通信系統(tǒng)課群綜合課程設(shè)計

武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練》報告表示第n個符號的絕對相位：QUOTE=QUOTE因此，上式可以改寫為QUOTE（23）圖1.2-6PSK調(diào)制波形（2）解調(diào)原理2PSK信號的解調(diào)方法是相干解調(diào)法。由于PSK信號本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必須利用信號的相位信息來解調(diào)信號。下圖1.2-8中給出了一種2PSK信號相干接收設(shè)備的原理框圖。圖中經(jīng)過帶通濾波的信號在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進行抽樣判決。判決器是按極性來判決的。即正抽樣值判為1，負抽樣值判為0.2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形如圖1.2-7所示.當恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時,解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯.圖1.2-72PSK信號相干解調(diào)各點時間波形

這種現(xiàn)象通常稱為"倒π"現(xiàn)象.由于在2PSK信號的載波恢復(fù)過程中存在著180°的相位模糊,所以2PSK信號的相干解調(diào)存在隨機的"倒π"現(xiàn)象。（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖1.2-8-a2PSK圖1.2-8-b2PSK信號的調(diào)制原理框圖說明：2PSK調(diào)制器可以采用相乘器，也可以采用相位選擇器就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號的方法比較，只是對s(t)要求不同，因此2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調(diào)幅信號。而就鍵控法來說，用數(shù)字基帶信號s(t)控制開關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。2PSK信號屬于DSB信號，它的解調(diào)，不再能采用包絡(luò)檢測的方法，只能進行相干解調(diào)。6.AWGN（加性高斯白噪聲）加性高斯白噪聲（AWGN）從統(tǒng)計上而言是隨機無線噪聲，其特點是其通信信道上的信號分布在很寬的頻帶范圍內(nèi)。高斯白噪聲的概念."白"指功率譜恒定;高斯指幅度取各種值時的概率p(x)是高斯函數(shù)。

加性高斯白噪聲在通信領(lǐng)域中指的是一種各頻譜分量服從均勻分布（即白噪聲），且幅度服從高斯分布的噪聲信號。因其可加性、幅度服從高斯分布且為白噪聲的一種而得名。

該噪聲信號為一種便于分析的理想噪聲信號，實際的噪聲信號往往只在某一頻段內(nèi)可以用高斯白噪聲的特性來進行近似處理。由于AWGN信號易于分析、近似，因此在信號處理領(lǐng)域，對信號處理系統(tǒng)（如濾波器、低噪音高頻放大器、無線信號傳輸?shù)龋┑脑肼曅阅艿暮唵畏治?如：信噪比分析)中，一般可假設(shè)系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪音或受到的噪音信號干擾在某頻段或限制條件之下是高斯白噪聲。

7.仿真結(jié)果圖7.1原始信號、抽樣信號、恢復(fù)信號 圖7.3HDB3編碼解碼圖7.4漢明編碼解碼

圖7.5PSK調(diào)制圖7.6頻譜圖7.7PSK調(diào)制信號頻譜圖8.心得體會通過此次的課程設(shè)計，感觸頗深，因為讓我認識到了MATLAB的強大功能，同時也對通信系統(tǒng)方面的知識尤其是的信號處理的認識有了進一步的加深。 本次課程設(shè)計涉及到一個完整的通信系統(tǒng)，這在以前是沒有過的，在以往的課程設(shè)計都只是對局部系統(tǒng)或某種調(diào)制解調(diào)、編碼解碼方式，所以在此次課程設(shè)計中我遇到了前所未有的難題。在此我非常感謝曾經(jīng)教育過我們的老師，是他們在平時教學(xué)中幫助我培養(yǎng)了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和查閱新知識，快速理解運用新知識的能力。經(jīng)過一段時間的查閱和向老師的請教，我弄清楚了此時課程設(shè)計所需的全部原理知識。 在編程的過程中，我也遇到了很多困難，所幸的是圖書館有相關(guān)書籍，網(wǎng)絡(luò)上有學(xué)長學(xué)姐們做過的仿真作為參考，有老師和同學(xué)們幫助我，于是我一步步實現(xiàn)了各個子系統(tǒng)的相關(guān)編程，并且在最后得以綜合整理，完成了此次的仿真任務(wù)。 但是不得不說，此時課程設(shè)計由于時間和我的知識儲備的問題，仍然有一些不完備的地方：首先，在增量調(diào)制解調(diào)中，出現(xiàn)了斜率過載問題，使得在恢復(fù)信號的時候出現(xiàn)了過載失真。其次，在PSK調(diào)制解調(diào)過程中運用MATLAB自帶的函數(shù)進行實現(xiàn)，效果不是很理想。最后將恢復(fù)信號和原始信號在一幅圖中進行了定性的比較，但是沒有通過編程實現(xiàn)定量分析失真度。 因此如果給我更多的時間，我將作出以下改進：1、采用自適應(yīng)增量調(diào)制解調(diào)，避免過載失真。2、尋求更合理的調(diào)制解調(diào)方案，優(yōu)化仿真波形。3、通過編程計算失真度。 盡管此時課程設(shè)計仍然有很多不足，但是我在這個過程中加深了對各方面理論知識的了解，對我以后的學(xué)習(xí)工作產(chǎn)生了一定影響，十分感謝此次課程設(shè)計。

