(完整word版)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練目錄1. 原理分析與方案論證11.1 通信系統(tǒng)架構(gòu) 11.2 源碼PCM碼21.3 基帶碼Miller 碼 31.3.1 密勒碼簡介31.3.2 密勒碼原理31.4 信道碼漢明碼31.5 噪聲信道AWGN 42. 各模塊的MATLAB®現(xiàn)52.1 信號(hào)源的實(shí)現(xiàn)52.2 源編碼 PCM編碼 52.2.1 PCM編碼原理52.2.2 PCM編碼的實(shí)現(xiàn) 72.3 基帶編碼Miller 編碼 82.4 信道編碼漢明碼編碼92.5 ASKM制112.6 信道噪聲AWGN 122.7 ASKW調(diào)132.8 漢明碼解調(diào) 142.9 Miller 譯碼 152.10 PCM譯碼1

2、62.11 誤碼率的計(jì)算 163. 仿真結(jié)果分析 173.1 源信號(hào)與接收信號(hào)波形對比 173.2 誤碼率統(tǒng)計(jì) 174. 心得體會(huì) 185. 參考文獻(xiàn) 19一.原理分析與方案論證1.1 通信系統(tǒng)架構(gòu)通信的目的是傳輸信息。通信系統(tǒng)的作用就是將信息從信息源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地。對于任何一個(gè)通信系統(tǒng)，均可視為由發(fā)送端、信道和接收端三大部分組成（如圖1-1所示）。1、信息源：把原始信息變換成原始電信號(hào)。2、信源編碼：實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸即完成A/D變化。提高信號(hào)傳輸?shù)挠行浴＜丛诒ＷC一定傳輸質(zhì)量的情況下，用盡可能少的數(shù)字脈沖來表示信源產(chǎn)生的信息。信源編碼也稱作頻帶壓縮編碼或數(shù)據(jù)壓縮編碼。3、信道

3、編碼：信源編碼的目的：信道編碼主要解決數(shù)字通信的可靠性問題。信道編碼的原理：對傳輸?shù)男畔⒋a元按一定的規(guī)則加入一些冗余碼（監(jiān)督碼），形成新的碼字，接收端按照約定好的規(guī)律進(jìn)行檢錯(cuò)甚至糾錯(cuò)。信道編碼又稱為差錯(cuò)控制編碼、抗干擾編碼、糾錯(cuò)編碼。4、數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)的概念：把數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜搬移到高頻處，形成適合在信道中傳輸?shù)念l帶信號(hào)。數(shù)字調(diào)制的主要作用：提高信號(hào)在信道上傳輸?shù)男剩_(dá)到信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪康?。基本的?shù)字調(diào)制方式：振幅鍵控ASK頻移鍵控FSK相移鍵控PSK5、信道:信道是信號(hào)傳輸媒介的總稱，傳輸信道的類型有無線信道（如電纜、光纖）和有線信道（如 自由空間）兩種。6、噪聲源：1通信系統(tǒng)中

4、各種設(shè)備以及信道中所固有的，為了分析方便，把噪聲源視為各處噪聲的集中 表現(xiàn)而抽象加入到信道。1.2 信源碼 PCM碼通常是把從模擬信號(hào)抽樣、量化，直到變換成為二進(jìn)制符號(hào)的基本過程，稱為脈沖編碼調(diào)制PCM,簡稱脈碼調(diào)制。在編碼器中由沖激脈沖對模擬信號(hào)抽樣，得到在抽樣時(shí)刻上的 信號(hào)抽樣值。這個(gè)抽樣值仍是模擬量。在量化之前，通常由保持電路將其作短暫保存，以便電路有時(shí)間對其量化。在實(shí)際電路中，常把抽樣和保持電路做在一起，稱為抽樣保持電路。圖中的量化器把模擬抽樣信號(hào)變成離散的數(shù)字量，然后在編碼器中進(jìn)行二進(jìn)制編碼。這樣每個(gè)二進(jìn)制碼組就代表一個(gè)量化后的信號(hào)抽樣值。抽樣是對模擬信號(hào)進(jìn)行周期性的掃描，把時(shí)間上連

