2014《通信系統(tǒng)課群綜合訓練與設計》(報告參考模板)(總36頁)

1、We will continue to improve the companys internal control system, and steady improvement in ability to manage and control, optimize business processes, to ensure smooth processes, responsibilities in place; to further strengthen internal controls, play a control post independent oversight role of ev

2、aluation complying with third-party responsibility; to actively make use of internal audit tools detect potential management, streamline, standardize related transactions, strengthening operations in accordance with law. Deepening the information management to ensure full communication zero resistan

3、ce. To constantly perfect ERP, and BFS+, and PI, and MIS, and SCM, information system based construction, full integration information system, achieved information resources shared; to expand Portal system application of breadth and depth, play information system on enterprise of Assistant role; to

4、perfect daily run maintenance operation of records, promote problem reasons analysis and system handover; to strengthening BFS+, and ERP, and SCM, technology application of training, improve employees application information system of capacity and level. Humanistic care to ensure zero. To strengthen

5、ing Humanities care, continues to foster company wind clear, and gas are, and heart Shun of culture atmosphere; strengthening love helped trapped, care difficult employees; carried out style activities, rich employees life; strengthening health and labour protection, organization career health medic

6、al, control career against; continues to implementation psychological warning prevention system, training employees health of character, and stable of mood and enterprising of attitude, created friendly fraternity of Humanities environment. To strengthen risk management, ensure that the business of

7、zero risk. To strengthened business plans management, will business business plans cover to all level, ensure the business can control in control; to close concern financial, and coal electric linkage, and energy-saving scheduling, national policy trends, strengthening track, active should; to imple

8、mentation State-owned assets method, further specification business financial management; to perfect risk tube control system, achieved risk recognition, and measure, and assessment, and report, and control feedback of closed ring management, improve risk prevention capacity. To further standardize

9、trading, and strive to achieve according to law, standardize and fair. Innovation of performance management, to ensure that potential employees zero fly. To strengthen performance management, process control, enhance employee evaluation and levels of effective communication to improve performance ma

10、nagement. To further quantify and refine employee standards . Work, full play party, and branch, and members in five type Enterprise construction in the of core role, and fighting fortress role and pioneer model role; to continues to strengthening four good leadership construction課程設計任務書學生姓名： XXXXXX

11、 專業(yè)班級： XXXXXXXXXXX 指導教師： 方藝霖 工作單位： 武漢理工大學 題 目: 通信系統(tǒng)課群綜合訓練與設計初始條件 1）MATLAB軟件 2）通信原理各模塊相關知識要求完成的主要任務: 主要任務:利用仿真軟件（如Matlab或SystemView），或硬件實驗系統(tǒng)平臺上設計完成一個典型的通信系統(tǒng)其中信源為隨機確定的一個模擬時間函數，數字化方式采用PCM編碼，基帶碼為HDB3碼，信道碼采用循環(huán)碼，調制方式為PSK，信道類型為衰落信道。要求：掌握以上各種電路與通信技術的基本原理，掌握實驗的設計、電路調試與測量的方法。時間安排:序號設 計 內 容所用時間1根據設計任務，分析電路原理，確

12、定實驗方案2天2根據實驗條件進行電路的測試，并對結果進行分析7天3撰寫課程設計報告1天合 計2周指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日目錄摘要IAbstractII1 課程設計任務與要求11.1課程設計的目的11.2課程設計的任務與要求12 數字通信系統(tǒng)原理分析22.1脈沖編碼調制原理分析22.1.1 模擬信號抽樣過程22.1.2 抽樣信號的量化過程32.1.3 量化信號的編碼42.2 基帶HDB3編譯碼原理62.3 信道編碼循環(huán)碼編譯碼原理62.3.1 循環(huán)碼編譯碼原理與特點62.3.2循環(huán)碼編碼原理72.3.3循環(huán)碼譯碼原理72.4 PSK調制與解調及衰落信道原理

