開題報告 - 副本

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： 數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的VHDL實現(xiàn) 學(xué) 院： 電氣信息學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 年 月 日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，

2、學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。文獻綜述 一、引言 現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，數(shù)字通信系統(tǒng)所占的比例越來越大，系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化是未來發(fā)展的方向。通信的目的是傳遞消息。例如，語言、文字、圖像等都是消息。人們接受到消息，關(guān)心的是消息中包含的有效內(nèi)容

3、，即信息。代表消息的電信號，按其代表消息的參量的取值方式不同，可以分為兩類。第一類稱為模擬信號，或稱連續(xù)信號;第二類稱為數(shù)字信號，又稱離散信號。區(qū)分模擬信號和數(shù)字信號的準(zhǔn)繩，是看其取值是連續(xù)的還是離散的，而不是看時間。數(shù)字信號波形在時間上可以是連續(xù)的，而模擬信號波形在時間上可能是離散的。數(shù) 二、數(shù)字通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)在一般模型的基礎(chǔ)上具體化為七個部分，包括信源、編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、解碼器及信宿，如圖2-1所示。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼分為信源編碼和信道編碼。信源編碼的作用是將信源輸出的信號變成精煉的、無多余度的碼元，目的在于提高通信的有效性。信道編碼也稱為抗干擾編碼或糾錯編碼，是通

4、過人為地加入多余度，使信號在一定的干擾條件下，具有檢測或糾正編碼的能力，目的是提高通信的可靠性。另外，編碼部分還包括對數(shù)字信號的“加擾”和加密功能。解碼是編碼的逆過程。 信源編碼器調(diào)制器 信道解調(diào)器解碼器 信宿 干擾 圖 2-1數(shù)字通信系統(tǒng)模型 圖2-1中，調(diào)制器的作用是進行頻譜變換，它將信源或編碼器送來的基帶信號變換為已調(diào)信號，以適合信道的傳輸。調(diào)制的過程還可以達到信道復(fù)用及提高傳輸質(zhì)量的目的。解調(diào)是調(diào)制的逆變換，是將已調(diào)信號變換為基帶信號的過程。 數(shù)字通信系統(tǒng)中為了保證正確的接收數(shù)字碼元，還必須保證收發(fā)兩端同步，即步調(diào)一致。這主要由“碼元同步”和“幀同步”來保證。 數(shù)字通信系統(tǒng)具有以下特點

5、：1、抗干擾能力強，可靠性好；2、體積小，功耗低，易于集成；3、便于進行各種數(shù)字信號處理；4、有利于實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)傳輸；5、便于加密。 數(shù) 三、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 在數(shù)據(jù)通信中，頻帶傳輸是指利用模擬信道通過調(diào)制解調(diào)器傳輸模擬信號的方法；基帶傳輸是指在基本不改變數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號頻帶（即波形）的情況下，直接傳輸數(shù)字信號的方式。所謂基帶，即基本頻帶，是原始信號所固有的頻帶。基帶傳輸是一種最簡單且最基本的傳輸方式，一般用低電平表示0，高電平表示1。 在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)膶ο笸ǔＪ嵌M制數(shù)字信號，它可能是來自計算機、電傳打字機或其他數(shù)字設(shè)備的各種數(shù)字脈沖，也可能是來自數(shù)字電話終端的脈沖編碼調(diào)制（PCM）信號。

6、這些二進制數(shù)字信號的頻帶范圍通常從直流和低頻開始，直到某一頻率fm，稱這種信號為數(shù)字基帶信號。 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號是由終端設(shè)備或編碼設(shè)備產(chǎn)生的二進制脈沖序列，通常是單極性的矩形脈沖信號（NRZ碼）。為了使這種信號適合于信道的傳輸，一般要經(jīng)過碼型變換器，把單極性的二進制脈沖變成雙極性脈沖（如AMI碼或HDB3碼）。發(fā)送濾波器對碼脈沖進行波形變換，以減小信號在基帶傳輸系統(tǒng)中傳輸時產(chǎn)生的碼間串?dāng)_。信號在傳輸過程中，由于信道特性不理想及加性噪聲的影響，會使接收到的信號波形產(chǎn)生是真。為了減小失真對信號的影響，接收信號首先進入接收濾波器濾波，然后經(jīng)均衡器對失真信號進行校正，最后由取樣判決器恢復(fù)數(shù)字

7、基帶脈沖序列。 目前，雖然在實際使用的數(shù)字通信系統(tǒng)中，基帶傳輸方式不如數(shù)字載波傳輸方式那樣應(yīng)用廣泛，但由于數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)中最基本的傳輸方式，而且從理論上來說，任何一種線性載波傳輸系統(tǒng)都可以等效為基帶傳輸系統(tǒng)，因此理解數(shù)字信號的基帶傳輸過程十分重要。 四、Systemview的實現(xiàn) Systemview是美國ELANIX公司推出的，基于Windows環(huán)境的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它界面友好，使用方便，是一個用于現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及仿真的動態(tài)系統(tǒng)分析平臺。從濾波器設(shè)計、信號處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等領(lǐng)域，systemview在友好而且

