通信原理課程設(shè)計(數(shù)字濾波器設(shè)計)

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生課程設(shè)計論文題 目：頻分復(fù)用系統(tǒng)學(xué)生姓名：劉云鵬學(xué) 號：1167119205專 業(yè)：通信工程班 級：2班指導(dǎo)教師：趙曉燕 2014年1月3日 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計答辯書姓名劉云鵬班級通信2班學(xué)號1167119205指導(dǎo)教師趙曉燕分?jǐn)?shù)設(shè)計總結(jié)：在本次通信原理課設(shè)，我組所設(shè)計的是用MATLEB來模擬SSB的調(diào)制。通過對simulink的理解和通信原理中的知識運用，近似的完成了整個過程的仿真波形并達(dá)到了預(yù)期的效果。在實驗中，鞏固了我通信原理的知識，自己動手，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，更加靈活地掌握了這些方法。在對題目做預(yù)期結(jié)果分析的同時，鞏固了在課堂上

2、所學(xué)的諸如“SSB的調(diào)制與解調(diào)”、“濾波器設(shè)計”、“頻分復(fù)用”等重要內(nèi)容。用MATLAB軟件對所做課題實現(xiàn)編程的同時，深切的體會到了計算機(jī)輔助軟件對于信號處理的快捷與方便，MATLAB貼近數(shù)學(xué)公式化的編程思想另復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算簡單了許多。本次設(shè)計最大的收獲摸過于親手對課題進(jìn)行分析并建模實現(xiàn)后，真正的將理論與實際聯(lián)系起來，正所謂學(xué)以至用，通信原理的在通信工程系統(tǒng)中的重要意義在設(shè)計中得到了體現(xiàn)，以及這門的在實際處理領(lǐng)域的用處。在實驗中，也遇到了一些困難，比如取樣個數(shù)的選擇，濾波器參數(shù)的設(shè)置，仿真結(jié)果失真過大等等問題，在不斷調(diào)試以及老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下得到了解決，對于在設(shè)計過程中對我給予幫助的

3、同學(xué)和悉心直接的趙曉燕老師表示感謝。答辯記錄目錄一、 課程設(shè)計目的 1二、 設(shè)計題目涉及的理論知識 1三、 設(shè)計思路（流程圖） 2四、 仿真模塊 2五、 仿真模型和模塊的參數(shù)設(shè)置 3六、 仿真結(jié)果 8七、 問題解決13用Simulink系統(tǒng)建模實現(xiàn)頻分復(fù)用一、設(shè)計目的1、學(xué)習(xí)頻分復(fù)用工作原理。2 、熟噢練使用Simulink建模仿真。2、 設(shè)計題目涉及的理論知識題目：頻分復(fù)用系統(tǒng)要求：搭建模型模擬三路信號的頻分復(fù)用，各路均采用SSB調(diào)制方法，顯示復(fù)用前后信號頻譜變化。分析：a)正弦波模塊、零階保持模塊、濾波器中的采樣頻率有何關(guān)系，它們相同和不相同時對輸出信號的影響。b)濾波器的輸出信號出現(xiàn)了延

4、時，如何解決。c)SSB調(diào)制模塊中的希爾伯特濾波器的階數(shù)如何來設(shè)置，怎樣才合理。理論知識：是為了充分利用信道的頻帶或時間資源，提高信道的利用率。通常方法有，當(dāng)一條物理信道的傳輸能力高于一路信號的需求時，該信道就可以被多路信號共享，例如電話系統(tǒng)的干線通常有數(shù)千路信號的在一根光纖中傳輸。復(fù)用就是解決如何利用一條信道同時傳輸多路信號的技術(shù)。信號多路復(fù)用有兩種常用方法：頻分復(fù)用（FDM）和時分復(fù)用（TDM）。時分復(fù)用通常用于數(shù)字信號的多路傳輸。頻分復(fù)用主要用于模擬信號的多路傳輸，也可用于數(shù)字信號。 頻分復(fù)用是一種按頻率來劃分信道的復(fù)用方式。在FDM中，信道的帶寬被分成多個相互不重疊的頻段（子通道），沒

5、路信號占據(jù)其中一個子通道，并且各路之間必須留有未被使用的頻帶（防護(hù)頻帶）進(jìn)行分隔，以防止信號重疊。在接收端，采用適當(dāng)?shù)膸V波器將多路信號分開，從而恢復(fù)出所需要的信號。 在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號（如原理圖中輸入信號1、2、3這3路信號）所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同（或略寬）的子信道；然后在每個子信道上傳輸一路信號，以實現(xiàn)在同一信道中同時傳輸多路信號。多路原始信號在頻分復(fù)用前，先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號的帶寬不相互重疊（搬移后的信號如圖中的中間3路信號波形）；然后用不同的頻率調(diào)制每一個信號，每

6、個信號都在以它的載波頻率為中心，一定帶寬的通道上進(jìn)行傳輸。為了防止互相干擾，需要使用抗干擾保護(hù)措施帶來隔離每一個通道。3、 設(shè)計思路（流程圖）整個系統(tǒng)的流程為：輸入正弦信號低通濾波器調(diào)制器帶通濾波器高斯信道帶通濾波器解調(diào)低通濾波器輸出信號4、 仿真模塊正弦信號；Sine Wave模塊濾波器 ：Anlog filter Design模塊;調(diào)制器：SSB AM Modulator Passband模塊；帶通濾波器：Digital Filter Design模塊；信道：AWGN channel,加性高斯白噪聲信道； 解調(diào)器：SSB AM Demodulator Passband模塊； 輸出：Scop

7、e模塊； 加法：Sum模塊；五、仿真模型和模塊的參數(shù)設(shè)置仿真模型參數(shù)設(shè)置正弦波信號參數(shù) 第一路濾波器參數(shù)第二路濾波器參數(shù)第三路濾波器參數(shù)第一路解調(diào)模塊參數(shù)設(shè)置第二路解調(diào)模塊參數(shù)設(shè)置第三路解調(diào)模塊參數(shù)設(shè)置零階保持器參數(shù)設(shè)置 高斯加性白噪聲信道參數(shù)六、仿真結(jié)果調(diào)制輸出信號頻譜解調(diào)輸出信號頻譜七、問題解決問題一：正弦波模塊、零階保持模塊、濾波器中的采樣頻率有何關(guān)系，它們相同和不相同時對輸出信號的影響。解決：它們的采樣頻率必須都得一樣，否則會產(chǎn)生其他頻率分量，造成仿真失敗。問題二：濾波器的輸出信號出現(xiàn)了延時，如何解決。解決：采用Equiripple方法設(shè)計濾波器，調(diào)節(jié)specify order 參數(shù)為最小，但不為零，或者直接選Minimun