13、83方案設計驗證103.1 PCM編譯碼方案設計103.2 循環(huán)碼編譯碼方案設計113.3 HDB3編譯碼方案設計123.4 PSK調制解調方案設計133.5 瑞利衰落信道方案設計144 基于MATLAB的系統(tǒng)仿真分析154.1 MATLAB軟件介紹154.2 PCM編譯碼模塊仿真分析154.2.1PCM編碼模塊仿真分析154.2.2 PCM譯碼模塊仿真分析174.3 循環(huán)碼編碼模塊仿真分析184.4 HDB3編譯碼模塊仿真分析184.5 PSK調制解調加衰落信道模塊仿真分析194.5.1 PSK調制模塊仿真分析194.5.2 PSK解調模塊仿真分析194.5.3 瑞利衰落信道仿真分析214.

14、6 總通信系統(tǒng)仿真及誤差計算215 設計中遇到的問題及解決辦法236 小結與體會25參考文獻26附錄27利用設在基坑邊的固定泵輸送砼到施工面，人工攤鋪，平板振搗器振搗密實，用刮杠沿模板頂將砼刮平，并用木抹搓平壓實，確保砼密實和表面平整。砼澆注時埋設支立模板及鋼筋支架所需預埋鐵件play levels cadres in enterprise development in the of backbone backbone role; to full strengthening members youth work, full play youth employees in company dev

15、elopment in the of force role; to improve independent Commission against corruption work level, strengthening on enterprise business key link of effectiveness monitored. , And maintain stability. To further strengthen publicity and education, improve the overall legal system. We must strengthen safe

16、ty management, establish and improve the education, supervision, and evaluation as one of the traffic safety management mechanism. To conscientiously sum up the Olympic security controls, promoting integrated management to a higher level, higher standards, a higher level of development. Employees, t

17、oday is lunar calendar on December 24, the ox Bell is about to ring, at this time of year, we clearly feel the pulse of the XX power generation company to flourish, to more clearly hear XX power generation companies mature and symmetry breathing. Recalling past one another across a railing, we are e

18、nthusiastic and full of confidence. Future development opportunities, we more exciting fight more spirited. Employees, let us together across 2013 full of challenges and opportunities, to create a green, low-cost operation, full of humane care of a world-class power generation company and work hard!

19、 The occasion of the Spring Festival, my sincere wish that you and the families of the staff in the new year, good health, happy, happy!摘要現(xiàn)代通信系統(tǒng)主要借助電磁波在自由空間的傳播或在導引媒體中的傳輸機理來實現(xiàn)，前者稱為無線通信系統(tǒng)，后者稱為有線通信系統(tǒng)，無線通信的應用也越來越廣泛。數字通信是無線通信系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)，數字調制技術的改進也是通信系統(tǒng)性能提高的重要途徑之一。數字通信的過程主要由信息源、信源編碼、信道編碼、調制、加噪聲、解調、信道譯碼、信源譯

20、碼以及接收等幾個比較重要的環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有著至關重要的作用，因此應該對每個環(huán)節(jié)都采用相對失真度較低的方法進行實現(xiàn)，才能達到近乎無失真的傳輸，本課設運用MATLAB及附帶的圖形函數工具設計了脈沖編碼調制、基帶碼為HDB3、信道碼為循環(huán)碼、調制方式為PSK和信道為衰落信道的數字通信系統(tǒng)仿真模型。通過仿真，觀察了解到了數字通信模型中各個環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程，并從中了解到數字信號處理對于數字通信的巨大作用，本文很詳細地介紹了整個通信系統(tǒng)的各個模塊的程序以及仿真過程，分析地比較透徹，便于理解，通信的整個過程是一個相對來說很復雜的過程，但是由于是利用仿真軟件進行仿真，各個方面都比較理想，因此最后的結果誤差很小

