第一篇：通信原理課程設計

沈陽理工大學通信系統課程設計報告

1.課程設計目的

（1）掌握抑制載波調幅信號(AM)的調制原理。（2）學會Matlab仿真軟件在通信中的應用。（3）掌握AM系統在同步檢波下的性能分析。（4）根據實驗中的波形，學會分析實驗現象。

2.課程設計要求

（1）掌握課程設計的相關知識、概念清晰。

（2）利用Matlab軟件進行AM仿真及程序設計，并對性能進行分析。

3.相關知識

3.1開發工具和編程語言

開發工具：

基于MATLAB通信工具箱的線性分組碼漢明碼的設計與仿真 編程語言：

MATLAB是一個交互式的系統，其基本數據元素是無須定義維數的數組。這讓你能解決很多技術計算的問題，尤其是那些要用到矩陣和向量表達式的問題。而要花的時間則只是用一種標量非交互語言(例如C或Fortran)寫一個程序的時間的一小部分。.名稱“MATLAB”代表matrix laboratory（矩陣實驗室）。MATLAB最初是編寫來提供給對由LINPACK和EINPACK工程開發的矩陣軟件簡易訪問的。今天，MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程開發的軟件，這些工程共同表現了矩陣計算的軟件中的技術發展。

3.2AM調制原理

所謂調制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩波上，沈陽理工大學通信系統課程設計報告

再由信道傳送出去。這里的高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調制就是有調制信號去控制載波信號的振幅。

幅度調制(Amplit ude Modulation ,AM)簡稱調幅 ,是正弦型高頻載波的幅度隨調制信號幅度變化的一種調制方式 ,為全世界傳統模擬中短波廣播技術所采用。中短波廣播 AM 信號主要靠地波和天波傳播,這種傳播路徑屬于典型的隨參信道傳播。隨參信道對信號傳輸的影響是不確定的 ,故信號的影響比較嚴重。隨參信道中包含著除媒質外的其他轉換器(解調器),但從對信號傳輸的影響來看 ,傳輸媒質的影響較為主要,而轉換器特性的影響較為次要。本文主要討論不同情況下 AM 系統的抗噪聲性能。鑒于 AM 信號的傳輸特性 ,在分析其抗噪聲性能時 ,主要應考慮加性噪聲對 AM 系統的影響。加性噪聲獨立于有用信號 ,但卻始終干擾有用信號 ,它是一種隨機噪聲 ,相對于 AM 系統的高頻載波而言 ,可以看作是窄帶隨機過程。加性噪聲被認為只對信號的接收產生影響 ,故 AM 系統的抗噪聲性能往往利用解調器的抗噪聲能力來衡量,而抗噪聲能力通常用信噪比和調制制度增益來度量。

4.課程設計分析

4.1 AM系統性能分析模型

圖 1 給出了分析 AM 解調器性能的模型。

模型輸入端的 AM 信號用 sAM(t)表示,信道用相加器表示,而加性噪聲用 n(t)表示,噪聲在經過帶通濾波器后變為帶通型噪聲 ni(t), 相對于 AM 信號的載波 ,它是一個窄帶隨機過程 ,可以表示成:ni(t)= nc(t)cos(ω c t)-ns(t)sin(ω c t)(1)式中: nc(t)和 ns(t)分別稱為 ni(t)的同相分量和正分量。由于 ni(t), nc(t)和 ns(t)均值都為零 ,方差和平均功率都相同 ,于是取統計平均有:

如果解調器輸入的噪聲 ni(t)具有帶寬 B , 則可規 定輸入的噪聲平均功率為:

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式中: no 是一個實常數 ,單位為 W/ Hz ,表示噪聲單邊功率譜密度 ,它在通帶 B 內是恒定的。根據圖 1 ,解調后的有用信號為 mo(t),輸出噪聲為no(t), 則解調器輸出的信噪比為:

由求得的解調器輸入及輸出信噪比 ,可以對該解調器的抗噪聲性能作出評估。為此 ,定義解調器的調制制度增益為輸出信噪比與輸入信噪比的比值 G:

