通信原理課程設(shè)計指導書2013

1、現(xiàn)代通信課程設(shè)計指導書一、周數(shù)學分周數(shù)： 1周 學分： 1二、適用專業(yè) 電子信息工程三、課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)1. 目的（1）通過通信原理課程設(shè)計，使學生受到仿真設(shè)計方法的初步訓練，逐步樹立正確的設(shè)計觀點和思路，增強對通信系統(tǒng)構(gòu)建的設(shè)計能力、對系統(tǒng)的綜合評價能力和創(chuàng)新能力，的同時為其它專業(yè)課程的學習和畢業(yè)設(shè)計（論文）工作奠定良好的基礎(chǔ)。（2）通信原理課程理論性強，將仿真軟件運用到該課程的課程設(shè)計中，可將復雜的理論分析和計算過程交付計算機，并將結(jié)果以圖形展示，如各種信號時域波形、頻譜等，同時利用仿真環(huán)境中豐富的功能模塊搭建各類數(shù)字或模擬通信系統(tǒng)，并通過改變某些參數(shù)來觀察其系統(tǒng)性能如信噪比、誤

2、碼率的變化，加深學生在進行通信系統(tǒng)設(shè)計時對系統(tǒng)性能指標要求的理解，通過面向系統(tǒng)概念的實驗環(huán)境，避免學生將過多的精力放在電路調(diào)試上，從而可以在今后從系統(tǒng)設(shè)計時可從系統(tǒng)整體性能指標出發(fā)設(shè)計實際的系統(tǒng)。2. 任務(wù)（1）掌握利用仿真技術(shù)來評估通信系統(tǒng)性能的方法。在了解通信系統(tǒng)的基本理論、方法和實現(xiàn)技術(shù)基礎(chǔ)上，利用面向圖符對象的仿真軟件，不須任何編程學習，只需要填充參數(shù)即可完成系統(tǒng)級的實驗，效率高，動態(tài)修改參數(shù)，實時得到仿真結(jié)果，并且實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)圖表隨時可輸入第三方文本編輯軟件或直接打印輸出。（2）目前比較常用的通信系統(tǒng)仿真工具有MATLAB、SystemView和Multsim等，它們既自成體系，又

3、各有特點并相輔相成。學習MATLAB、 SystemView、Multisim等仿真平臺環(huán)境下通信系統(tǒng)建模仿真方法和模型驗證分析技術(shù)，針對模擬通信系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、調(diào)制與編碼、信道模擬、載波與符號同步、信道均衡、調(diào)頻系統(tǒng)和直接擴頻系統(tǒng)、通信模型正確性評估等內(nèi)容。借助MATLAB或SystemView仿真環(huán)境，通過對通信系統(tǒng)模型的建立，設(shè)置仿真參數(shù)，利用仿真環(huán)境中豐富的繪圖和計算功能得到對原理的仿真和驗證，該兩種軟件有完整的綜合設(shè)計和系統(tǒng)仿真能力，使實驗內(nèi)容由傳統(tǒng)的驗證型向設(shè)計型過渡成為可能，甚至可以作為學生畢業(yè)設(shè)計的重要手段為進一進行系統(tǒng)設(shè)計做好可行性分析。（3）通過Multsim、Pspice

4、可實現(xiàn)通信系統(tǒng)的電路級仿真，最終將理論變成現(xiàn)實。本次課程設(shè)計的任務(wù)是鍛煉學生選擇并運用各種仿真環(huán)境，掌握仿真環(huán)境基本分析方法，充分理解通信原理中的基本概念、原理，為將來從事通信系統(tǒng)設(shè)計打下牢固的理論和技能基礎(chǔ)四、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和要求（應包括）1. 課題分析及設(shè)計方案的制定：課題內(nèi)容包括模擬調(diào)制通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)及頻帶通信系統(tǒng)（二進制及多進制）、模擬信號的數(shù)字化傳輸、信道及信道容量、具體內(nèi)容見任務(wù)書。（一）模擬調(diào)制系統(tǒng)建模與仿真此類題目為傳統(tǒng)的廣播，電視通信系統(tǒng)中主要通信技術(shù)的原理的驗證及仿真，除了進行MATLAB或SystemView環(huán)境下的系統(tǒng)建模與仿真，還要進行Multsim、

5、Pspice環(huán)境下的電路系統(tǒng)仿真。1. AM調(diào)制與解調(diào)2. DSB-SC調(diào)制與解調(diào)3. SSB調(diào)制與解調(diào)4. VSB調(diào)制與解調(diào)5. FM調(diào)制與解調(diào)（二）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)建模與仿真此類題為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)題目，曼徹斯特編碼是將時鐘和數(shù)據(jù)包含在數(shù)據(jù)流中，在傳輸代碼信息的同時，也將時鐘同步信號一起傳輸?shù)綄Ψ?，每位編碼中有一跳變，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能，是常用的線路碼，用于數(shù)據(jù)通信和以太網(wǎng)中。學生應先復習相應理論后再進行該題目的設(shè)計仿真。1. 曼徹斯特碼的（數(shù)字）編碼實現(xiàn)2. 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)眼圖的接收（三）數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)建模與仿真此類題目為數(shù)字通信系統(tǒng)題目，目前的大部