5、續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)。經(jīng)過抽樣的信號(hào)應(yīng)包含原信號(hào)的所有信息，即能無失真地恢復(fù)出原模擬信號(hào)。 量化是把經(jīng)抽樣得到的瞬時(shí)值進(jìn)行幅度離散，即指定 Q規(guī)定的電平，把抽樣值用最接近的 電平表不編碼是用二進(jìn)制碼組表示有固定電平的量化值。實(shí)際上量化是在編碼過程中同時(shí)完成 的。科律和A律壓縮特性：1n(1x)1x1)w 律：y (式 1-1)1n(1)Ax10 |x|1 InAAy A律：(式 11nA|x|1|x|11 1nAA1-2) 式中，x為歸一化輸入，y為歸一化輸出，A、科為壓縮系數(shù)。 數(shù)字壓擴(kuò)技術(shù)：一種通過大量的數(shù)字電路形成若干段折線，并用這些折線來近似 A律或科律壓擴(kuò)特性，從而達(dá)到壓擴(kuò)目

6、的方法。即對數(shù)壓擴(kuò)特性的折線近似法。我國一般都采用A律。本文設(shè)計(jì)方案也采用A律-13折線法。1.3 基帶碼 Miller碼Miller碼也稱延遲調(diào)制碼，是一種變形雙向碼。其編碼規(guī)則：對原始符號(hào)“1”碼元起始不躍變，中心點(diǎn)出現(xiàn)躍變來表示，即用 10或01表示。對原始符號(hào)“ 0”則分成單個(gè)“ 0” 還是連續(xù)“ 0”予以不同處理；單個(gè)“ 0”時(shí)，保持0前的電平不變，即在碼元邊界處電平不 躍變，在碼元中間點(diǎn)電平也不躍變；對于連續(xù)“0”，則使連續(xù)兩個(gè)“ 0”的邊界處發(fā)生電平躍變。 1.3.1密勒碼簡介及其編碼規(guī)則Miller碼又稱延遲調(diào)制碼，它可看成是雙相碼的一種變形。一、編碼規(guī)則：消息代碼中的1用10

7、或01表示； 消息代碼中的0分兩種情況： 單個(gè)"0"在碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)電平跳變，且與相鄰碼元的邊界處也不跳變；連"0"串在兩個(gè)"0"碼的邊界處出現(xiàn)電平跳變，即"00"與"11"交替。1.3.2密勒碼原理Miller碼又稱延遲調(diào)制碼，其編碼規(guī)則為：信碼“1”用“ 01”或“10”交替表 示，信碼“0”用“ 00”或“11”交替表示。它的主要特點(diǎn)是：(1)由編碼規(guī)則可知，當(dāng)信碼序列出現(xiàn)“101”時(shí)，Miller碼出現(xiàn)最大脈沖寬度為兩個(gè)碼元周期，而信碼出現(xiàn)連“0時(shí)，它的最小脈沖寬度為一個(gè)碼元周期，

8、這一性質(zhì)可用于進(jìn)行誤碼檢測。(2)比較雙相碼與 Miller碼的碼型，可以發(fā)現(xiàn)后者時(shí)前者經(jīng)過一級(jí)觸發(fā)器得來。由上述特點(diǎn)可知 Miller碼的編碼過程：將NRZ編碼為BHP碼，再由BHP碼經(jīng)過一級(jí)觸發(fā)器即得 Miller碼。Miller碼得解碼方法與 BHP碼相同，只要將判決條件改為NRZ與Miller碼的對應(yīng)關(guān)系即可。1.4 信道碼一一漢明碼漢明碼Hamming code：用于數(shù)據(jù)傳送，能檢測所有一位和雙位差錯(cuò)并糾正所有一位差 錯(cuò)的二進(jìn)制代碼。 與其他的錯(cuò)誤校驗(yàn)碼類似，漢明碼也利用了奇偶校驗(yàn)位的概念，通過在數(shù)據(jù)位后面增加一些比特，可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的有效性。利用一個(gè)以上的校驗(yàn)位，漢明碼不僅可以驗(yàn)證數(shù)