G表示檢波器能夠得到的信噪比改善值,其值越大 ,表明解調器的抗噪聲性能越好。

4.2 同步檢波下的 AM系統性能

AM 信號可用同步檢波(實際上是同步檢測)和包絡檢波兩種方法解調。因為不同的解調方將可能有不同的信噪比,所以分析 AM 系統的性能應根據不同的解調方法來進行。先分析同步檢波下的 AM 系統性能。設 AM 信號:sAM(t)= [ A + m(t)]cos(ω c t)(6)式中: A 為載波的幅度;m(t)是直流分量為零的調制信號,且 A ≥| m(t)| max。輸入噪聲可用式(1)表示。則:解調器輸入的信號功率為:

解調器輸入的噪聲功率為:

同步檢波時的相干載波為cos(ω c t),則解調器的輸出信號為:

式 中: A/ 2[ A + m(t)]cos(2ω c t), nc(t)/ 2cos(2ω c t), ns(t)/ 2sin(2ω c t)和直流分量 A/ 2 都被濾波器濾除[5 ]。顯然 ,解調器的輸出信號功率為:

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解調器的輸出噪聲功率為:

所以 ,在采用同步檢波法進行解調時,AM 信號的調制制度增益為:

可見 ,同步檢波時的調制制度增益并不受噪聲的影響。當用正弦型信號進行 100 %調制時有

, 代入式(11)可得: G = 2/ 3 這就是同步檢波器能夠得到的最大信噪比改善值。

5.仿真

程序：

clc;fm=100;fc=500;fs=5000;Am=1;A=2;N=512;K=N-1;n=0:N-1;t=(0:1/fs:K/fs);yt=Am*cos(2*pi*fm*t);figure(1)subplot(1,1,1),plot(t,yt),title('頻率為3000的調制信號f1的時時域波');y0=A+yt;y2=y0.*cos(2*pi*fc*n/fs);

y3=fft(y2,N);% fft 變換

q1=(0:N/2-1)*fs/N;mx1=abs(y3(1:N/2));figure(2)subplot(2,1,1);

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plot(t,y2);title('已調信號的時時域波');subplot(2,1,2);plot(q1,mx1);title('f1已調信號的頻譜');

%繪圖 yc=cos(2*pi*fc*t);

figure(3)subplot(2,1,1),plot(t,yc),title('載波fc時域波形')N=512;n=0:N-1;yc1=Am*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(yc1,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y3(1:N/2));

figure(3)subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('載波fc頻譜')y4=0.01*randn(1,length(t));%用RANDN產生高斯分布序列

w=y4.^2;

%噪聲功率 figure(4)subplot(2,1,1);plot(t,y4);title('高斯白噪聲時域波形')y5=fft(y4,N);q2=(0:N/2-1)*fs/N;mx2=abs(y5(1:N/2));subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title('高斯白噪聲頻域波形')y6=y2+y4;

figure(5)subplot(2,1,1),plot(t,y6),title('疊加后的調制信號時域波形')q3=q1;mx3=mx1+mx2;subplot(2,1,2),plot(q3,mx3),title('疊加后的調制信號頻譜波形')%調制 yv=y6.*yc;%乘以載波進行解調 Ws=yv.^2;p1=fc-fm;[k,Wn,beta,ftype]=kaiserord([p1 fc],[1 0],[0.05 0.01],fs);%Fir數字低通濾波

window=kaiser(k+1,beta);%使用kaiser窗函數

b=fir1(k,Wn,ftype,window,'noscale');%使用標準頻率響應的加窗設計函數 yt=filter(b,1,yv);yssdb=yt.*2-2;

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figure(6)subplot(2,1,1),plot(t,yssdb),title('經過低通已調信號的時域波形采樣')y9=fft(yssdb,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y9(1:N/2));subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('經過低通已調信號頻域波形')%解調

ro=y9-yt;

W=(yt.^2).*(1/2);