21、，比較符合理想情況。關鍵字： 數字通信 脈沖編碼調制 循環(huán)碼 PSK調制解調 衰落信道 AbstractModern communication systems by means of electromagnetic waves in the spread of free space or guided media transmission mechanism to achieve the former is called a wireless communication system, which is referred to as wired communication systems,

22、wireless communication has become increasingly widespread application. Digital communication is the most important part of the wireless communication system, one of the important ways to improve the digital modulation techniques, improvement of communication system performance. Digital communication

23、 process by a few of the more important aspects of the information source, source coding, channel coding and modulation, plus noise, demodulation, channel decoding, source decoding and reception, and each link has a crucial role, and should therefore be on every aspect of the relatively low distorti

24、on method to achieve in order to achieve the near-lossless transmission, the lesson set using MATLAB graphics functions and incidental tool designed to pulse code modulation, the baseband code for HDB3 channel code is a cyclic code modulation schemes for digital communication system simulation model

25、 the PSK and channel fading channel. Simulation, observation learned all aspects of the implementation process in the model of digital communications, digital signal processing and learn a huge role in digital communication, a very detailed description of the entire communication system of the vario

26、us modules of the program as well as the simulation process, any analysis thorough comparison, to facilitate understanding, the communication of the whole process is a relatively complex process, but due to the use of simulation software for simulation, aspects are more ideal, therefore final result

27、s of error is very small, compare the ideal situation.Keywords: PSK modulation and demodulation digital communication pulse code modulation cycle code fading channelI1 課程設計任務與要求1.1課程設計的目的通過課程設計，使學生加強對電子電路的理解，學會對電路分析計算以及設計。進一步提高分析解決實際問題的能力，通過完成綜合設計型和創(chuàng)新性實驗及訓練，創(chuàng)造一個動腦動手獨立開展電路實驗的機會，鍛煉分析解決電子電路問題的實際本領，實現(xiàn)由課

28、本知識向實際能力的轉化；加深對通信原理的理解，提高學生對現(xiàn)代通信系統(tǒng)的全面認識，增強學生的實踐能力。1.2課程設計的任務與要求要求利用仿真軟件（如Matlab或SystemView），或硬件實驗系統(tǒng)平臺上設計完成一個典型的通信系統(tǒng)（如圖1-1所示）。其中信源為隨機確定的一個模擬時間函數，數字化方式采用PCM編碼，基帶碼為HDB3碼，信道碼采用循環(huán)碼，調制方式為PSK，信道類型為衰落信道。要求完成整個系統(tǒng)各環(huán)節(jié)以及整個系統(tǒng)的仿真，最終在接收端或者精確或者近似地再現(xiàn)輸入（信源），計算失真度，并且分析原因。圖1-1 典型的通信系統(tǒng)2 數字通信系統(tǒng)原理分析通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術設備和傳輸

29、媒質的總和，包括信息源、發(fā)送設備、信道、接收設備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖1-1所示。通信系統(tǒng)可分為數字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)，數字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言，具有抗干擾能力強、便于加密、易于實現(xiàn)集成化、便于與計算機連接等優(yōu)點。因而，數字通信更能適應對通信技術的越來越高的要求。近二十年來，數字通信發(fā)展十分迅速，在整個通信領域中所占比重日益增長，在大多數通信系統(tǒng)中已代替模擬通信，成為當代通信系統(tǒng)的主流。本次課程設計的數字通信系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示。圖2-1 數字通信系統(tǒng)框圖2.1脈沖編碼調制原理分析模擬信號進行數字傳輸的原理框圖如圖2-2所示。圖2-2 模擬信號數字化過程2.1.1