9、據(jù)是否有效，還能在數(shù)據(jù)出錯(cuò)的情況下指明錯(cuò)誤位置。在接受端通過糾錯(cuò)譯碼自動(dòng)糾正傳輸中的差錯(cuò)來實(shí)現(xiàn)碼糾錯(cuò)功能，稱為前向糾錯(cuò)FEC在數(shù)據(jù)鏈路中存在大量噪音時(shí)，F(xiàn)EC可以增加數(shù)據(jù)吞吐量。通過在傳輸碼列中加入冗余位(也稱糾錯(cuò)位)可以實(shí)現(xiàn)前向糾錯(cuò)。但這種方法比簡單重傳協(xié)議的成本要高。漢明碼利用奇偶?jí)K機(jī)制降低了前向糾錯(cuò)的成本?，F(xiàn)以數(shù)據(jù)碼1101為例講講漢明碼的編碼原理，此時(shí) D8=1、D4=1、D2=0、D1=1,在P1 編碼時(shí)，先將 D8、D4、D1的二進(jìn)制碼相加，結(jié)果為奇數(shù)3,漢明碼對奇數(shù)結(jié)果編碼為1,偶數(shù)結(jié)果為0(奇數(shù)位。若奇數(shù)結(jié)果編碼為0.偶數(shù)結(jié)果為1， 則叫偶數(shù)位) ， 因此 P1 值為 1，D8

10、+D2+D1=2,為偶數(shù)，那么 P2值為0, D4+D2+D1=2,為偶數(shù)，P3值為0。這樣，參照上文的位置表，漢明碼處理的結(jié)果就是1010101 。在這個(gè) 4 位數(shù)據(jù)碼的例子中，我們可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)漢明碼都是以三個(gè)數(shù)據(jù)碼為基準(zhǔn)進(jìn)行編碼的。從編碼形式上， 我們可以發(fā)現(xiàn)漢明碼是一個(gè)校驗(yàn)很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幋a方式。 在這個(gè)例子中， 通過對 4 個(gè)數(shù)據(jù)位的 3 個(gè)位的 3 次組合檢測來達(dá)到具體碼位的校驗(yàn)與修正目的 (不過只允許一個(gè)位出錯(cuò)， 兩個(gè)出錯(cuò)就無法檢查出來了， 這從下面的糾錯(cuò)例子中就能體現(xiàn)出來)。 在校驗(yàn)時(shí)則把每個(gè)漢明碼與各自對應(yīng)的數(shù)據(jù)位值相加，如果結(jié)果為偶數(shù)(糾錯(cuò)代碼為 0 )就是正確，如果為奇數(shù)(糾錯(cuò)代

11、碼為 1 )則說明當(dāng)前漢明碼所對應(yīng)的三個(gè)數(shù)據(jù)位中有錯(cuò)誤，此時(shí)再通過其他兩個(gè)漢明碼各自的運(yùn)算來確定具體是哪個(gè)位出了問題。還是剛才的 1101 的例子，正確的編碼應(yīng)該是1010101 ，如果第三個(gè)數(shù)據(jù)位在傳輸途中因干擾而變成了 1，就成了 1010111 。檢測時(shí)， P1+D8+D4+D1 的結(jié)果是偶數(shù)4，第一位糾錯(cuò)代碼為 0 ， 正確。 P2+D8+D2+D1 的結(jié)果是奇數(shù)3， 第二位糾錯(cuò)代碼為1 ， 有錯(cuò)誤。 P3+D4+D2+D1的結(jié)果是奇數(shù)3，第三位糾錯(cuò)代碼為1，有錯(cuò)誤。那么具體是哪個(gè)位有錯(cuò)誤呢？三個(gè)糾錯(cuò)代碼從高到低排列為二進(jìn)制編碼110，換算成十進(jìn)制就是6，也就是說第6 位數(shù)據(jù)錯(cuò)了，而數(shù)