R=W/w

r=W/ro

G=r/R 6.結果分析

程序運行的結果如圖：

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7.參考文獻

[1] 飛思科技產品研發中心．神經網絡理論與MATLAB7實現．電子工業出版社，2005.3 [2] 韓力群.人工神經網絡理論、設計及應用:第二版.化學工業出版社，1990.1

[3] 聞新，周露，李翔，張寶偉.MATLAB神經網絡仿真與應用.科學出版社，2003.7

[4 ] [美] Alan V Oppenheim.信號與系統[M].2 版.西安:西安交通大學出版社 ,1998.[5 ] 劉長年 ,李明 ,職新衛.數字廣播電視技術基礎[M].北京:中國廣播電視出版社 ,2003.[6 ] 鄭君里.信號與系統 [ M ].2 版.北京: 高等教育出版社 ,2000.[7 ] 王春生.廣播發送技術[ M ].安徽:合肥工業大學出版社 ,2006.[8 ] 陳曉衛.全固態中波廣播發射機使用與維護[M].北京:中國廣播電視出版社 ,2002.[9 ] 劉洪才.現代中短波廣播發射機[M].北京:中國廣播電視出版社 ,2003.[10 ] 高福安.廣播電視技術管理與教育[M].北京:中國廣播電視出版社 ,2003.

第二篇：通信原理課程設計[范文]

通

題目：

信 原 理課程設計

基于MATLAB的系統的2ASK仿真

五、設計心得和體會???????????????????????

1、心得和體會……………………………………………………………

2、致謝……………………………………………………………………

參考文獻????????????????????????????????

一、2ASK通信系統發展背景

隨著通信技術日新月異的發展，尤其是數字通信的快速發展越來越普及，研究人員對其相關技術投入了極大的興趣。為使數字信號能在帶通信道中傳輸，必須用數字信號對載波進行調制，其調制方式與模擬信號調制相類似。根據數字信號控制載波的參量不同也分為調幅、調頻和調相三種方式。因數字信號對載波參數的調制通常采用數字信號的離散值對載波進行鍵控，故這三種數字調制方式被稱為幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。經調制后的信號，通過信道傳輸，在接收端解調后恢復成數字信號。因此，調制解調技術是實現現代通信的重要手段，促進通信的快速發展。

現代通信系統要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質量好。作為其關鍵技術之一的調制解調技術一直是人們研究的一個重要方向。從最早的模擬調幅調頻技術的日臻完善，到現在數字調制技術的廣泛運用，使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進制數字振幅鍵控是一種古老的調制方式，也是各種數字調制的基礎。

二、仿真設計原理 1、2ASK信號的調制

2ASK技術是通過改變載波信號的幅值變化來表示二進制0或1的。載波0，1信息只改變其振幅，而頻率和相位保持不變。通常使用其最大值Acos(?t??)和0分別表示1和0.有一種常用的幅值鍵控技術是開關鍵控（OOK）在OOK中，把一個幅度取為0，另一個幅度取為非0,其優點是傳輸信息所需的能量下降了，且調制方法簡單.ＯＯＫ的產生原理如圖2、2ASK信號的解調

接收端接收信號傳來的2ASK信號，首先經過帶通濾波器濾掉傳輸過程中產生的噪聲干擾，再從中回復原始數據信號。常用的解調方法有兩種：包絡解調法和相干解調法。

相干解調法

相干解調也叫同步解調，就是利用相干波和接收到的2ASK信號相乘分離出包含原始信號的低頻信號，再進行抽樣判決恢復數字序列。相干波必須是與發送端同頻同相的正弦信號。Z（t）=y(t)cos(?t)=m(t)cos2(?t)=111m(t)[1+cos(2?t)]=m(t)+m(t)cos(2?t).式中1/2m(t)是基帶信號，2221/2m(t)cos(2?t)是頻率為2?的高頻信號，利用低通濾波器可檢測出基帶信號，再經過抽樣判決，即可恢復出原始數字信號序列{an},2ASK信號帶寬為碼元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb為信息速率。