30、 模擬信號抽樣過程抽樣是把時間上連續(xù)的模擬信號變成一系列時間上離散的抽樣值的過程。抽樣定理：設一個頻帶限制的（0，fH）Hz內的時間連續(xù)信號m（t）如果它不少于2fH次/s的速率進行抽樣，則m(t)可以由抽樣值完全確定。圖2-3 模擬信號抽樣過程如圖2-3就是簡化的模擬信號轉換離散的數字信號的抽樣過程，其中f（t）是連續(xù)的時間信號，也就是模擬信號，在送到乘法器上與s(t)取樣脈沖序列進行乘法運算，事實上取樣脈沖序列就是離散的一個個沖激函數。因此有 公式2-1 另外要注意的是，采樣間隔的周期要足夠的小，采樣率要做夠的大，要不然會出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，一般情況下如果模擬信號的最高頻率為fh時，采樣頻率fs

31、=2fh。2.1.2 抽樣信號的量化過程量化就是利用預先規(guī)定的有限個電平來表示模擬信號抽樣值的過程。時間連續(xù)的模擬信號經過抽樣后的樣值序列雖然在時間上離散，但是在幅度上仍然是連續(xù)的，在通信系統(tǒng)中已經有很多的量化方法了，最常見的就是均勻量化與非均勻量化。均勻量化概念比較早出來。因其有很多的不足之處，很少被使用，這就有了非均勻量化的概念。非均勻量化是一種在整個動態(tài)范圍內量化間隔不相等的量化。它是根據輸入信號的概率密度函數來分布量化電平的，以改善量化性能，它的特點是輸入小時量階也小，輸入大時，量階也大。整個范圍內信噪比幾乎是一樣的，縮短了碼字長度，提高了編碼效率。實際中非均勻量化的方法之一是把輸入量

32、化器的信號x先進行壓縮處理，再把壓縮的信號y進行非均勻量化。通常使用的壓縮器中，大多數采用對數壓縮，即y=lnx。廣泛采用這兩種對數壓擴特性的是u/A率壓擴。律壓縮特性壓縮規(guī)律：壓縮特性近似滿足下對數規(guī)律 公式2-2律壓縮定性分析 =0時:無壓縮作用(直線)0時:壓縮明顯壓縮作用-y是均勻的，而x是非均勻的信號越小x也越小A壓縮率所謂的 A壓縮率就是壓縮器具有如下特性： 公式2-3 公式2-4上式中：x為歸一化的壓縮器輸入電壓；歸一化的壓縮器輸出電壓；A為壓擴參數，表示壓縮程度。本次課程設計采用的是非均勻量化的方式，使用的是A率壓縮的方式，這種方式是我國目前通信中最為普遍與常用的方式。2.1.

33、3 量化信號的編碼所謂編碼就是把量化后的信號變換成代碼，其相反的過程稱為譯碼。當然，這里的編碼和譯碼與差錯控制編碼和譯碼是完全不同的，前者是屬于信源編碼的范疇。在現(xiàn)有的編碼方法中，若按編碼的速度來分，大致可分為兩大類：低速編碼和高速編碼。通信中一般都采用第二類。編碼器的種類大體上可以歸結為三類：逐次比較型、折疊級聯(lián)型、混合型。在逐次比較型編碼方式中，無論采用幾位碼，一般均按極性碼、段落碼、段內碼的順序排列。下面結合13折線的量化來加以說明。在13折線法中，無論輸入信號是正是負，均按8段折線（8個段落）進行編碼。若用8位折疊二進制碼來表示輸入信號的抽樣量化值，其中用第一位表示量化值的極性，其余七

34、位（第二位至第八位）則表示抽樣量化值的絕對大小。具體的做法是：用第二至第四位表示段落碼，它的8種可能狀態(tài)來分別代表8個段落的起點電平。其它四位表示段內碼，它的16種可能狀態(tài)來分別代表每一段落的16個均勻劃分的量化級。這樣處理的結果，8個段落被劃分成27128個量化級。13折線編碼 特點：基本上保持壓縮特性，又便于數字實現(xiàn)。圖2-4 13折線法圖如表2-1左邊是段落碼和段落之間的關系，右邊是段內碼16個量化級之間的關系。段落序號段落碼量化級段內碼8111151111141110711013110112110061011110111010105100910018100040117011160110

