通信原理I課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2013.10)

1、通信原理I課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書光電信息與通信工程學(xué)院通信工程系2013年10月目錄一、課程設(shè)計(jì)基本信息1二、課程設(shè)計(jì)目的與要求1三、選題與時(shí)間安排1四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1五、課程設(shè)計(jì)考核方法2六、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求5七、通信原理I課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)參考資料 6附：通信原理I課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 7一課程設(shè)計(jì)基本信息1、課程性質(zhì)：專業(yè)必修課2、適用專業(yè)：通信工程3、課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)/學(xué)分： 16學(xué)時(shí) / 1學(xué)分二課程設(shè)計(jì)目的和要求通信原理I課程設(shè)計(jì)的目的是為了使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)的通信原理知識(shí)的理解，比較扎實(shí)地掌握通信原理的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，提高其利用通信原理知識(shí)處理通信系

2、統(tǒng)問題的能力，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作打下良好的基礎(chǔ)。本課設(shè)要求，學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成基本設(shè)計(jì)任務(wù)；經(jīng)老師審核同意并在條件允許的情況下，可以自行命題。本課程設(shè)計(jì)以上機(jī)為主，大部分時(shí)間由學(xué)生上機(jī)操作，必要時(shí)配合少量的理論講授。三選題與時(shí)間安排1、選題：本課程設(shè)計(jì)題目為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)完整的通信系統(tǒng)仿真平臺(tái)，根據(jù)各個(gè)子模塊具體實(shí)現(xiàn)的不同設(shè)置8個(gè)不同的題目。每班每人1組，每人一臺(tái)具有Matlab仿真環(huán)境的主機(jī)，每組選作不同的題目，具體選題方法見后續(xù)內(nèi)容。2、時(shí)間安排：本課程設(shè)計(jì)上機(jī)16學(xué)時(shí)，分4次，每次4學(xué)時(shí)，具體安排如下：課前準(zhǔn)備：了解設(shè)計(jì)題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，復(fù)習(xí)通信原理的基本知識(shí)；上機(jī)（

3、14學(xué)時(shí)）：按照題目要求，完成通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編寫并調(diào)試仿真程序；上機(jī)（2學(xué)時(shí)）：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收答辯；課后：撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，上機(jī)結(jié)束后一周內(nèi)上交。四課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 選題說明：（1）按學(xué)號(hào)除以8，取余數(shù)，余數(shù)為17的分別對(duì)應(yīng)17號(hào)題，余數(shù)為0的對(duì)應(yīng)8號(hào)題。例如：學(xué)號(hào)末兩位數(shù)為24，則對(duì)應(yīng)選擇8號(hào)題；學(xué)號(hào)為25，則對(duì)應(yīng)選擇1號(hào)題。（2）各子題目如下，其中的細(xì)節(jié)參數(shù)可自行設(shè)定，杜絕雷同。2. 模擬通信系統(tǒng)（包含1-3號(hào)題）輸入：輸入模擬信號(hào)，例如正弦型單音頻信號(hào)等，至少選擇兩種模擬信號(hào)。給出其時(shí)域波形和功率譜密度。將此模擬信號(hào)數(shù)字化（PCM編碼），得到數(shù)字信號(hào)，接著進(jìn)行PCM解碼，將編碼前和解碼后的信號(hào)

4、波形進(jìn)行比較，驗(yàn)證所作PCM編碼的正確性。調(diào)制：對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行DSB、SSB、PM調(diào)制，給出調(diào)制后信號(hào)的時(shí)域波形和功率譜密度。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設(shè)計(jì)。自行設(shè)計(jì)可以加分。解調(diào)： DSB、SSB、PM解調(diào)，仿真獲得該系統(tǒng)的輸出波形，并得到該模擬傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)，即該系統(tǒng)的輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線。3. 數(shù)字基帶通信系統(tǒng)（包含4號(hào)題）輸入：輸入模擬信號(hào)，可以自行設(shè)計(jì)，不能雷同。數(shù)字化：利用PCM編碼，將輸入模擬信號(hào)數(shù)字化，得到二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，波形任選，給出此數(shù)字信號(hào)的時(shí)域波形。數(shù)字基帶碼型變換：對(duì)上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行基帶碼型轉(zhuǎn)換，包括AMI、HDB3、CMI，三種變換

5、都做。分別給出碼型轉(zhuǎn)換后的數(shù)字基帶信號(hào)的時(shí)域波形。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設(shè)計(jì)。數(shù)字基帶碼型反變換：給出反變換后的數(shù)字信號(hào)的時(shí)域波形，與變換之前的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較。PCM解碼：給出解碼后的模擬信號(hào)的時(shí)域波形，并與輸入信號(hào)進(jìn)行比較。系統(tǒng)性能分析：設(shè)定三個(gè)輸入信噪比，研究采用不同的數(shù)字基帶碼型條件下，系統(tǒng)的誤碼率。4. 數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)（包含5-8號(hào)題目）輸入：首先輸入模擬信號(hào)，給出此模擬信號(hào)的時(shí)域波形。數(shù)字化：將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，得到數(shù)字信號(hào)，可以選擇PCM編碼。調(diào)制：可以選擇簡(jiǎn)單的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式，例如振幅鍵控（2ASK）、相移監(jiān)控（2PSK）、頻移鍵控（2FSK），差分相移