8、功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個精密的嵌入式分析工具。 為滿足基帶傳輸系統(tǒng)的特性要求，必須選擇合適的傳輸碼型?；鶐鬏斚到y(tǒng)中常用的線路傳輸碼型主要有：傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AMI碼）、三階高密度雙極性碼（HDB3）碼、分相碼（Manchester碼）、傳號反轉(zhuǎn)碼（CMI碼）以及4B3T碼等。實際的數(shù)字基帶通信系統(tǒng), 適用于傳輸具有易獲取定時信息、無直流成分和只有很小的低頻成分、以及具有內(nèi)在糾錯能力的信號。AMI 碼、HDB3碼均具有這些特點, 因而廣泛應(yīng)用。為使信息在基帶信道中順利傳輸, 必須選擇合適的基帶信號, HDB3 基帶信號是常選信號之一，針對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中HDB3 信號的特點,采

9、用systemview軟件實現(xiàn)，在系統(tǒng)設(shè)計和仿真分析方面，System View還提供了一個真實而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)波形。在窗口內(nèi)，可以通過鼠標(biāo)方便地控制內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動等。利用systemview可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模型、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)，各種多速率系統(tǒng)。因此，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。基本庫中包括多種信號源、接收器、加法器、乘法器，各種函數(shù)運算器等；尤其特色的是，利用它可以從各種不同的角度，以不同的方式按要求設(shè)計多種濾波器，并可自動完成濾波器各指標(biāo)如幅頻特性、傳遞函數(shù)、根軌跡圖等之間的轉(zhuǎn)換。 五、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的原理 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，未經(jīng)調(diào)制

10、的信號通稱基帶信號，用二進制符號表示數(shù)字通信，有不同的方法。無論是數(shù)字信源的信號，還是模擬輸入信號經(jīng)過編碼后形成的數(shù)字信號，一般來說都不一定適合于信道傳輸。許多信道不能傳輸信號的直流分量和頻率很低的分量；為了適應(yīng)這種信道特性，需要將數(shù)字信號中的直流分量和頻率很低的分量除去。為了在接收端得到每個碼元的起止時刻信息，以便對它進行處理，需要使發(fā)送的信號中帶有碼源起止時刻的信息，為此，需要對編碼后的信號再作適當(dāng)處理。在數(shù)字基帶通信系統(tǒng)發(fā)送端，輸入信號是由沖激脈沖表示的數(shù)字信號。它經(jīng)過發(fā)送濾波器后，變成適合在信道中傳輸?shù)哪撤N脈沖波形，其帶寬自然也限制在信道要求的范圍內(nèi)。信道通常也有分布電容和電感，也可以

11、看做一個濾波器。在接收端也有一個濾波器，它用于抵消接收信號波形的失真，使信號能正確接收。信號在接收端經(jīng)過濾波后，在抽樣時刻對每個碼員進行判決。 參考文獻1 樊昌信. 通信原理. 3版M. 北京：電子工業(yè)出版社，20122 康光華. 電子技術(shù)基礎(chǔ). 5版M. 北京：高等教育出版社，20023 鮮繼清，張德明，蔣青. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng). 3版M. 北京：高等教育出版社，20014 曹志剛，錢亞生. 現(xiàn)代通信原理. 5版M. 北京：清華大學(xué)出版社，20035 張甫翊，張若淵. 通信原理. 4版M. 北京：清華大學(xué)出版社，20016 沈越泓. 通信原理. 3版M. 北京：機械工業(yè)出版社，19987

12、 johnG.Proakis. 數(shù)字通信. 4版M. 北京：電子工業(yè)出版社，20098 張輝. 現(xiàn)代通信基礎(chǔ)與技術(shù). 3版M. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，19999 羅衛(wèi)兵. systemview系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計. 3版M. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004 10 青松，武建華. 數(shù)字通信系統(tǒng)的systemview仿真分析. 2版M. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，200111 宋祖順. 現(xiàn)代通信原理. 5版M. 北京：電子工業(yè)出版社，200012 Andreas F.Molisch.寬帶無線數(shù)字通信M.許希斌，譯.北京：電子工業(yè)出版社，200113Jhong Sam Lee

13、Leonard E. Miller.CDMA 系統(tǒng)工程手冊M.許希斌，譯.北京人民郵電出版社，200114 Shu Lin, Daniel J. Costello, Prentice Hall. Error Control CodingM. Second Edition ,Prentice Hall，200415John G.Proakis，Masoud Salehi.Communication Systems EngineeringM.2nd ed. Prentice Hall，Inc.，200216M.W.Willard.Optimum Code Patterns for PCM