35、301050101401002001300112001010001000100000表2-1 段落嗎與段內碼脈沖編碼調制PCM系統(tǒng)的量化噪聲：對于PCM系統(tǒng)，這相當于要求傳輸速率 2NfH b/s，故要求系統(tǒng)帶寬 B = NfH，即要求 公式2-5 上式表明，PCM系統(tǒng)的輸出信號量噪比隨系統(tǒng)的帶寬B 按指數規(guī)律增長。 誤碼率：誤碼率是衡量數據在規(guī)定時間內數據傳輸精確性的指標。如果有誤碼就有誤碼率。簡單的說，誤碼率就是在數字傳輸過程中，在發(fā)送到接收端，發(fā)送錯誤的碼元個數占總的碼元個數的比例。誤碼率的計算公式如下： 公式2-6PCM的譯碼過程即是編碼過程的逆過程，其原理就不在這里贅述了。2.2 基

36、帶HDB3編譯碼原理HDB3碼稱為三階高密度雙極性碼，它是AMI碼的一種改進型，改進之后既保持了AMI碼的有點，沒有直流成分，高低頻分量少，能量集中在頻率為1/2碼速處，并且又解決了AMI碼的提取信號困難的缺點，是一種較為常用的基帶碼型。該碼型編譯碼的實現(xiàn)都比較簡單，其編譯碼程序見附錄的程序所示。其編碼規(guī)則為：1先將消息代碼變換成AMI碼，若AMI碼中連0的個數小于4,此時的AMI碼就是HDB3碼;2若AMI碼中連0的個數大于3,則將每4個連0小段的第4個0變換成與前一個非0符號(+1或-1)同極性的符號,用表示(+1+,-1-);3為了不破壞極性交替反轉，當相鄰符號之間有偶數個非0符號時，再

37、將該小段的第1個0變換成B或-B,符號的極性與前一非零符號的相反，并讓后面的非零符號從符號開始再交替變化。解碼規(guī)則為：1雖然編碼很復雜，但解碼規(guī)則很簡單，若3連“0”前后非零脈沖同極性，則將最后一個非零元素譯為零，如+1000+1 就應該譯成“10000”；若2連 “0”前后非零脈沖極性相同，則兩零前后都譯為零，如-100-1，就應該譯為0000.2再將所有的-1變換成+1后，就可以得到原消息代碼。2.3 信道編碼循環(huán)碼編譯碼原理2.3.1 循環(huán)碼編譯碼原理與特點設C使某(n,k)線性分組碼的碼字集合，如果對任，它的循環(huán)移位也屬于C，則稱該（n,k）碼為循環(huán)碼。該碼在結構上有另外的限制，即一個

38、碼字任意循環(huán)移位的結果仍是一個有效碼字。其特點是：（1）可以用反饋移位寄存器很容易實現(xiàn)編碼和伴隨式的計算；（2）由于循環(huán)碼有很多固有的代數結構，從而可以找到各種簡單使用的譯碼辦法。循環(huán)碼特點有：1）循環(huán)碼是線性分組碼的一種，所以它具有線性分組的碼的一般特性，且具有循環(huán)性，糾錯能力強。2）循環(huán)碼是一種無權碼，循環(huán)碼編排的特點為相鄰的兩個數碼之間符合卡諾中的鄰接條件，即相鄰數碼間只有一位碼元不同，因此它具有一個很好的優(yōu)點是它滿足鄰接條件，沒有瞬時錯誤（在數碼變換過程中，在速度上會有快有慢，中間經過其他一些數碼形式，即為瞬時錯誤）。3）碼字的循環(huán)特性，循環(huán)碼中任一許用碼經過牡環(huán)移位后，所得到的碼組仍