12、據(jù)第三位在漢明碼編碼后的位置正好是第6 位。1.5 噪聲信道 AWGN加性高斯白噪聲 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪聲與干擾模型。加性噪聲：疊加在信號(hào)上的一種噪聲，通常記為 n(t),而且無論有無信號(hào)，噪聲n都是始終存在的。 因此通常稱它為加性噪聲或者加性干擾。 白噪聲： 噪聲的功率譜密度在所有的頻率上均為一常數(shù)， 則稱這樣的噪聲為白噪聲。 如果白噪聲取值的概率分布服從高斯分布， 則稱這樣的噪聲為高斯白噪聲。二.各模塊的MATLAB實(shí)現(xiàn)2.1 信號(hào)源的實(shí)現(xiàn)根據(jù)題目的要求，自己構(gòu)造一個(gè)時(shí)間函數(shù)，模擬話音信號(hào)，因?yàn)樵捯粜盘?hào)的頻率在300Hz34

13、00Hz之間，取典型值 300Hz。構(gòu)造一個(gè)模擬正弦函數(shù)。設(shè)定采樣頻率為6000Hz ，因而采樣點(diǎn)間步長為1/6000s 。程序?yàn)椋篺s=6000; %設(shè)定采樣頻率dt=1/fs; %設(shè)定步長N=20; long=N; n=0:N-1; t=n*dt; %截止時(shí)間fc=300; %時(shí)間函數(shù)頻率y=sin(2*pi*fc*t); % 構(gòu)造正弦函數(shù) figure(1); plot(t,y); % 繪制時(shí)間函數(shù)圖象 title(' 源信號(hào)時(shí)間函數(shù)波形')繪制出構(gòu)造的信號(hào)波形如圖 2-1 所示：源信號(hào)葉用歪數(shù)及形圖2-1信號(hào)源時(shí)間函數(shù)波形2.2 信源編碼一一PCM編碼2.2.1 PCM

14、編碼原理本設(shè)計(jì)采用A律折線法。實(shí)際中A律常用13折線法近似如圖2-2所示:圖2-2 A律13折線其具體分法如下：先將X軸的區(qū)間0, 1一分為二，其中點(diǎn)為1/2,取區(qū)間1/2,1作為第八段；區(qū)間0,1/2再一分 為二，其中點(diǎn)為1/4,取區(qū)間1/4,1/2作為第七段；區(qū)間0,1/4再一分為二，其中點(diǎn)為 1/8,取區(qū)間1/8,1/4作為第六段；區(qū)間0,1/8 一分為二，中點(diǎn)為1/16,取區(qū)間1/16,1/8作為第五段；區(qū)間0,1/16一分為二，中點(diǎn)為 1/32,取區(qū)間1/32,1/16作為第四段；區(qū)間0,1/32一分為二，中點(diǎn)為 1/64,取區(qū)間1/64,1/32作為第三段；區(qū)間0,1/64一分為二

15、，中點(diǎn)為 1/128，區(qū)間1/128,1/64作為第二段;區(qū)間0,1/128作為第一段。然后將Y軸的0,1區(qū)間均勻地分成八段，從第一段到第八段分別為0,1/8,(1/8,2/8,(2/8,3/8,(3/8,4/8,(4/8,5/8,(5/8,6/8,(6/8,7/8,(7/8,1。分別與 X 軸對應(yīng)。碼位的安排：目前國際上普遍采用8位非線性編碼。例如PCM 30/32路終端機(jī)中最大輸入信號(hào)幅度對應(yīng)4096個(gè)量化單位(最小的量化間隔稱為一個(gè)量化單位)，在4 096單位的輸入幅度范圍內(nèi)，被分成256個(gè)量化級(jí)，因此須用8位碼表示每一個(gè)量化級(jí)。用于 13折線A律特，f的8位非線性編碼的碼組結(jié)構(gòu)如表2-

16、1所示：極性嗎段落碼段內(nèi)因MlM2M3M4M5M6M7MS表2-1 8位非線性編碼的碼組結(jié)構(gòu)其中，第1位碼M1的數(shù)值“ 1”或“0”分別代表信號(hào)的正、負(fù)極性，稱為極性碼。從折疊二進(jìn)制碼的規(guī)律可知，對于兩個(gè)極性不同，但絕對值相同的樣值脈沖，用折疊碼表示時(shí)，除極性碼M1不同外，其余幾位碼是完全一樣的。因此在編碼過程中，只要將樣值脈沖的極性判出后，編碼器便是以樣值脈沖的絕對值進(jìn)行量化和輸出碼組的。這樣只要考慮13折線中對應(yīng)于正輸入信號(hào)的 8段折線就行了。這 8段折線共包含128個(gè)量化級(jí)，正好用剩下的 7 位碼(M2, , , M8)就能表示出來。2.2.2 PCM編碼的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)處理段落碼子程序mdl

