通信系統(tǒng)課群綜合課程設(shè)計(jì)

武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練》報(bào)告表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)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(hào)的解調(diào)方法是相干解調(diào)法。由于PSK信號(hào)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(hào)的相位信息來解調(diào)信號(hào)。下圖1.2-8中給出了一種2PSK信號(hào)相干接收設(shè)備的原理框圖。圖中經(jīng)過帶通濾波的信號(hào)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(jìn)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(fù)抽樣值判為0.2PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形如圖1.2-7所示.當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時(shí),解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號(hào)全部出錯(cuò).圖1.2-72PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形

這種現(xiàn)象通常稱為"倒π"現(xiàn)象.由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在著180°的相位模糊,所以2PSK信號(hào)的相干解調(diào)存在隨機(jī)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(hào)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(hào)的方法比較，只是對(duì)s(t)要求不同，因此2PSK信號(hào)可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的DSB調(diào)幅信號(hào)。而就鍵控法來說，用數(shù)字基帶信號(hào)s(t)控制開關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時(shí)s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號(hào)均可。2PSK信號(hào)屬于DSB信號(hào)，它的解調(diào)，不再能采用包絡(luò)檢測(cè)的方法，只能進(jìn)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(jì)上而言是隨機(jī)無線噪聲，其特點(diǎn)是其通信信道上的信號(hào)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(shí)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(hào)。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(hào)為一種便于分析的理想噪聲信號(hào)，實(shí)際的噪聲信號(hào)往往只在某一頻段內(nèi)可以用高斯白噪聲的特性來進(jìn)行近似處理。由于AWGN信號(hào)易于分析、近似，因此在信號(hào)處理領(lǐng)域，對(duì)信號(hào)處理系統(tǒng)（如濾波器、低噪音高頻放大器、無線信號(hào)傳輸?shù)龋┑脑肼曅阅艿暮?jiǎn)單分析(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(hào)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(hào)、抽樣信號(hào)、恢復(fù)信號(hào) 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(hào)頻譜圖8.心得體會(huì)通過此次的課程設(shè)計(jì)，感觸頗深，因?yàn)樽屛艺J(rèn)識(shí)到了MATLAB的強(qiáng)大功能，同時(shí)也對(duì)通信系統(tǒng)方面的知識(shí)尤其是的信號(hào)處理的認(rèn)識(shí)有了進(jìn)一步的加深。 本次課程設(shè)計(jì)涉及到一個(gè)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(jì)都只是對(duì)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(jì)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?cè)谄綍r(shí)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(shí)，快速理解運(yùn)用新知識(shí)的能力。經(jīng)過一段時(shí)間的查閱和向老師的請(qǐng)教，我弄清楚了此時(shí)課程設(shè)計(jì)所需的全部原理知識(shí)。 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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)了各個(gè)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(shí)課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間和我的知識(shí)儲(chǔ)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(hào)的時(shí)候出現(xiàn)了過載失真。其次，在PSK調(diào)制解調(diào)過程中運(yùn)用MATLAB自帶的函數(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，效果不是很理想。最后將恢復(fù)信號(hào)和原始信號(hào)在一幅圖中進(jìn)行了定性的比較，但是沒有通過編程實(shí)現(xiàn)定量分析失真度。 因此如果給我更多的時(shí)間，我將作出以下改進(jìn)：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(jì)算失真度。 盡管此時(shí)課程設(shè)計(jì)仍然有很多不足，但是我在這個(gè)過程中加深了對(duì)各方面理論知識(shí)的了解，對(duì)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(jì)。

9.參考文獻(xiàn)【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(guó)防工業(yè)出版社.2007年【4】數(shù)字信號(hào)處理的MATLAB實(shí)現(xiàn).科學(xué)出版社.2007年【5】THEX-1型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)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(hào)');gridonsubplot(3,1,2)stem(t1,st,'.')title('抽樣信號(hào)')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(jìn)制信號(hào)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(hào)')figure(4)subplot(2,1,1)plot(abs(fft(cp)))axis([0100*length(g)0400]);title('原信號(hào)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(hào)波形')fp=500;fs=700;rp=3