39、然是許用碼組。2.3.2循環(huán)碼編碼原理有信息碼構成信息多項式，其中最高冪次為k-1；用乘以信息多項式m(x)，得到的，最高冪次為n-1，該過程相當于把信息碼（，）移位到了碼字德前k個信息位，其后是r個全為零的監(jiān)督位；用g(x)除得到余式r(x),其次數必小于g(x)的次數，即小于（n-k），將此r(x)加于信息位后做監(jiān)督位，即將r(x)于相加，得到的多項式必為一碼多項式。1）有信息碼構成信息多項式m(x)=mk-1xk-1+m0其中高冪次為k-1。2）用xn-k乘上信息多項式m(x)，得最高冪次為n-1，做移位。3）用g(x)除xn-km(x)和到余式r(x)。2.3.3循環(huán)碼譯碼原理1）有接

40、收到的y(x)計算伴了隨式s(x)。2）根據伴隨式s(x)找出對應的估值錯誤圖樣。3）計算c(x)=y(x)+e(x)，得估計碼字。若c(x)= c(x)，則譯碼正確，否則錯誤。由于g(x) 的次數為n - k 次，g(x) 除E(x) 后得余式（即伴隨式）的最高次數為n-k-1次，故S(x) 共有2n-k 個可能的表達式，每一個表達式對應一個錯誤格式?？梢灾?7,4）循環(huán)碼的S(x) 共有2(7-4) =8個可能的表達式，可根據錯誤圖樣表來糾正(7,4）循環(huán)碼中的一位錯誤。2.4 PSK調制與解調及衰落信道原理PSK調制又稱為相移鍵控，相移鍵控是相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數字信息，

41、而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位0和分別表示二進制“1”和“0”。因此，2PSK信號的時域表達式為其中，表示第n個符號的絕對相位：因此，上式可以改寫為 2PSK信號的調制原理框圖如圖2-5所示，其中控制鍵控的s(t)是雙極性的二進制碼。圖2-5 2PSK信號的調制原理框圖解調原理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2-6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

42、正抽樣值判為1，負抽樣值判為0.圖2-6 psk調制解調原理框圖2PSK信號相干解調各點時間波形如圖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2-6 2PSK信號相干解調各點波形圖另外，本次課程設計中要求使用衰落信道,我們采用較為簡單的瑞利衰落信道，在無線通信信道環(huán)境中，電磁波經過反射折射散射等多條路徑傳播到達接收機后，總信號的強度服從瑞利分布。 同時由于接收機的移動及其他原因，信號強度和相位等特性又在起伏變化， 故稱為瑞利衰落。瑞利衰落中最簡單的模型就是兩個獨立高斯噪聲矢量模的平方開方，即是產生的瑞

43、麗衰落信道模型，在MATLAB軟件中很容易實現(xiàn)。3方案設計驗證3.1 PCM編譯碼方案設計脈沖編碼調制電路的軟件仿真主要由三個部分組成，即抽樣、量化和編碼三個過程。其軟件編碼的流程圖如圖3-1所示。按照流程圖即可設計出比較理想的脈沖編碼調制代碼。圖3-1 PCM編碼流程圖PCM譯碼即為編碼的逆過程，其譯碼的流程圖如圖3-2所示。圖3-2 PCM譯碼流程圖3.2 循環(huán)碼編譯碼方案設計循環(huán)碼的編譯碼原理相對復雜，但是MATLAB軟件中有可以直接對二進制序列進行編譯碼的函數，分別為encode編碼函數和decode譯碼函數，它們的用法如下：1）encode函數功能：編碼函數語法：code=encod

44、e(msg,N,K,method,opt)說明：用method指定的方法完成糾錯編碼。其中msg代表信息碼元，是一個K列矩陣，N是編碼后的碼字長度；K是信息位的長度；opt是有些編碼方式需要的參數。2）decode函數功能：譯碼函數語法：msg=decode（code，N，K，method，opt1,opt2,opt3,opt4）; 說明：這個函數對接收到的碼字進行譯碼，恢復出原始的信息，譯碼參數和方式必須和編碼時采用的嚴格相同。它對接收到的碼字，按method指定的方式進行譯碼；opt1，opt4是可選項的參數。利用這兩個函數可以很方便的實現(xiàn)循環(huán)碼的編譯碼，使用(7，4)碼進行編解碼，循環(huán)碼