17、GetDuanLuoMa ,功能是對采樣得到的信號(hào)進(jìn)行比較，確定其PCM編碼對應(yīng)的段落碼。function duanLuoMa= mdlGetDuanLuoMa( table, Is, i)switch i,case 2, duanLuoMa= ( Is>= table( 4, 2);case 3,duanLuoMa= ( Is< table( 4, 2)&Is>=table( 2, 2) ) |( Is>= table( 6, 2);case 4,duanLuoMa= ( Is< table( 4, 2)&Is>=table( 2, 2)

18、& Is>= table( 3, 2) ) | (Is< table ( 4,2)& Is< table( 2, 2) & Is>=table( 1,2) | (Is>=table( 4, 2)&Is<table( 6, 2) & Is>=table( 5, 2) | (Is>=table ( 4,2) &Is >=table( 6, 2)& Is>=table( 7,2);endend設(shè)計(jì)子程序pcmcoder,計(jì)算出相應(yīng)段落碼區(qū)間里的段內(nèi)號(hào)以及極性碼，完成 PCM編碼。4.3

19、 基帶編碼Miller編碼編寫實(shí)現(xiàn) Miller編碼子程序，即對 PCM編碼后的信號(hào)進(jìn)行處理，遇 1則編為10,遇0 則編為01即可。function mcst=mcstcoder(y,long) mcst=zeros(1,16*long);for n=1:8*long if(y(n)=1) mcst(2*n -1)=1; mcst(2*n)=0; else if(y(n)=0) mcst(2*n -1)=0; mcst(2*n)=1; end end end end4.4 信道編碼一一漢明碼編碼 漢明碼編碼分析：現(xiàn)在以(7,4)分組碼為例來說明漢明碼的特點(diǎn)。 其主要參數(shù)如下：m碼長：n 21

20、m信息位：k 2 1m校驗(yàn)位：m n k,且m 3最小距離：dmin d0 3其生成矩陣 G (前四位為信息位，后三位為冗余位)如下：10001100100011 G (式 2-1)00101110001101系統(tǒng)碼可分為消息部分和冗余部分兩部分，根據(jù)生成矩陣，輸出碼字可按下式計(jì)算：10001100100011a ,a,a ) ,a,a , a 0 )(式 2-2) 2 1 03 2 1 b ( a 3 , G(a 0010111 0001101 所以有 b6a3b5a2b4a1b3 a0b2 a3 a1 a0b1 a3 a2 a1b0 a2 a1 a0 信息位冗余位 由以上關(guān)系可以得到(7,

21、4)漢明碼的全部碼字如表2-2所示。表2-2 (7,4)漢明碼的全部碼字漢明碼的MATLAB實(shí)現(xiàn)：function h= hanmincoder(s,L) if mod(L,4)=1; L=L+3; s(L)=0;s(L-1)=0;s(L-2)=0; elseif mod(L,4)=2; L=L+2; s(L)=0;s(L-1)=0; elseif mod(L,4)=3; L=L+1; s(L)=0; end h=zeros(1,L+L/4*3); N=L+L/4*3; j=1;for k=0:L/4-1i=4*k+1; h(j)=s(i);h(j+1)=s(i+1); h(j+2)=s(i+

22、2); h(j+3)=s(i+3);h(j+4)=xor(xor(s(i),s(i+1),s(i+2);h(j+5)=xor(xor(s(i),s(i+1),s(i+3);h(j+6)=xor(xor(s(i),s(i+2),s(i+3); j=j+7; end end 由程序可見，程序先將輸入的信號(hào)序列補(bǔ)0至4的倍數(shù)，然后每4個(gè)相鄰數(shù)據(jù)作為一組，進(jìn)行處理，h序列即為編碼后的序列，h (j)、h (j+1)、h (j+2)、h (j+3)為信息位，h(j+4)、h (j+5)、h (j+6)為冗余位。4.5 ASK調(diào)制ASK調(diào)制原理：理論上數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒有什么不同，它們都屬于正弦

