通信系統課群綜合課程設計

武漢理工大學《學科基礎課群綜合訓練》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調制波形（2）解調原理2PSK信號的解調方法是相干解調法。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信號。下圖1.2-8中給出了一種2PSK信號相干接收設備的原理框圖。圖中經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信號相干解調各點時間波形如圖1.2-7所示.當恢復的相干載波產生180°倒相時,解調出的數字基帶信號將與發(fā)送的數字基帶信號正好是相反,解調器輸出數字基帶信號全部出錯.圖1.2-72PSK信號相干解調各點時間波形

這種現象通常稱為"倒π"現象.由于在2PSK信號的載波恢復過程中存在著180°的相位模糊,所以2PSK信號的相干解調存在隨機的"倒π"現象。（3）系統結構圖圖1.2-8-a2PSK圖1.2-8-b2PSK信號的調制原理框圖說明：2PSK調制器可以采用相乘器，也可以采用相位選擇器就模擬調制法而言，與產生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調幅信號。而就鍵控法來說，用數字基帶信號s(t)控制開關電路，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，不再能采用包絡檢測的方法，只能進行相干解調。6.AWGN（加性高斯白噪聲）加性高斯白噪聲（AWGN）從統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。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。

加性高斯白噪聲在通信領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，因此在信號處理領域，對信號處理系統（如濾波器、低噪音高頻放大器、無線信號傳輸等）的噪聲性能的簡單分析(如：信噪比分析)中，一般可假設系統所產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.仿真結果圖7.1原始信號、抽樣信號、恢復信號 圖7.3HDB3編碼解碼圖7.4漢明編碼解碼

圖7.5PSK調制圖7.6頻譜圖7.7PSK調制信號頻譜圖8.心得體會通過此次的課程設計，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。 本次課程設計涉及到一個完整的通信系統，這在以前是沒有過的，在以往的課程設計都只是對局部系統或某種調制解調、編碼解碼方式，所以在此次課程設計中我遇到了前所未有的難題。在此我非常感謝曾經教育過我們的老師，是他們在平時教學中幫助我培養(yǎng)了良好的學習習慣和查閱新知識，快速理解運用新知識的能力。經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書籍，網絡上有學長學姐們做過的仿真作為參考，有老師和同學們幫助我，于是我一步步實現了各個子系統的相關編程，并且在最后得以綜合整理，完成了此次的仿真任務。 但是不得不說，此時課程設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，在增量調制解調中，出現了斜率過載問題，使得在恢復信號的時候出現了過載失真。其次，在PSK調制解調過程中運用MATLAB自帶的函數進行實現，效果不是很理想。最后將恢復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、采用自適應增量調制解調，避免過載失真。2、尋求更合理的調制解調方案，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，對我以后的學習工作產生了一定影響，十分感謝此次課程設計。

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】數字信號處理的MATLAB實現.科學出版社.2007年【5】THEX-1型實驗平臺實驗指導書

附錄主函數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('調制序列頻譜')%PSK解調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