相干解調的原理圖如下

三、直接用MATLAB編程仿真

1、實驗框圖

在數字基帶傳輸系統中，為了使數字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道應具有低通形式的傳輸特性。然而，在實際信道中，大多數信道具有帶通傳輸特性，數字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數字基帶信號對載波進行調制，產生

元速率Rb=1000Band,載波頻率為f=4kHZ.以下是仿真程序及注釋。例子中采用OOK鍵控方式實現2ASK調制。第一行為數字序列波***1的單極性不歸零碼，碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s，第二行為載波波形，在一個碼元寬度，有4個周期的正玄波載波信號f=1/4Tb=4kHz;第三行為調整之后的波形，碼元1對應的調制后波形對應正玄波，0對應的調制后波形為0，結果滿足要求.。

%數字信號的ASK調制

3、使用MATLAB編程

Clear;

%清空空間變量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%數字信號序列 Lm=length(m);

%序列的長度

F=200;

%數字信號的帶寬

f=800;

%正弦載波信號的頻率 A=1;

%載波的幅度

Q=f/F;

%頻率比，即一個碼元寬度中的正弦周期個數，為適配下面的濾波器參數選取，Q>=1/3 M=500；

%一個正弦周期內的采樣點數 t=(0:M-1)/M/f;

%一個正弦信號周期內的時間

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一個碼元寬度內的正弦載波信號 Lcarry1=length(carry1);

%一個碼元寬度內的信號長度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%載波信號

ask=kron(m,carry1);

%調制后的信號 N=length(ask);

%長度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%時間 Tmin=min(tau);

%最小時刻 Tmax=max(tau);

%最大時刻 T=ones(size(carry1));

%一個數字信號1 dsig=kron(m,T);

%數字信號波形 subplot(3,1,1);

%子圖分割 plot（tau,dsig）

%畫出載波波形 grid on

%添加網 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%設置坐標范圍 subplot(3,1,2)

%子圖分割 plot(tau,carry2)

%畫出載波波形 grid on

%添加網絡

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%設置坐標范圍 subplot(3,1,3)

%子圖分割 plot(tau,ask)

%畫出調制后的波形 grid on

%添加網絡

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%設置坐標范圍

y=(x(t_judge));

%抽樣判決時刻的信號值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽樣判決信號的0階保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽樣判決后的數字信號波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽樣判決后的信號對應時間 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、圖示

%子圖分割

%畫出抽樣判決后的數字信號波形-0.2 1.2])

%畫出原始信號波形與解調后信號作對比

四、仿真結果

011

為使仿真過程清晰，忽略了信道的傳輸延時等，僅考慮了抽樣判決點選取時的延時0.5Tb，因碼元波特率RB=1000Band，碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s，從圖中標注可以看出，信號的起始點為0.0005s。

五、設計心得和體會

1、心得和體會

通過本次課程設計，我們主解了要了2ASK調制與解調原理，特別是2ASK調制解調電路的MATLAB實現與調制性能分析，把本學期學的通信原理等通信類科目的內容應用到本課程設計中來，進一步鞏固復習通信原理，MATLAB等課程，以達到融會貫通的目的。

通過對通信系統原理和MATLAB的學習，在通過硬件實現時會時不時地會出現一些問題，諸如：某個芯片的用法、其適用范圍、其典型應用時會出現的問題、濾波器的設計、模擬電路中反饋電阻與控制增益器件的調節等等，都需要理論知識和實踐經驗結合才能解決。在此期間，首先，通過查閱相關書籍、文獻，搞清楚原理框圖，為今后的實驗及論文寫作奠定比較扎實的理論；其次，在原理圖的基礎之上，設計具體的硬件實現流程圖，利用將一個大而復雜的系統分解轉化為多個小而簡單的模塊的思想，在進行整合、連接，將復雜的問題簡單化。了解了更多關于通信的知識，對以后的學習和工作又了莫大的幫助。通過本次課程設計，加強了對通信系統原理的理解，學會查尋資料、方案比較，以及設計計算及仿真等環節，進一步提高了分析解決實際問題的能力。在學習通信原理理論后進行一次電子設計與制作，鍛煉了分析、解決電子電路問題的實際本領。為進一步學習計算機網絡，數據通信，多媒體技術等課程打下堅實的基礎。運用學習成果把課堂上學的系統化的理論知識，嘗試性的應用于實際設計工作，并從理論的高度對設計工作的現代化提高一些有真惰性的建議和設想，檢驗學習成果，看一看課堂學習與實際工作到底有多大差距，并通過綜合分析，找出學習中存在的不足，以便為完善學習計劃，更邊學習內容提供實踐依據。