23、波調(diào)制。 但是，數(shù)字調(diào)制是源信號(hào)為離散型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是源信號(hào)為連續(xù)型的正弦波調(diào)制，因而，數(shù)字調(diào)制具有由數(shù)字信號(hào)帶來的一些特點(diǎn)。這些特點(diǎn)主要包括兩個(gè)方面：第一，數(shù)字調(diào) 制信號(hào)的產(chǎn)生，除把數(shù)字的調(diào)制信號(hào)當(dāng)作模擬信號(hào)的特例而直接采用模擬調(diào)制方式產(chǎn)生數(shù)字 調(diào)制信號(hào)外，還可以采用鍵控載波的方法。第二，對于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，為提高系統(tǒng)的抗噪聲性能，通常采用與模擬調(diào)制系統(tǒng)中不同的解調(diào)方式。振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制，即源信號(hào)為“1”時(shí)，發(fā)送載波，源信號(hào)為“ 0”時(shí)，發(fā)送0電平。 所以也稱這種調(diào)制為通、斷鍵控(OOK)。當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)，也稱為二進(jìn)制振幅鍵控

24、(2ASK), 2ASK信號(hào)的調(diào)制方法有模擬幅度調(diào)制方法和鍵控方法兩種。 2ASK信號(hào)是數(shù)字調(diào)制方式中最早出現(xiàn)的，也是最簡單的，但其抗噪聲性能較差，因此實(shí)際 應(yīng)用并不廣泛，但經(jīng)常作為研究其它數(shù)字調(diào)制方式的基礎(chǔ)。2ASK的時(shí)域特征 2ASK信號(hào)的時(shí)域表示式為：其中， 為隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列，是經(jīng)過基帶成型處理之后的脈沖序列。2ASK信號(hào)的時(shí)域波形如圖 2-6所示：r Jr jIj41I圖2-6 2ASK時(shí)域波形ASK調(diào)制的MATLAB實(shí)現(xiàn):先將漢明碼序列進(jìn)行擴(kuò)展，每個(gè)數(shù)據(jù)都重復(fù) 8次然后重組，與對應(yīng)的余弦載波進(jìn)行相乘，得到調(diào)制后的信號(hào)。調(diào)制后的部分波形圖如圖2-7所示圖2-7 ASK調(diào)制信號(hào)

25、4.6 信道噪聲AWGNMatlab本身自帶了于某信號(hào)中加入高斯白噪聲的函數(shù)：AWGN y = awgn（x,SNR）在信號(hào)x中加入高斯白噪聲。SNR為信噪比，以dB為單位。x的強(qiáng)度假定為0dBW。設(shè)定SNR 信噪比為13dB。繪制出收到噪聲干擾的傳輸信號(hào)波形圖如圖2-8所示：圖2-8加入高斯白噪聲的調(diào)制波4.7 ASK解調(diào)本設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)，即采用與載波信號(hào)同步的信號(hào)與已調(diào)信號(hào)相乘，再通過FIR低通濾波器，即可解調(diào)出調(diào)制信號(hào)。解調(diào)框圖如圖 2-9所示： rask圖2-9 ASK解調(diào)框圖 解調(diào)后的波形圖如圖 2-10所示： 圖2-10 ASK相干解調(diào)后波形4.8 漢明碼解碼漢明碼校驗(yàn)：在發(fā)送端

26、信息碼元 M利用式（8-16）,實(shí)現(xiàn)信道編碼，產(chǎn)生線性分組碼 A;在傳輸過程中有可能出現(xiàn)誤碼，設(shè)接收到的碼組為Bo則收發(fā)碼組之差為：（式2-3）這里，表示i位有錯(cuò)，這樣的原則接收端利用接收到的碼組B計(jì)算：，表示i位無錯(cuò)?；冢ㄊ?-4）因此，校正子僅與 E有關(guān)，即錯(cuò)誤圖樣與校正子之間有確定的關(guān)系。對于上述（7, 4）碼，校正子 S與錯(cuò)誤圖樣的對應(yīng)關(guān)系可由式（2-4）求得，其計(jì)算結(jié)果見表2-3所示。在接收端的譯碼器中有專門的校正子計(jì)算電路，從而實(shí)現(xiàn)檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。表2-3 （7, 4）碼校正子與錯(cuò)誤圖樣的對應(yīng)關(guān)系漢明碼譯碼程序：根據(jù)上節(jié)推算的校驗(yàn)子 S,可以推算出出對應(yīng)的信息位，并能對發(fā)生一位錯(cuò)誤的

