第一篇：通信原理課程設計

通信原理課程設計

姓名＿＿＿＿＿＿ 學號＿＿＿＿___ 班級＿＿＿＿＿

目錄

一、目錄 …………………………………………………………………2

二、任務書……………………………………………………………………3

三、具體內容及要求 ……………………………………………………………4

3.1 題目一

…………………………………………………………………4

3.1.1題目內容

……………………………………………………………4

3.1.2設計思想或方法 ………………………………………………………4

3.1.3實現的功能或方法 ……………………………………………………4

3.1.4程序流程圖 ……………………………………………………………4

3.1.5程序代碼

……………………………………………………………5

3.1.6仿真框圖

……………………………………………………………5

3.1.7模塊描述及參數設置 …………………………………………………5

3.1.8結果運行

……………………………………………………………10

3.1.9結果分析

……………………………………………………………11

3.2 題目二 …………………………………………………………………11

3.2.1題目內容

……………………………………………………………11

3.2.2設計思想或方法

……………………………………………………11

3.2.2程序流程圖……………………………………………………………12

3.2.4程序代碼

……………………………………………………………13

3.2.5仿真框圖

……………………………………………………………13

3.2.6模塊描述及參數設置…………………………………………………14

3.2.7結果運行

……………………………………………………………20

3.2.8結果分析

……………………………………………………………20

3.3 題目三 …………………………………………………………………20

3.3.1題目內容

……………………………………………………………20

3.3.2設計思想或方法………………………………………………………20

3.2.3程序流程圖……………………………………………………………21

3.2.4程序代碼

……………………………………………………………21

3.2.5結果運行

……………………………………………………………23

3.2.6結果分析

……………………………………………………………23

四、心得與體會……………………………………………………………………23

五、參考文獻………………………………………………………………………23

《通信原理課程設計》任務書

一、目的和要求：

要求學生在熟練掌握MATLAB和simulink仿真使用的基礎上，學會通信仿真系統的基本設計與調試。并結合通信原理的知識，對通信仿真系統進行性能分析。

二、實驗環境

PC機、Matlab/Simulink

三、具體內容及要求

(1)試用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系；

(2)試用Matlab/Simulink研究BPSK+信道編碼（取漢明碼）在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系；分析不同碼率對誤碼率性能的影響。

(3)試用Matlab編程實現HDB3碼的編解碼過程，并畫出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、編碼和解碼圖形。

四、提交設計報告

內容包括：

? 系統的基本原理框圖以及每一個模塊的作用；

? 系統Simulink 仿真過程中，每一個用到的模塊中主要參數的意義； ? 仿真系統參數的設定和設定的依據；

? 仿真系統參數改變時，給仿真結果帶來的影響（如高斯白噪聲信道的信噪比增加，則誤碼率減小）；

? 仿真程序（需要加注釋）。

? 仿真的結果（波形，誤碼率等）。

五、主要參考文獻及資料

邵玉斌.Matlab/Simulink通信系統建模與仿真實例分析.清華大學出版社 2008年 李賀冰等，Simulink通信仿真教程，國防工業出版社，2006年5月。

3.1、題目一

3.1.1、題目內容

試用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系；

3.1.2、設計思想或方法

先用Simulink建立BPSK在加性高斯白噪聲信道（無突發干擾）下的仿真模型，設置好每個模塊的參數，編寫主程序實現BPSK的輸入，在程序運行過程中調用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率，最后畫出BPSK在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系。3.1.3、實現的功能說明

通過調用已建立的BPSK在加性高斯白噪聲信道（無突發干擾）下的仿真模型，利用Matlab編程分析BPSK在加性高斯白噪聲信道（無突發干擾）的誤碼率性能。

3.1.4、程序流程圖

3.1.5、程序代碼

x=0:20;

y=x;

hold off;%取消原來的圖 M=2

for i=1:length(x)

SNR=x(i);%信道的信噪比依次取x中的元素

sim('untitled1');%運行仿真程序，得到的誤比特率保存在工作區變量 BitErrorRate中 y(i)=mean(BitErrorRate);%計算BitErrorRate的平均值作為本次仿真的誤比 特率

End semilogy(x,y,'k','LineWidth',2);%對y取對數畫圖 hold on;

xlabel('高斯白噪聲信道中的SNR');ylabel('誤碼率');

title('BPSK的誤碼率曲線');hold on;grid on;%畫網格

3.1.6、仿真框圖

3.1.7、模塊描述及參數設置

Random Integer Generator(隨機整數發生器)

模塊描述：采用該模塊產生隨機的二進制隨機信號作為系統的信源。模塊參數：Initial seed:隨機數種子，不同的隨機數種子通常產生不同的序列。

Sample time：抽樣時間，表示輸出序列中每個二進制符號的持續時間。Frame-based outputs:選種表示輸出為幀格式，否則輸出數據流。Samples per frame:只有當Frame-based outputs選種后才可編輯此參數，它表示輸出一幀中包含的抽樣點數。此處表示1幀由10000個比特組成。