2、致謝

在此，首先要感謝蔡老師對我們一直以來的關心和照顧，細心給我們解答疑惑，幫助我們更好的學習，同時還要謝謝同學們熱情的幫助。最后，祝老師新年快樂！笑口常開！

參考文獻

[1]《通信原理》（第2版）樊昌信 等編著

國防工業出版社 北京

2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技術手冊》魏巍 主編 國防工業出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真開發手冊》孫屹 主編 李妍 編著國防工業出版社 北京2004年

第三篇：通信原理課程設計

通 信 原

理

課

程 設計

班級：

姓名：

學號：

任課教師：

Simulink建模仿真實現頻分復用

? 設計目的

掌握頻分復用工作原理

學會使用Simulink建模仿真

? 設計題目涉及的理論知識

當一條物理信道的傳輸能力高于一路信號的需求時，該信道就可以被多路信號共享，例如電話系統的干線通常有數千路信號的在一根光纖中傳輸。復用就是解決如何利用一條信道同時傳輸多路信號的技術。其目的是為了充分利用信道的頻帶或時間資源，提高信道的利用率。

信號多路復用有兩種常用方法：頻分復用（FDM）和時分復用（TDM）。時分復用通常用于數字信號的多路傳輸。頻分復用主要用于模擬信號的多路傳輸，也可用于數字信號。

頻分復用是一種按頻率來劃分信道的復用方式。在FDM中，信道的帶寬被分成多個相互不重疊的頻段（子通道），沒路信號占據其中一個子通道，并且各路之間必須留有未被使用的頻帶（防護頻帶）進行分隔，以防止信號重疊。在接收端，采用適當的帶通濾波器將多路信號分開，從而恢復出所需要的信號。

在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號（如原理圖中的輸入信號1、2、3這3路信號）所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同（或略寬）的子信道；然后在每個子信道上傳輸一路信號，以實現在同一信道中同時傳輸多路信號。多路原始信號在頻分復用前，先要通過頻譜搬移技術將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號的帶寬不相互重疊（搬移后的信號如圖中的中間3路信號波形）；然后用不同的頻率調制每一個信號，每個信號都在以它的載波頻率為中心，一定帶寬的通道上進行傳輸。為了防止互相干擾，需要使用抗干擾保護措施帶來隔離每一個通道。? 設計思想（流程圖）

整個系統的流程為：

輸入正弦信號→低通濾波器→調制器→帶通濾波器→高斯信道→帶通濾波器→解調→低通濾波器→輸出信號 ? 仿真模塊

正弦信號；Sine Wave模塊

低通濾波器 ：Analog Filter Design-lowpass模塊

調制器：Analog Passband Modulation ,提供模擬調制技術。

DSB AM Modulator Passband模塊 DSBSC AM Modulator Passband模塊 SSB AM Modulator Passband模塊

帶通濾波器：Digital Filter Design模塊

信道：AWGN channel,加性高斯白噪聲信道。

解調器：Analog Passband Modulation ,提供模擬調制技術。

DSB AM Demodulator Passband模塊 DSBSC AM Demodulator Passband模塊 SSB AM Demodulator Passband模塊 輸出：Scope模塊 加法：Sum 模塊

? 仿真模型和模塊的參數設置

參數設置 仿真結果設置Sine Wave模塊參數，雙擊模塊刪除默認值輸入新的設置 設置Amplitude 為1 設置Frequency為2*pi 設置Samples per frame 為0.01 低通濾波器