45、編碼時，函數變量中的method應為cyclic。3.3 HDB3編譯碼方案設計HDB3碼的編碼原則為：首先將原始的0、1序列轉換為AMI序列；然后把“0000”換為取代節(jié)，即先將“0000”分離開來，第一個“0000”直接變?yōu)椤?000”，然后數相鄰兩個“0000”之間“1”的個數，奇數則變?yōu)椤?00V”，偶數則變?yōu)椤癇00V”；最后再更新符號，原則是：B總是與其前面的1或V符號相反，V總是與前面的1或B相符號相同，1總是與前面的V或B符號相反，就可以編符號了。其編碼的流程圖如圖3-3所示。圖3-3 HDB3編碼流程圖HDB3碼的譯碼規(guī)則很簡單，若3連“0”前后非零脈沖同極性，則將最后一個非

46、零元素譯為零，如+1000+1 就應該譯成“10000”；若2連 “0”前后非零脈沖極性相同，則兩零前后都譯為零，如-100-1，就應該譯為0000；再將所有的-1變換成+1后，就可以得到原消息代碼。其譯碼流程圖如圖3-4所示。圖3-4 HDB3譯碼流程圖3.4 PSK調制解調方案設計由于本次數字通信系統(tǒng)的基帶碼采用的是HDB3碼，HDB3碼是三階的雙極性嗎，對應的二進制序列是三進制，因此如果采用簡單的2PSK無法實現(xiàn)PSK的調制與解調，需要對原始的PSK調制方法加以改進，使之成為3PSK才可以實現(xiàn)調制。其中數字碼元中的-1對應著PSK調制信號中的0相位，0對應著900相位，1對應著1800相

47、位，分別對載波實現(xiàn)調制。調制模塊的流程圖如圖3-5所示。圖3-5 三進制PSK調制流程圖3PSK的解調與2PSK解調方式相同，均可以采用相干解調的方法來實現(xiàn)信號的解調。其解調的流程圖如圖3-5所示。圖3-5 PSK解調流程圖3.5 瑞利衰落信道方案設計瑞利衰落信道是一種無線電信號傳播環(huán)境的統(tǒng)計模型。這種模型假設信號通過無線信道之后，其信號幅度是隨機的，即“衰落”，并且其包絡服從瑞利分布。在MATLAB軟件中有可以產生瑞利衰落信道的函數即rayleignchan函數，用此函數便可以產生一個簡單的瑞利衰落信道，該函數的用法可以參考一下MATLAB軟件查閱，此處不再贅述。4 基于MATLAB的系統(tǒng)仿

48、真分析4.1 MATLAB軟件介紹Matlab是一種解釋性執(zhí)行語言，具有強大的計算、仿真、繪圖等功能。由于它使用簡單，擴充便，尤其是世界上有成千上萬的不同領域的科研工作者不停的在自己的科研過程中擴充Matlab的功能，使其成為了巨大的知識寶庫?？梢院敛豢鋸埖恼f，哪怕是你真正理解了一個工具箱，那么就是理解了一門非常重要的科學知識?？蒲泄ぷ髡咄ǔ？梢酝ㄟ^Matlab來學習某個領域的科學知識，這就是Matlab真正在全世界推廣開來的原因。目前的Matlab版本已經可以方便的設計漂亮的界面，它可以像VB等語言一樣設計漂亮的用戶接口，同時因為有最豐富的函數庫（工具箱），所以計算的功能實現(xiàn)也很簡單，進一步