Output data type：輸出數據類型。

BPSK Modulator Baseband(BPSK基帶調制器)模塊參數: Phase offset(rad):相位偏移

AWGN Channel（高斯信道）

模塊描述：最簡單的信道，常指加權高斯白噪聲(AWGN)信道。這種噪聲假設為在整個信道帶寬下功率譜密度(PDF)為常數，并且振幅符合高斯概率分布。

模塊參數：Initial seed: 隨機數種子，不同的隨機數種子通常產生不同的序列。

SNR:信噪比。

Input signal power,referenced to 1 ohm：輸入信號功率,參考1歐姆。

BPSK Demodulator Baseband（BPSK基帶解調器）模塊參數：Phase offset(rad):相位偏移

Error Rate Calculation（誤碼率計算）

模塊描述：通過比較傳輸數據和接收數據來計算誤碼率，模塊的輸出數據是長度為n的向量，其中每個元素的意義分別是：誤碼率或誤比特率、總的錯誤個數、總的參加比較的符號或比特數。

模塊參數：Receive delay:指定接收方滯后發送的抽樣點數,即接收的第幾個值對應發送的第一個值。

Computation delay:指定開始比較時模塊忽略的抽樣點數。Computation mode:指定模塊是比較全部還是輸入數據。Output data:指定計算結果是輸出到工作區還是端口。

Selector（信號選擇器）

模塊描述：選擇或重組信號，對輸入矢量的元素進行有選擇的輸出。選擇第一個，則輸出誤碼率；選擇第二個，則輸出誤碼個數；選擇第三個，則輸出全部碼數。

模塊參數：Number of input dimensions:輸入維數。

Index mode: 索引模式，該模塊默認從一開始的（one-based）。

Input port size: 輸入口大小。

To Workspace(將輸出數據寫入到Matlab的工作空間)模塊描述：將其輸出寫入工作空間。模塊將其輸出寫入到一個由模塊Variable name參數命名的矩陣或結構中。

模塊參數： Variable name:寫入工作區間的數據名稱，默認為simout。

Limit data points to last:模塊最多可以保留的數據個數，inf表示無窮

大。

Decimation:寫入數據的抽樣頻率，即每隔多少抽樣點輸入一個值。

Sample time:寫入數據的抽樣時間，默認值為-1，表示與上一模塊抽

樣時間相同。

Save format:將仿真輸出保存到工作空間的格式，該模塊是將輸出保

存為為數組形式。

3.1.8、運行結果 3.1.9、結果分析

在信道高斯白噪聲的干擾下，數字調制系統的誤碼率取決于信噪比，BPSK的誤碼率隨著信噪比的增大而減小。

3.2、題目二

3.2.1、題目內容

試用Matlab/Simulink研究BPSK+信道編碼（取漢明碼）在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系；分析不同碼率對誤碼率性能的影響。

3.2.2、設計思想或方法

先用Simulink建立BPSK在加性高斯白噪聲信道（無突發干擾）下的仿真模型，信道編碼及解碼方式，采用漢明碼進行處理，設置好每個模塊的參數，編寫主程序實現BPSK的輸入，在程序運行過程中調用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率，最后畫出BPSK在加性高斯白噪聲信道下的誤碼率性能與信噪比之間的關系曲線。

3.2.3、程序流程圖

3.2.4、程序代碼

clc

%x表示信噪比 x=-2:1:8;

y=zeros(size(x));%產生全零矩陣

%信源產生信號的bit等于10000bit/s BitRate=10000;

%循環執行仿真程序

MessageLength=4;CodewordLength=7;for i=1:length(x)SNR=x(i);

sim('BPSK_Hamming');%運行仿真程序，得到的誤比特率保存在工作區變量BitErrorRate中

y(i)=mean(BitErrorRate);%對矩陣中各列的誤碼率元素分別求平均值 end

semilogy(x,y,'-r');%y軸用對數標度，x軸用線性標度繪制圖形 hold on;

MessageLength=11 CodewordLength=15 for i=1:length(x)SNR=x(i);

sim('BPSK_Hamming');%調用仿真程序 y(i)=mean(BitErrorRate);%取平均值 end

semilogy(x,y,'-k');%y軸用對數標度，x軸用線性標度繪制圖形 hold on;

MessageLength=26 CodewordLength=31 for i=1:length(x)SNR=x(i);

sim('BPSK_Hamming');%調用仿真程序 y(i)=mean(BitErrorRate);%取平均值 end

semilogy(x,y,'-b');%y軸用對數標度，x軸用線性標度繪制圖形

hold on;

xlabel('信噪比SNR(dB)');ylabel('誤碼率Pe');

title('BPSK+漢明碼的誤碼率性能');

legend('碼率=4/7','碼率=11/15','碼率=26/31')%給圖形加注解 axis([-2 8 1e-6 1]);%坐標軸 grid on;%畫網格線