6、分無線通信系統(tǒng)均采用頻帶傳輸系統(tǒng)，學生應先復習相應理論后再進行該題目的設(shè)計仿真。1. 2ASK調(diào)制與解調(diào)過程2. 2PSK調(diào)制與解調(diào)過程3. 2FSK調(diào)制與解調(diào)過程4. 4PSK調(diào)制與解調(diào)過程5. MSK調(diào)制與解調(diào)過程6. MQAM的調(diào)制與解調(diào)過程（四）信源編碼建模與仿真此類題目為信源編碼題目，為傳統(tǒng)PSTN電話網(wǎng)中語音模擬信號數(shù)字化后的基帶數(shù)字信號格式，比較編譯碼前后信號的差異，并和增量調(diào)制信號做比較。學生應先復習PCM編譯碼原理和PCM基帶信號的形成過程的相應理論后再進行該題目的設(shè)計仿真。1. PCM編碼2. PCM譯碼（五）M序列的產(chǎn)生及其應用于DSSS直接序擴頻通信系統(tǒng)M序列是一種典型

7、的偽隨機序列，擴頻通信是將傳送的信息數(shù)據(jù)用偽隨機序列調(diào)制，實現(xiàn)頻譜擴展后再進行傳輸，接收端則采用相同的偽隨機序列進行相關(guān)解調(diào)，恢復出原始信息數(shù)據(jù)。其具有抗干擾性強、抗多徑衰落、保密性好等優(yōu)點，故通過本實驗可以充分理解擴頻通信的原理和系統(tǒng)的性能。（六）自選發(fā)揮題目。注意：必須完成（一）至（五）中任意兩項后才可選擇，用于自己感興趣的有關(guān)通信原理的仿真研究課題。2. 具體設(shè)計方法與步驟指導熟悉MATLAB、SystemView，Multisim等仿真環(huán)境（軟件），必須使用前兩種仿真軟件之一，Multisim備選，在學有余力的情況下進行電路級的仿真。3. 要求：按陜西科技大學課程設(shè)計說明書書寫格式要求

8、進行，（1）給出設(shè)計題目的詳細建模仿真過程分析和說明，主要說明自己的工作和貢獻 （2）給出仿真的結(jié)構(gòu)圖或框圖或電路圖及仿真結(jié)果（3）提交電子版和紙質(zhì)的說明書及源程序代碼或文件，設(shè)計說明書思路清晰、文字表達規(guī)范、書寫工整，圖紙(表) 整潔，符合行業(yè)規(guī)范或技術(shù)標準（4）總結(jié)和展望五、課程設(shè)計的進度安排每班分5至6組，由一名組長和組員組成，要求每組有女生和男生組成，組長負責協(xié)調(diào)設(shè)計中的各種問題及收集各組組員最終提交課程設(shè)計說明書的紙質(zhì)文檔及電子文檔及源程序代碼或文件（按組壓縮后提交）具體進度安排如下：第1天接受設(shè)計任務(wù)，明確設(shè)計要求，分組。第2天熟悉MATLAB、SystemView，Multisi

9、m等仿真環(huán)境（軟件）第3天分析設(shè)計課題內(nèi)容，建立系統(tǒng)數(shù)學模型或電路模型第4天仿真及其調(diào)試第5天完成課程設(shè)計說明書并提交六、課程設(shè)計的考核 按陜西科技大學 課程設(shè)計評分標準進行。各項成績填入成績考核表內(nèi)。認真履行設(shè)計答辯（口試）程序，嚴格掌握成績評定標準，客觀、真實反映設(shè)計質(zhì)量。七、參考資料 見附錄說明：指導書打印格式要求： 總標題宋體加粗2號字；小標題宋體加粗4號字；正文內(nèi)容小4號字 行間距：20磅；字間距：默認值 紙張大小：A4 頁邊距：上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm附錄SystemView通信仿真開發(fā)手冊      &

10、#160;索書號：TN914/8     ISBN/ISSN：7-118-03534-3 國防工業(yè)出版社     2004SystemView是功能強大的通信系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、仿真分析軟件。本書介紹了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的SystemView仿真分析方法和利用SystemView開發(fā)通信系統(tǒng)的途徑，使讀者能夠掌握和精通SystemView動態(tài)仿真軟件。 全書共分為3篇。分別重點介紹了SystemView軟件的基本應用和操作方法，利用SystemView設(shè)計通信、模擬、IIR等各種濾波器的方法；SystemV

