3000);</p><p>  bit1=[bit1,1];</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p

66、><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,ss,'r-');</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1), -1/2,3/2] );</p><p>  title ( '信道譯碼信號' );</p><p><b

67、>  grid</b></p><p><b>  bb=[];</b></p><p>  U1=rem(length(bit1),7);</p><p>  l=length(bit1);</p><p>  sheng1=[bit1(length(bit1))-U1+1:bit1(length(b

68、it1))];</p><p>  bit1([l-U1+1:bit1(l)])=[];</p><p>  bb=xianxiyima(bit1); %線性分組碼譯碼;</p><p>  bb=[bb,sheng1];</p><p>  此函數(shù)的功能是將信源編碼后的0、1序列再經過信道編碼(7,4)線性分組碼編碼,將信道編碼后的信號進

69、行BPSK調制,由于考慮到在信道中傳輸是會有噪聲的影響,所以在仿真時我人為的加入一定的噪聲。</p><p>  在接收端進行相干解調,用一個與調制信號同頻的信號與接收到的信號(加入噪聲后的已調信號)相乘,再用一個數(shù)字濾波器進行濾波,去掉了信號中的高頻成份和噪聲,取出直流分量,得到方波信號,對這個信號進行抽樣判決將其轉換成0、1比特流后,再經過信道譯碼。</p><p><b>

70、  子函數(shù)6:</b></p><p>  function a3=yima(y,n)</p><p><b>  m=2/n;</b></p><p>  for i=1:n+1</p><p>  q(i)=(-1)+(i-1)*m;</p><p><b>  end&

71、lt;/b></p><p><b>  tt=[];</b></p><p><b>  tt(1)=-1;</b></p><p>  for x=2:length(q)</p><p>  tt(x)=(q(x-1)+q(x))/2; %存放第幾個電平段的電平值</

72、p><p><b>  end</b></p><p>  tt=[tt,1];</p><p>  nu=ceil(log2(n));</p><p>  decode=[];</p><p>  for i=1:length(y)/(nu+1)</p><p>  deco

73、de(i,[1:(nu+1)])=y((i-1)*(nu+1) + 1 : i*(nu+1));</p><p><b>  end</b></p><p>  ab=[] ; % 存放的十進制數(shù),到tt中去找對應值</p><p>  [w,z]=size(decode);</p>&l

74、t;p><b>  for j=1:w</b></p><p><b>  L=nu;</b></p><p><b>  value=0;</b></p><p><b>  for i=0:L</b></p><p>  value=decode

75、(j,i+1)*(2^(L-i))+ value;</p><p><b>  end</b></p><p>  ab(j)=value;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  decode;</b></p><p>

76、<b>  w;</b></p><p>  a3=[] ; % 存放信源譯碼值</p><p>  for i=1:w </p><p>  a3(i)=tt(ab(i));</p><p><b>  end</b></p>&

77、lt;p>  此函數(shù)的功能是將接收到的0、1比特流分為八位二進制一組一組的,再將每八位二進制轉換為十進制數(shù),再到每段中去尋到與發(fā)關端有相同約定段號值。即可恢復原信號的量化值。</p><p><b>  子函數(shù)7:</b></p><p>  function y5=Ayi(y,A)</p><p>  for i=1:length(y)

78、</p><p>  if((abs(y(i))>=0)&(abs(y(i))<=(1/(1+log(A)))))</p><p>  y1(i)=y(i)*(1+log(A))/A;</p><p>  else if((abs(y(i))<=1)&(abs(y(i))>(1/(1+log(A)))))</p>

79、<p>  y1(i)=(1/A)*sign(y(i))*exp(abs(y(i))*(1+log(A))-1);</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>&

80、lt;b>  y5=y1;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是將恢復的量化值通過A律反轉換公式得到對應的值,是用13拆線轉換的反過程。因為在當A=86.5時,可以用13折線用13條折線近似A律的平滑曲線,在實際工程中A律的平滑曲線不易實現(xiàn),而用13折線法可以降低工程實現(xiàn)中的難度。</p>

81、<p><b>  主函數(shù):</b></p><p><b>  clc</b></p><p><b>  clear all</b></p><p>  t=0:0.1:6*pi;</p><p>  a1=sin(t); %模擬信源&

82、lt;/p><p><b>  figure(1)</b></p><p>  plot(t,a1);</p><p>  title ( '原始模擬信號' );</p><p>  t1=0:2*pi/32:6*pi; %抽樣</p><p>  a=sin(t

83、1);</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot(t1,a);</p><p>  stem(t1,a);</p><p>  title ( '抽樣信號' );</p><p>  y4=zhexian(a) ; %13

84、折線 </p><p>  n=256; %量化電平數(shù);</p><p>  bitstream=bianma(y4,n);</p><p>  bit1=BPSK(bitstream);</p><p>  y2=yima(bit1,n);</p><p>  y5=A

85、yi(y2,87.65);</p><p><b>  figure</b></p><p><b>  plot(y5);</b></p><p>  stem(y5,'r')</p><p>  axis([0,100,-1,1.01])</p><p>

86、<b>  figure</b></p><p>  plot(y5,'r');</p><p><b>  hold on</b></p><p>  plot(y5,'.b');</p><p>  axis([0,100,-1,1.01])</p>