14、 SynchronizationM. Proc.Natl Acad Sci USA，196217 Adam Lender.Correlative Digital Communication TechniquesM.IEEE Transactions on Communication Technology，1946 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告1、 目的與意義為了提高系統(tǒng)的集成度和可靠度，降低功能和成本，增強系統(tǒng)的靈活性，提出一種采用非常高速積體電路的硬件描述（V

15、HDL語言）來設(shè)計數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的方法。隨著超大規(guī)模集成電路的誕生，各種數(shù)字通信的專用芯片也相繼問世，電路的集成化程度越來越高，設(shè)備的體積也越來越小，但是這些數(shù)字通信的專用芯片在價格上非常昂貴，給通信設(shè)備成本帶來很大的壓力。FPGA的出現(xiàn)，擺脫了數(shù)字通信專用芯片功能單一、價格昂貴的缺點?，F(xiàn)在的數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字基帶系統(tǒng)在應(yīng)用上雖不如數(shù)字頻帶系統(tǒng)廣泛，但仍有相當(dāng)大的應(yīng)用范圍。ystem View能自動執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查，給出連接錯誤信息或尚懸空的待連接端信息，通知用戶連接出錯并通過顯示指出出錯的圖標(biāo)。在系統(tǒng)設(shè)計和仿真分析方面，System View還提供了一個真實而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)

16、波形。在窗口內(nèi)，可以通過鼠標(biāo)方便地控制內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動等。利用systemview可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模型、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)，各種多速率系統(tǒng)。因此，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真?；編熘邪ǘ喾N信號源、接收器、加法器、乘法器，各種函數(shù)運算器等；尤其特色的是，利用它可以從各種不同的角度，以不同的方式按要求設(shè)計多種濾波器，并可自動完成濾波器各指標(biāo)如幅頻特性、傳遞函數(shù)、根軌跡圖等之間的轉(zhuǎn)換。2、 發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 數(shù)字通信已廣泛應(yīng)用于各個頻段和各種通信方式中, 成為當(dāng)今通信發(fā)展一種必然趨勢。所謂數(shù)字通信即用數(shù)字信號傳送信息進行通信, 也可以說通信的數(shù)字化。數(shù)字通信的主

17、要優(yōu)點在于用數(shù)字信號傳送信息易于再生, 可減小傳輸中的失真易于用脈沖數(shù)字電路來實現(xiàn), 設(shè)備可做到體積小、重量輕可以引入計算技術(shù), 應(yīng)用微處理器及單片微機, 發(fā)揮各種數(shù)字信號處理及智能化控制功能數(shù)字信號易于加密便于采用糾錯編碼和擴頻技術(shù), 提高抗干擾能力。數(shù)字通信之所以取得迅速的發(fā)展不是偶然的現(xiàn)象, 有其理論上、技術(shù)上和客觀需求上的基礎(chǔ)從理論分析開始, 人們早就認識到數(shù)字通信在理論上比模擬通信具有一系列優(yōu)點。除上述各點外, 在頻帶和功率的有效利用方面也更為有利計算技術(shù)和微電子學(xué)的進展為通信的數(shù)字化提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)人們在社會生活中對多種功能綜合服務(wù)的需要是數(shù)字通信發(fā)展的強大動力。 近代通信技術(shù)

18、始于1820年安培發(fā)明的電報通信，這是近代數(shù)字通信的開始。此后，電報通信技術(shù)不斷地改進，并得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用；特別是莫爾斯與1838年前后將電報通信推向?qū)嵱?。貝爾與1876年發(fā)明電話，這是模擬通信的開始。由于電話通信是一種實時、交互式通信，比電報更便于使用，所以在20世紀(jì)前半葉這種采用模擬技術(shù)的電話通信技術(shù)和電話通信網(wǎng)，比電報得到了更迅速和廣泛的發(fā)展。到了20世紀(jì)60年代以后，隨著半導(dǎo)體、計算機和激光技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，傳輸字符和計算機數(shù)據(jù)的數(shù)字通信技術(shù)進入了高級發(fā)展階段。由于這種高級數(shù)字通信技術(shù)在許多方面都優(yōu)于模擬通信，甚至像語音、圖像一類的模擬信號也希望采用數(shù)字通信技術(shù)來傳輸。因此，近20 多年來數(shù)字通信得到迅猛的發(fā)展。3、 主要內(nèi)容與要求 數(shù)字信號的傳輸方式有兩種：一種是基帶傳輸，另一種是頻帶傳輸?；鶐鬏斢兴膫€基本組成部分，如圖3-1. 圖 3-1 在基帶傳輸中，先將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，因為信道往往存在隔直流或耦合變壓器，使得基帶信號中的低頻和直流難以通過。因此，并非所有原始基帶數(shù)字信號能在信道中傳輸。為了在傳輸信道中獲得優(yōu)良的傳輸特性，要將信號變換成適合于信道傳輸特性的傳輸碼，即碼型變換，通過systemview進行編碼、譯碼的設(shè)計與仿真。整個系統(tǒng)通過仿真后，把發(fā)送部