設置filter order為8

設置 passband edge frenquency 為30

3帶通濾波器 信道

設置 Initial seed 67

設置 Mode Variance from mask 調制器

設置 Carrier frenquency 100 6 解調器

設置Carrier frenquency 100

結論（結果分析）

通過對以上三個不同的信號進行低通、帶通濾波和AM、DSB、SSB的調制解調得出三個不同的波形。從而知道頻分復用利用同一個信道同時傳輸多路信號的，充分利用信道的頻帶或時間資源，提高信道的利用率。盡管在傳輸和復用過程中，調制解調等過程會不同程度的引入非線性失真，而產生各路信號的相互干擾，但是頻分復用仍然可以普遍應用在多路載波電話系統中。

Simulink是一個很好的應用工具，我學習到如何建模和仿真。在軟件中掌握模塊的功能以及應用，順利的建立模型，進行仿真，得到結果。

第四篇：通信原理課程設計

二○一○～二○一一學年第二學期

電子信息工程系

課程設計計劃書

課程名稱：

通信原理

班

級：

姓

名：

學

號：

指導教師：

二○一一年六月一日

1、課程設計目的：

通過課程設計，鞏固已經學過的有關數字調制系統的知識，加深對知識的理解和應用，學會應用Matlab Simulink工具對通信系統進行仿真。

2、課程設計時間安排：

課程設計時間為第一周。首先查找資料，掌握系統原理，熟悉仿真軟件，然后構建仿真結構模型，最后調試運行并分析仿真結果。

3、課程設計內容及要求：

（1）基本工作原理：

二進制相位調制就是用二進制數字信息控制正弦載波的相位，使正弦載波的相位隨著二進制數字信息的變化而變化。二進制絕對調相就是用數字信息直接控制載波的相位。例如，當數字信息為‘1’時，使載波反相；當數字信息為‘0’時，載波相位不變。2PSK信號可以看成是雙極性基帶信號乘以載波而產生的

解調方法： 信號產生

解調方法：

由于2PSK信號的頻譜中無載波分量，所以2PSK信號的解調只有相干解調，這種相干解調又稱極性比較法。2PSK解調框圖為：

（2）設計系統：

框圖：

設定參數： 正弦載波參數設置

與載波反向正弦波參數設置

伯努利二進制隨機序列產生器

多路選擇器參數設置

帶通濾波器參數設置

低通濾波器參數設置

高斯白噪聲參數設置

（3）Matlab仿真

調制部分

解調部分

誤碼率

4、總結：

通過理論指導，從仿真中可以看出在2PSK調制系統中由于存在信道干擾和碼間干擾，會影響調制系統的性能，及存在一定的誤碼率，誤碼率與信噪比相關，當信噪比提高時。誤碼率下降。

在老師和同學的幫助下我順利的完成了這次課程設計，且這次課程設計使用了MATLAB的SIMULINK功能對2PSK系統進行建模仿真，使我們對數字調制有了更進一步的認識，也對MATLAB中的SIMULINK有了一定的了解，熟悉了它的一些操作。

對于我來說，收獲最大的是方法和能力；那些分析和解決問題的能力。在整個課程設計的過程中，我發現我們學生在經驗方面十分缺乏，空有理論知識，沒有理性的知識；有些東西可能與實際脫節。總體來說，我覺得像課程設計這種類型的作業對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學過的相關知識系統地聯系起來，從中暴露出自身的不足，以待改進！

5、參考書目：

[1] 現代通信系統----使用Matlab 劉樹棠譯 西安交通大學出版社

[2] 現代通信系統分析與仿真----Matlab 通信工具箱 李建新等編著 西安電子科技大學出版社

[3] Simulink通信仿真教程 李賀冰等編 國防工業出版社

第五篇：通信原理課程設計

通信原理課程設計

AM超外差收音機仿真

院系： 班級：

姓名： 學號：

指導老師： 完成日期：

（一）課程設計目的：

為了將理論應用到實踐，我們進行了在整整半個月的課程設計，我學到很多很多的東西，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的內容。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才是真正的知識，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程遇到了各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設計，把以前所學過的知識重新溫故，鞏固了所學的知識。