87、<p>  主函數(shù)的功能是是產生模擬信號并且進行抽樣得到抽樣值,然后將各個子函數(shù)銜接到一塊,形成一個比較完整的通信系統(tǒng),進行仿真畫出各個階段重要的圖形,以便觀察和分析。</p><p><b>  調試過程:</b></p><p>  將各個子程序和主程序都放入MATLAB的工作空間中,雙擊main.m文件后,點擊Debug Run 運行程序。<

88、;/p><p><b>  圖2.4 調試</b></p><p>  在這次通信系統(tǒng)仿真編程中,我遇到了很多問題,例如在利用13折線進行數(shù)值變轉時,需要考慮歸一化問題,并且考慮到在第一象限和第三象限的情況基本相同,只是符號相反,所以只需考慮一段,那么在進行運算是得先把原來的值的符號位保存,再在變換后的值上添加符號值。還有在對連續(xù)幅值進行量化時,我也犯了一些思路上的混亂,

89、導致我在調試的時候出現(xiàn)錯誤,但當我反復一遍遍檢查,發(fā)現(xiàn)只是在取值端點上沒有弄好,當我改后就好了。</p><p>  還有在編碼時,一開始不知怎么的老是前幾個數(shù)編出來只有六位,我又上那塊去找原因,發(fā)現(xiàn)又是在取值邊界上的問題,我改后這個問題也解決了。在進行BPSK調制時,出現(xiàn)了相位模糊的問題,我在抽樣判決后,人為的進行取反,就得到了正確的0、1比特流。在信源譯碼的時候要注意的是,取的量化電平值要和發(fā)送端約定好,以便

90、在接收到0、1比特流后能夠正確譯出量化值,在量化值恢復成原始抽樣值時,我采用的是A律反解法,因為在我設計的程序中令A的值為87.65,此時的A律曲線和13拆線很接進,為了觀查它們的近似度,我在發(fā)送端和接收端分別用了13折線和A律公式。</p><p>  第3章 仿真及其結果分析</p><p>  先得到原始模擬信號如下圖:</p><p>  圖3.1原始模擬信

91、號</p><p>  將此模擬信號按每周期取32個點抽樣,得到以下圖形:</p><p><b>  圖3.2抽樣信號</b></p><p>  將抽樣后的量化值進行二進制編碼,第八位二進制數(shù)表示一個量化值,將得到的二進制數(shù)進行信道編曲碼,得到如下圖形:</p><p>  圖3.3信道編碼后的信號</p>

92、;<p>  經過BPSK調制后的信號和在調制后的信號中加入噪聲有如下圖形:</p><p>  圖3.4數(shù)字調制后的信號及加噪后的信號</p><p>  在接收端用一個與調制后的波同頻的相干波與接收到的信號相乘后得到以下圖形:</p><p>  圖3.5與相干波相乘后的波形</p><p>  經過數(shù)字低通濾波器濾除噪聲和

93、載波后的波形如下圖:</p><p>  圖3.6低通濾波后的波形</p><p>  通過信道譯碼后的圖形如下:</p><p>  圖3.7信道譯碼信號</p><p>  將信道譯碼后的信號,分為八位二進制位一組一組的,再將其恢復成十進制數(shù),到對應段去找取值,即恢復原始信號的量化值,再將其值通過A律公式反解出原始信號的抽樣</p&

94、gt;<p>  圖3.8反解出的抽樣信號</p><p>  將上圖用平滑的曲線邊接起來,再標注上抽樣點則得到如下圖形:</p><p><b>  圖3.9恢復信號</b></p><p><b>  第4章 結論</b></p><p>  通過這次的課程設計,我真的感到受益匪淺

95、。因為我更加充分的理解了課本上的知識,很多平時不太理解的知識點都開始認真復習并賦予實踐當中了。對于通信系統(tǒng)仿真的設計,我得到了很大的提升,這也是我意識到現(xiàn)在我們所學習的一切知識都只是為將來付諸實踐而準備的,所以,我們應該堅持著一切從實際出發(fā),理論聯(lián)系實際,只有這樣才能充分的發(fā)揮我們的才能。通過MATLAB 語言對PCM調制系統(tǒng)的采樣、量化、編碼的仿真與計算,使得分析PCM調制系統(tǒng)變得直觀簡單。</p><p>&

96、lt;b>  參考文獻</b></p><p>  [1]王秉鈞,馮玉氓等. 通信原理[M].清華大學出版社2006年11 月</p><p>  [2]John G. proakis等著, 劉樹棠譯. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)(Matlab版)(第二版)[M], 電子工業(yè)出版社, 2006.9</p><p>  [3]Bernard Sklar著, 徐平平

97、等譯. 數(shù)字通信-基礎與應用(第二版) [M], 電子工業(yè)出版社, 2004.11</p><p>  [4]孫屹. Matlab通信仿真開發(fā)手冊[M], 國防工業(yè)出版社,2005.1</p><p>  [5]王福昌. 通信原理[M]. 清華大學出版社,2006.9</p><p>  [6]樊昌信等. 通信原理(第6版)[M]. 國防工業(yè)出版社,2008.3&l

98、t;/p><p>  [7]《現(xiàn)代通信原理》,曹志剛,錢亞生,清華大學出版社,1992[8]《現(xiàn)代通信原理與技術》,張輝,曹麗,西安電子科技大學出版社,2005[9]《數(shù)字通信(第三版) 》,(美)John G.Proakis,張力軍等譯,電子工業(yè)出版社,2001[10]《通信原理(第六版)同步輔導及習題全解》,王穎惠,牛麗英,水利水電出版社,2009[11]《通信原理—基于Matlab的計算機仿真》,郭文彬

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