9.參考文獻【1】劉泉編.通信電子線路.武漢理工出版社.2007年【2】陳懷琛等編.MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.2007年【3】樊昌信等編.通信原理.國防工業(yè)出版社.2007年【4】數(shù)字信號處理的MATLAB實現(xiàn).科學(xué)出版社.2007年【5】THEX-1型實驗平臺實驗指導(dǎo)書

附錄主函數(shù)clearclcT=0.001;t=-0.01:T:0.01;fs=1000;sdt=1/fs;t1=-0.01:sdt:0.01;xt=cos(2*pi*30*t)+sin(2*pi*120*t);st=cos(2*pi*30*t1)+sin(2*pi*120*t1);figuresubplot(3,1,1)plot(t,xt)title('原始信號');gridonsubplot(3,1,2)stem(t1,st,'.')title('抽樣信號')gridon%PCM量化編碼n=length(st);M=max(st)A=(st/M)*2048;code=zeros(n,8);fori=1:nifA(i)>=0code(i,1)=1;elsecode(i,1)=0;endifabs(A(i))>=0&&abs(A(i))<16code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=1;start=0;elseifabs(A(i))>=16&&abs(A(i))<32code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=1;start=16;elseifabs(A(i))>=32&&abs(A(i))<64code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=2;start=32;elseifabs(A(i))>=64&&abs(A(i))<128code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=3;start=64;elseifabs(A(i))>=128&&abs(A(i))<256code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=4;start=128;elseifabs(A(i))>=256&&abs(A(i))<512code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=5;start=256;elseifabs(A(i))>=512&&abs(A(i))<1024code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=6;start=512;elseifabs(A(i))>=1024&&abs(A(i))<=2048code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=7;start=1024;endB=floor((abs(A(i))-start)/step);t=dec2bin(B,4)-48;code(i,5:8)=t(1:4);endcode=reshape(code',1,8*n);%ami編碼ami=code;num=0;fork=1:length(ami)ifami(k)==1num=num+1;ifnum/2==fix(num/2)ami(k)=-1;elseami(k)=+1;endendend%HDB3編碼num=0;hd=ami;sign=0;V=zeros(1,length(ami));B=zeros(1,length(ami));fork=1:length(ami)ifami(k)==0num=num+1;ifnum==4;num=0;hd(k)=1*hd(k-4);V(k)=hd(k);ifhd(k)==signhd(k)=-1*hd(k);hd(k-3)=hd(k);B(k-3)=hd(k);V(k)=hd(k);hd(k+1:length(ami))=-1*hd(k+1:length(ami));endsign=hd(k);endelsenum=0;endend%輸出編碼結(jié)果hd%HDB3譯碼input=hd;recode=input;sign=0;fork=1:length(hd)ifinput(k)~=0;ifsign==hd(k)recode(k-3:k)=[0000];endsign=input(k);endendrecode=abs(recode);%輸出譯碼結(jié)果encode=recode%PCM譯碼encode=(reshape(encode',8,length(encode)/8))';l=size(encode,1);a=[0,16,32,64,128,256,512,1024];b=[11248163264];c=[01.5:15.5];fori=1:lx=encode(i,1);T=bin2dec(num2str(encode(i,(2:4))))+1;Y=bin2dec(num2str(encode(i,(5:8))));ifY==0;k(i)=a(T)/2048*1.782;elsek(i)=(a(T)+b(T)*c(Y))/2048*1.782;endifx==0s(i)=-k(i);elses(i)=k(i);endendfigureplot(t1,s)gridon%PSK編碼functionp=psk(g)cp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/99:2*pi;forn=1:length(g)ifg(n)==0A=zeros(1,100);elseifg(n)==1A=ones(1,100);elseifg(n)==-1A=-1.*ones(1,100);endcp=[cpA];c=cos(f*t);mod1=[mod1c];endfigure(3)subplot(2,1,1)plot(cp);gridonaxis([0100*length(g)-22]);title('二進制信號序列')cm=[];mod=[];forn=1:length(g)ifg(n)==0B=ones(1,100);c=cos(f*t+pi/2);elseifg(n)==1B=ones(1,100);c=cos(f*t+pi);elseifg(n)==-1B=ones(1,100);c=cos(f*t)endcm=[cmB];mod=[modc];endp=cm.*mod;subplot(2,1,2)plot(p)gridonaxis([02000-22])title('psk調(diào)制信號')figure(4)subplot(2,1,1)plot(abs(fft(cp)))axis([0100*length(g)0400]);title('原信號頻譜')subplot(2,1,1)plot(abs(fft(p)))axis([0100*length(g)0400]);title('調(diào)制序列頻譜')%PSK解調(diào)functionjt1=depsk(psk1,g)mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/99:2*pi;c=cos(f*t);forn=1:length(g)mod1=[mod1c];endjiet=2*mod1.*psk1;figure(6)plot(jiet);gridontitle('再次乘以載波后信號波形')fp=500;fs=700;rp=3