6、鍵控（DPSK）等。要求每個(gè)題目至少選擇兩種調(diào)制方式。有能力的同學(xué)也可以選擇其它高效的調(diào)制方式，例如多進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控等，給出調(diào)制后信號(hào)的時(shí)域波形。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設(shè)計(jì)。解調(diào)：相應(yīng)的2ASK、2PSK、2FSK，DPSK解調(diào)，仿真獲得解調(diào)輸出波形。PCM解碼：給出解碼后的模擬信號(hào)的時(shí)域波形，并與輸入信號(hào)進(jìn)行比較。系統(tǒng)性能分析：比較在不同調(diào)制方式下，該數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)，即該系統(tǒng)的輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線。五課程設(shè)計(jì)考核方法課程設(shè)計(jì)成績(jī)由系統(tǒng)程序調(diào)試驗(yàn)收結(jié)果、設(shè)計(jì)報(bào)告和平時(shí)成績(jī)等部分按綜合評(píng)定，其中系統(tǒng)程序調(diào)試驗(yàn)收結(jié)果占總成績(jī)60%；設(shè)計(jì)報(bào)告占總成績(jī)30%；

7、平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)10%。l 上機(jī)部分具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：（1） 對(duì)模擬傳輸系統(tǒng)：至少選擇兩種輸入模擬信號(hào)，畫出輸入模擬信號(hào)的時(shí)域波形和功率譜密度：20分，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化（PCM編碼）：20分；實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)制和解調(diào)（DSB、SSB、PM），并正確畫出調(diào)制后、解調(diào)后信號(hào)波形和功率譜密度：20分；仿真系統(tǒng)整體運(yùn)行正常：20分；正確設(shè)置信道仿真參數(shù)，給出解調(diào)后系統(tǒng)的輸出信號(hào)，并仿真得到輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（2） 對(duì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)：畫出輸入模擬信號(hào)的時(shí)域波形：5分，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化（PCM編碼）：15分；實(shí)現(xiàn)三種數(shù)字基帶波形變換和反變換：30分，畫出數(shù)字基帶信號(hào)的時(shí)域波

8、形：10分。仿真系統(tǒng)整體運(yùn)行正常：20分；正確設(shè)置信道仿真參數(shù)，給出系統(tǒng)的輸出信號(hào)，并仿真得出在采用不同的數(shù)字基帶碼型條件下，輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（3） 對(duì)數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)：畫出輸入模擬信號(hào)的時(shí)域波形：5分，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化（PCM編碼）：15分；實(shí)現(xiàn)至少兩種數(shù)字調(diào)制和解調(diào)（2ASK、2FSK、2PSK、DPSK）：30分，并正確畫出調(diào)制后信號(hào)波形：10分；仿真系統(tǒng)整體運(yùn)行正常：20分；正確設(shè)置信道仿真參數(shù)，給出系統(tǒng)的輸出信號(hào)，并仿真得出在采用不同的數(shù)字調(diào)制方式下，輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（4） 說明：在完成上述題目的基本要求以外，學(xué)生可以根據(jù)自身

9、情況發(fā)揮，并且能夠得到指導(dǎo)教師認(rèn)可的，可以加分，最高加10分。l 其他要求：(1) 要求系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)方案、軟件程序和設(shè)計(jì)報(bào)告必須獨(dú)立完成，并鼓勵(lì)創(chuàng)新。 (2) 要求自主編寫所有程序代碼，不得使用Matlab中的封裝模塊。(3) 設(shè)計(jì)報(bào)告交打印件，內(nèi)容必須條理清晰、結(jié)構(gòu)完整。l 屬于下述情形之一的，課程設(shè)計(jì)按不及格處理： 課程設(shè)計(jì)報(bào)告或程序雷同的； 凡是沒有請(qǐng)假就不參加設(shè)計(jì)的； 不按規(guī)定驗(yàn)收答辯，未按時(shí)完成設(shè)計(jì)報(bào)告的。六課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求按學(xué)校下發(fā)的課程設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例，所有課程設(shè)計(jì)須完成類似畢業(yè)設(shè)計(jì)的報(bào)告或論文，并參加答辯，成績(jī)分為優(yōu)、良、中、及格、不及格。課程設(shè)計(jì)報(bào)告采用統(tǒng)一的課程設(shè)計(jì)用紙(A4