49、受到了科研工作者的歡迎。另外，,Matlab和其他高級語言也具有良好的接口，可以方便的實現(xiàn)與其他語言的混合編程，進一步拓寬了Matlab的應用潛力。可以說，Matlab已經也很有必要成為大學生的必修課之一，掌握這門工具對學習各門學科有非常重要的推進作用。Matlab是一種交互式的、以矩陣為基礎的軟件開發(fā)環(huán)境,它用于科學和工程的計算與可視化。Matlab的編程功能簡單,并且很容易擴展和創(chuàng)造新的命令與函數。應用Matlab可方便地解決復雜數值計算問題。另外，Matlab的圖形界面功能GUI（Graphical User Interface）能為仿真系統(tǒng)生成一個人機交互界面，便于仿真系統(tǒng)的操作。因此

50、，Matlab在通信系統(tǒng)仿真中得到了廣泛應用，本文也選用該工具對數字調制系統(tǒng)進行仿真。4.2 PCM編譯碼模塊仿真分析4.2.1PCM編碼模塊仿真分析首先是對模擬信號進行抽樣，本課程設計選取的模擬信號的頻率為120HZ,選取的抽樣頻率為1000HZ，已經可以實現(xiàn)信號的不失真抽樣，其抽樣結果如圖3-2所示。由抽樣結果可以看出，抽樣結果比較理想，符合理論情況。、圖4-1 模擬信號抽樣結果模擬信號的量化與編碼過程主要由軟件的程序代碼控制，采用十三折線法的原理進行編碼，編碼的結果如圖4-2所示。 量化后編碼的結果為：量化后的信號：A =1.0e+003 *Columns 1 through 7-1.5

51、062 -0.3489 0.9976 1.8033 1.6315 0.5753 -0.7927編碼的前60：code =Columns 1 through 600 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 經計算驗證發(fā)現(xiàn)編碼正確，取編碼的第一個數計算一下誤差，其中對應的十進制信號為1504，和原始的量化信號1506.2對應的相差誤差0.14%，比較符合理想情況。圖4-2PCM編碼結果4.2.2 PCM譯碼模塊仿

52、真分析根據譯碼原理圖編寫響應的MATLAB代碼，可以得到譯碼的結果如下所示，其中原始模擬信號量化后的信號為st,經過pcm解碼后的信號為s。模擬信號量化值：st= Columns 1 through 16-0.8090 -0.1874 0.5358 0.9686 0.8763 0.3090 -0.4258 -0.9298 -0.9298 -0.4258 0.3090 0.8763 0.9686 0.5358 -0.1874 -0.8090PCM譯碼：s = Columns 1 through16-0.8078 -0.2105 0.4383 0.9797 0.8766 0.4383 -0.455

53、5-0.9453 -0.9453 -0.4555 0.4383 0.8766 0.9797 0.4383-0.2105 -0.8078比較編譯碼前后的結果，發(fā)現(xiàn)存在一定的誤差，用數學算法中的方差求得相應的誤差大約為0.21%，誤差在可以接受的范圍內，譯碼算是比較成功。4.3 循環(huán)碼編碼模塊仿真分析下面給出一個例子可以更直觀地理解循環(huán)碼的編譯碼過程。編譯碼程序代碼如下：code=1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 %原始序列m=4;n=7;k=3;p=cyclpoly(n,k);xunhuan=encode(code,n

54、,k,cyclic,p) %編碼過程recode=decode(xunhuan,n,k,cyclic,p) %譯碼過程運行的結果為：原始序列：code=1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1循環(huán)碼序列：xunhuan= 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1解碼序列：recode=1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1由運行結果可以看出，原始序列與解碼序列完全相同，說明該循環(huán)碼編解碼序列均為正確的，由于是在軟件中實現(xiàn)的編解碼，因此誤差為0，在實際中可能會存在一定的誤差。4.4 HDB3編譯碼模塊仿真分析按照編譯碼流程圖可以編寫相應的MATLAB程序代碼，并可以檢測其正確性，具體程序參見附錄，給出原始序列，經過編解碼之后的碼型依次如下。原