11、iew的圖符庫；SystemView在現(xiàn)代通信系統(tǒng)開發(fā)和仿真中的應用，包括模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)常見調(diào)制解調(diào)方式的SystemView仿真、信道編碼和信道模型、GSM通信系統(tǒng)和擴頻通信系統(tǒng)的SystemView仿真等。 孫屹主編MATLAB通信仿真開發(fā)手冊        索書號：TN914/9     ISBN/ISSN：7-118-03596-3 國防工業(yè)出版社     2005本書分別介紹了MATLAB的基本

12、操作；信源和信宿、信道編碼和調(diào)制解調(diào)的MATLAB仿真設(shè)計；通信中必不可少的各種各樣的濾波器的設(shè)計。 李妍編著MATLAB通信工程仿真        索書號：TN914/20     ISBN/ISSN：978-7-111-29323-1 機械工業(yè)出版社     2010本書介紹了使用MATLAB進行通信工程仿真的方法，內(nèi)容包括MATLAB概述、MATLAB的基本操作、MATLAB程序設(shè)計等。 張德豐等編著現(xiàn)代通信系

13、統(tǒng)建模與仿真        索書號：TN914/14     ISBN/ISSN：978-7-5606-1834-0 西安電子科技大學出版社     2007本書全面、系統(tǒng)地介紹了通信系統(tǒng)建模與仿真的基本理論、方法和實現(xiàn)技術(shù)，重點介紹利用波形級仿真技術(shù)來評估通信系統(tǒng)性能的方法。 陳樹新, 鄧妍, 姚如貴編著通信原理:基于Matlab的計算機仿真      &

14、#160;索書號：TN914/13     ISBN/ISSN：7-5635-1175-X 北京郵電大學出版社     2006本書通過實例詳細介紹了MATLAB的主要功能和使用方法，特別針對通信原理這門課程涉及的問題，講解了使用MATLAB時的分析思路和方法。全書共十章，包括：Matlab基本知識、信號與系統(tǒng)、隨機過程、模擬調(diào)制、信道編碼等。 郭文彬, 桑林編著通信系統(tǒng)仿真:建模、方法和技術(shù)        索書號：

15、TN914/18     ISBN/ISSN：7-118-03413-4 國防工業(yè)出版社     2004本書分12章，著重講解采用波形級仿真技術(shù)來評估通信系統(tǒng)的性能的原理、方法和實現(xiàn)技術(shù)?；仡櫤涂偨Y(jié)了相關(guān)理論基礎(chǔ)，重點討論了實用性的方法等。 (美) Michel C.Jeruchim，Philip Balaban, K.Sam Shanmu通信系統(tǒng)仿真原理與無線應用        點擊查看詳細信息索書號：TN914

16、/10     ISBN/ISSN：7-111-16197-1 機械工業(yè)出版社     2005本書系統(tǒng)地介紹通信系統(tǒng)(包括無線通信系統(tǒng))的設(shè)計、分析和仿真方法，還提供了大量極具參考價值的仿真實例。 (美)William H.Tranter等著Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實例分析        點擊查看詳細信息索書號：TP391.75/36     

17、;ISBN/ISSN：978-7-302-17132-4 清華大學出版社     2008本書系統(tǒng)的介紹了通信角膜仿真方法和模型驗證技術(shù)，重點討論了建模仿真原理和相關(guān)的數(shù)值計算方法、模擬通信系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、調(diào)制與編碼、信道模擬、載波與符號同步、信道均衡、調(diào)頻系統(tǒng)和直接擴頻系統(tǒng)、通信模型正確性評估等內(nèi)容。 邵玉斌編著現(xiàn)代通信系統(tǒng):MATLAB版        點擊查看詳細信息索書號：TM914/2     ISBN/I

18、SSN：7-121-01042-9 電子工業(yè)出版社     2005本書介紹的通信系統(tǒng)有：微波中繼通信系統(tǒng)、短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)。內(nèi)容包括系統(tǒng)的組成、相關(guān)的當代技術(shù)、系統(tǒng)性能和設(shè)計考慮等。本書取材新穎，反映了 (美) John G. Proakis等著通信系統(tǒng)仿真:建模、方法和技術(shù)        點擊查看詳細信息索書號：TN914/18     ISBN/ISSN：7-118-03413-4 國防工業(yè)出版社     2004本書分12章，著重講解采用波形級仿真技術(shù)來評估通信系統(tǒng)的性能的原理、方法和實現(xiàn)技術(shù)?；仡櫤涂偨Y(jié)了相關(guān)理論基礎(chǔ)，重點討論了實用性的方法等。 (美) Michel C.Jeruchim，Philip B