10、)打印，于課程設(shè)計(jì)完成一周內(nèi)上交。課程設(shè)計(jì)報(bào)告具體要求如下：1. 封面。包括：題目、系、班級(jí)、學(xué)生姓名、指導(dǎo)老師簽字及時(shí)間（年、月、日）等；2. 任務(wù)書。由指導(dǎo)教師填寫；A4紙打??；設(shè)計(jì)題目與任務(wù)書相對(duì)應(yīng)，根據(jù)選題，附于封面后；3. 摘要（設(shè)計(jì)說明書可免此項(xiàng)）。摘要是論文內(nèi)容要點(diǎn)的簡(jiǎn)練陳述，一般不超過400字，關(guān)鍵詞為4個(gè)左右，關(guān)鍵詞應(yīng)在摘要中出現(xiàn)；4. 目錄。目錄要層次清晰，要給出標(biāo)題及頁次，目錄的最后一項(xiàng)是無序號(hào)的“參考文獻(xiàn)資料”；5. 正文。正文部分格式、結(jié)構(gòu)等參考“課程設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及格式要求”，F(xiàn)TP服務(wù)器可下載。從內(nèi)容上看報(bào)告結(jié)構(gòu)大體可以按照概述、相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介（設(shè)計(jì)原理）、設(shè)計(jì)過程（

11、設(shè)計(jì)思想、功能結(jié)構(gòu)、功能描述或流程描述）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（原程序清單及仿真波行、圖表）及分析（包括所遇到的問題及解決方法）、結(jié)束語（心得體會(huì)）等幾個(gè)章節(jié)來寫，基本上就相當(dāng)于回答要做什么、用了那些相關(guān)知識(shí)、怎么做的及結(jié)果結(jié)論。根據(jù)每個(gè)人理解的不同章節(jié)名稱和順序可有所不同。正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫，要求計(jì)算正確，論述清楚，文字簡(jiǎn)練通順，插圖簡(jiǎn)明，書寫整潔。文中圖、表不能徒手繪制；6. 參考文獻(xiàn)（資料）。只列出在課程設(shè)計(jì)中真正閱讀過和采用過的參考文獻(xiàn)，按照在正文中的出現(xiàn)順序依次排序。各類文獻(xiàn)的注錄格式如下：(1) 圖書類的參考文獻(xiàn)序號(hào)作者姓名書名（版次）出版地：出版單位，出版年：起止頁碼。(2)

12、期刊類的參考文獻(xiàn)序號(hào)作者姓名文題期刊名，出版年，卷（期）：起止頁碼。(3) 會(huì)議類的參考文獻(xiàn)序號(hào)作者姓名題目名文集名，出版地：出版單位，出版年：起止頁碼。注：報(bào)告字?jǐn)?shù)要求不少于2000字。七通信原理II課程設(shè)計(jì)參考資料1 通信原理，周炯槃等，2005年11月 北京郵電大學(xué)出版社2 現(xiàn)代通信原理，曹志剛等，清華大學(xué)出版社，1992年3 通信原理，樊昌信等，國防工業(yè)出版社，2006第6版4 Digital and Analog Communication SystemsLeon W.Couch，清華大學(xué)出版社影印版，1999第5版5 Digital Modulation and CodingSte

13、phen G. Wilson，電子工業(yè)出版社影印版，1998年6 Digital CommunicationsJhon G. Proakis，電子工業(yè)出版社影印版，2001年第4版7 通信原理簡(jiǎn)明教程南利平等，清華大學(xué)出版社，2007年8月第二版通信原理I課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目模擬（數(shù)字）通信系統(tǒng)Matlab仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主要內(nèi)容1、完成系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)；2、完成仿真程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、分析仿真結(jié)果，得出合理結(jié)論。設(shè)計(jì)要求1、 仿真輸入的模擬信號(hào)，給出信號(hào)波形和功率譜密度；2、 實(shí)現(xiàn)題目要求的模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，畫出調(diào)制后的信號(hào)波形和功率譜密度，以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形；3、 實(shí)現(xiàn)題目要求

14、的模擬信號(hào)的數(shù)字化；4、 實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字基帶碼型變換和反變換，畫出變換后數(shù)字基帶信號(hào)的波形；5、 實(shí)現(xiàn)題目要求的數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，畫出調(diào)制后的信號(hào)波形和功率譜密度，以及解調(diào)后的輸出信號(hào)波形；6、 在不同的條件下（基帶碼型、調(diào)制方式，輸入信噪比），對(duì)系統(tǒng)信噪比（模擬）和誤碼性能（數(shù)字）進(jìn)行分析，畫出系統(tǒng)誤碼率仿真曲線；7、 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真平臺(tái)正常運(yùn)行；8、 按要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告。主要儀器設(shè)備1、計(jì)算機(jī)1臺(tái)，Matlab 仿真軟件一套。主要參考文獻(xiàn)1 通信原理 ，周炯槃等，2005年11月 北京郵電大學(xué)出版社2 現(xiàn)代通信原理 ，曹志剛等，清華大學(xué)出版社，1992年3 通信原理 ，樊昌信等，國防工業(yè)出版社，2006第6版4 Digital and Analog Communication Systems ，Leon W.Couch，清華大學(xué)出版社影印版，1999第5版5 Digital Modulation and Coding ，Stephen G. Wilson，電子工業(yè)出版社影印版，1998年課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排（起止時(shí)間、工作內(nèi)容）課程設(shè)計(jì)共設(shè)