27、信息進(jìn)行糾正。 將接收到的漢明碼每 7個(gè)為一組進(jìn) 行解碼，即可得到相應(yīng)的4位信息，重組后得到整個(gè)漢明碼組的譯碼結(jié)果。 結(jié)果圖如圖2-11 所示。序號(hào)錯(cuò)誤碼位ES蛇而e3e2eOS3S2SI0/00000000001bO00000010012bl00000100103b200001001004b300010000115b400100001016b50100000110b61000000111圖2-11漢明碼解碼4.9 miller 譯碼Miller譯碼即為其編碼的逆過程，將收到的序列每2個(gè)分為一組，遇“10”則譯為“1”，遇"01" 則譯為 0 0“ 。 function d

28、emcst=mcstdecoder(y,L) demcst=zeros(1,L/2); for n=1:L/2 if(y(2*n-1)=1&&y(2*n)=0 ) demcst(n)=1; else if(y(2*n-1)=0&& y(2*n)=1)demcst(n)=0; end end end end解碼后的結(jié)果如圖2-12所示： 圖2-12 miller 解碼0 畸 或 $0 的 M M TO 加 3。 1加OLE，IP .5.4 120 - U U UU UU U U UU U LI UU L_T 7 ojo“romr»imi®im2

29、.10 PCM 譯碼PCMt碼對接收到的二進(jìn)制PCM碼序列進(jìn)行分組，每8個(gè)數(shù)據(jù)為一組，相應(yīng)的對應(yīng)著極性碼、段落碼、段內(nèi)碼。譯碼時(shí)，先由極性碼確定信號(hào)的符號(hào)，再由段落碼確定信號(hào)所在 碼段，同時(shí)由段內(nèi)碼確定段內(nèi)量化單位數(shù)。由段落數(shù)確定段落起點(diǎn)電平和段內(nèi)量化值。最后譯碼得至 U 的信號(hào) out= duanstartpoint+ duanneima.*duanneijianju.從而將二進(jìn)制序歹U譯碼出對應(yīng)的模擬信號(hào)采樣的值。PCM譯碼后的結(jié)果如圖 2-13所示： 圖2-13 PCM譯碼后的波形2.11誤碼率的計(jì)算通過比較PCMII碼后與miller譯碼后的兩組數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出不一致 的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，除以總

30、的PCM碼個(gè)數(shù)，即可得到誤碼率。通過分析誤碼率的大小可以判斷 此通信 系統(tǒng)的 好壞。 len=length(demcst); errornum=0; for i=1:len if(demcst(i)=pcmy(i) errornum=errornum+1; end end disp(' 誤 碼率為 '); errornum/lenO.BFCM法理后的M*0246&1012141® IS 2Q三.仿真結(jié)果分析3.1 源信號(hào)與接收信號(hào)波形對比對比輸入的源信號(hào)與經(jīng)過噪聲信道后接收到的信號(hào)波形，分別如圖3-1a和圖3-1b所示：源信號(hào)時(shí)間函數(shù)波形 x 10 -3 PCM 譯碼后的波形 圖3-1a信源信號(hào) 圖3-1b接收信號(hào) 如 圖可見，復(fù)原后的信號(hào)大致與源信號(hào)相同，但還是出現(xiàn)了毛刺，這是因?yàn)锳SK調(diào)制方式的抗噪聲性能并不是很好，當(dāng)高斯白噪聲同時(shí)干擾了 一組碼中的二個(gè)以上的碼元時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)誤碼。3.2 誤碼率統(tǒng)計(jì)通過誤碼率統(tǒng)計(jì)函數(shù)，可以精確的算出每次仿真的誤碼率，仿真的誤碼率