（二）課程設計內容：

超外差的特點是：被選擇的高頻信號的載波頻率，變為較低的固定不變的中頻(465KHz)，再利用中頻放大器放大，滿足檢波的要求，然后才進行檢波。在超外差接收機中，為了產生變頻作用，還要有一個外加的正弦信號，這個信號通常叫外差信號，產生外差信號的電路，習慣叫本地振蕩。在收音機本振頻率和被接收信號的頻率相差一個中頻，因此在混頻器之前的選擇電路，和本振采用統一調諧線，如用同軸的雙聯電容器(PVC)進行調諧，使之差保持固定的中頻數值。由于中頻固定，且頻率比高頻已調信號低，中放的增益可以做得較大，工作也比較穩定，通頻帶特性也可做得比較理想，這樣可以使檢波器獲得足夠大的信號，從而使整機輸出音質較好的音頻信號。實驗的目的就是用Systemview軟件來演示收音機的工作原理!

（三）設計原理：

原理圖為圖1：

圖1

這次實驗為了說明超外差AM收音機的工作原理及信號解調過程,為了節省仿真時間沒有按實際540-1700KHz的頻率覆蓋范圍和455KHz中頻頻率設計,而采用了20KHz作為IF.另外設了30KHz,40KHz和50KHz三個載波頻率的發射信號,模擬調制信號的帶寬為5KHz以下.并希望接收到40KHz的電臺頻率。收音機使用高邊調諧,本振應為40+20=60KHz,且存在一個鏡像干擾頻率為40+2*20=80KHz。整個混頻輸入與混頻輸出的頻譜圖搬移過程可以用下圖2表示：

圖2

（四）SystemView仿真設計：

圖3

圖3為SystemView仿真設計原理圖

主要圖符參數在下團中標出：

圖4

仿真結果：

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器22的輸出波形如圖5：

圖5

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形如下圖6:

圖6

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形如圖7

圖7

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器25的輸出波形如圖8：

圖8

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器25的輸出波形如下圖9

圖9

SystemView仿真設計原理圖（圖3）接收器23的輸出波形的頻譜圖如圖10

圖10

（五）結果分析

系統采樣頻率設置為200KHz，在原理圖3的左邊對應的是3個AM信號發生器用來模擬3個電臺，調制信號采用了掃頻信號，分別采用了不同的掃頻帶寬和調制度。中頻濾波器采用1個5個極點3db帶寬為10KHz的切比契夫濾波器。接收到的RF信號（圖符23）頻譜如圖10.在40KHz頻率的信號具有最大的調制度（設為1）信息帶寬的中心信號是所希望接收的信號。輸出的差頻項頻譜成分通過一個5極點切比契夫帶同濾波器后，得到如圖9所示的頻譜，期中希望的20KHz載波信號比10KHz和30KHz的信號大了約15db，所以通過一個簡單的二極管包絡檢波器可以將原調制信號解調。解調后的時域信號波形如圖5所示。

（六）總結及心得：

兩周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。

課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．

通過這次Systemview模擬仿真，本人在多方面都有所提高。通過這次課程設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次模擬仿真訓練從而培養和提高自己獨立工作能力，鞏固與擴充了課程所學的內容，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。

在此感謝我們的兩位指導老師，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次課程設計的每個實驗細節和每個數據，都離不開老師您的細心指導。而老師開朗的個性和寬容的態度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設計。同時感謝對我幫助過的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼.由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教。

（七）參考文獻

[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理（第六版）.北京：國防工業出版社，2007

[2]羅衛兵.Systemview 動態系統分析及通信系統仿真設計 西安：西安電子科技大學出版社

[3]張輝，曹麗娜.通信原理學習輔導 西安：西安電子科技大學出版社，2003

[4]孫屹.SystemView通信仿真開發手冊 北京：國防工業出版社，2004