3.2.5、仿真框圖

3.2.6、模塊描述及參數設置

Random Integer Generator（隨機整數發電器）模塊描述：采用該模塊產生隨機的二進制隨機信號作為系統的信源

模塊參數：Initial seed:隨機數種子，不同的隨機數種子通常產生不同的序列。

Sample time：抽樣時間，表示輸出序列中每個二進制符號的持續時間。Frame-based outputs:選種表示輸出為幀格式，否則輸出數據流。Samples per frame:只有當Frame-based outputs選種后才可編輯此參數，它表示輸出一幀中包含的抽樣點數。此處表示1幀由MessageLength個比特組成

Output data type：輸出數據類型。

Hamming Encoder（漢明碼編碼器）

模塊描述：用于對輸入信息進行漢明編碼，漢明碼是一種能夠糾正一位錯誤的紅性分組碼，碼長為N。該信息位的長度為K，其中，N=2^M-1（M>=3），K=N-M。

模塊參數：CodewordLength:碼長

M-degree primitive polynomial：m次本始多項式

BPSK Modulator Baseband(BPSK基帶調制器)模塊參數: Phase offset(rad):相位偏移

AWGN Channel（高斯信道）

模塊描述：最簡單的信道，常指加權高斯白噪聲(AWGN)信道。這種噪聲假設為在整個信道帶寬下功率譜密度(PDF)為常數，并且振幅符合高斯概率分布。

模塊參數：Initial seed: 隨機數種子，不同的隨機數種子通常產生不同的序列。

SNR:信噪比。

Input signal power,referenced to 1 ohm：輸入信號功率,參考1歐姆。

BPSK Demodulator Baseband（BPSK基帶解調器）模塊參數：Phase offset(rad):相位偏移

Hamming Decoder（漢明碼解碼器）

模塊描述：創建一個碼長為N，信息碼長為K的漢明碼。其中，N=2^M-1(M>=3),K=N-M。

模塊參數：此處的兩個參數要與前面的Hamming Encode參數一致。

Error Rate Calculation（誤碼率計算）

模塊描述：通過比較傳輸數據和接收數據來計算誤碼率，模塊的輸出數據是長度為n的向量，其中每個元素的意義分別是：誤碼率或誤比物率、總的錯誤個數、總的參加比較的符號或比特數。

模塊參數：Receive delay:指定接收方滯后發送的抽樣點數,即接收的第幾個值對應發送的第一個值。

Computation delay:指定開始比較時模塊忽略的抽樣點數。Computation mode:指定模塊是比較全部還是輸入數據。Output data:指定計算結果是輸出到工作區還是端口。

Selector（信號選擇器）

模塊描述：選擇或重組信號，對輸入矢量的元素進行有選擇的輸出。選擇第一個，則輸出誤碼率；選擇第二個，則輸出誤碼個數；選擇第三個，則輸出全部碼數。

模塊參數：Number of input dimensions:輸入維數。

Index mode: 索引模式，該模塊默認從一開始的（one-based）。

Input port size: 輸入口大小。

To Workspace(將輸出數據寫入到Matlab的工作空間)模塊描述：寫入專門的數據到MATLAB的主工作區。數據不可用直到仿真結束或暫停。

模塊參數： Variable name:寫入工作區間的數據名稱，默認為simout。

Limit data points to last:模塊最多可以保留的數據個數，inf表示無窮

大。

Decimation:寫入數據的抽樣頻率，即每隔多少抽樣點輸入一個值。

Sample time:寫入數據的抽樣時間，默認值為-1，表示與上一模塊抽

樣時間相同。

Save format:輸出數據的形式。

3.2.7、運行結果

3.2.8、結果分析

在相同信噪比的情況下，碼率不同誤碼率也不同，信息碼長度越長的誤碼率和信噪比關系曲線越低，在信噪比較小時很難分辨誤碼率相差不大，而隨著信噪比的增大誤碼率會相差越來越大。

3.3題目三

3.3.1、題目內容

試用Matlab編程實現HDB3碼的編解碼過程，并畫出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、編碼和解碼圖形。

3.3.2、設計思想或方法

編碼時，對于消息碼中的1依次取+1,-1，連續有4個0時，第4個0置為V，第一個V的正負與前一個相鄰0的1的正負一樣，之后V依次取前個V的相反極性；并且判斷V的極性與前一個與0相鄰的非0值的極性是否一樣，若不一樣，則改變該非0值的極性；

解碼時，+1，—1都變成1；連續遇見3個0則把該3個0與之后1位皆變為0 ；l連續遇見2個0，則判斷2個0之前一位與之后一位極性是否相同，若相同，則該4為皆化為0。

3.3.3、程序流程圖

3.3.4、程序代碼

x1=[1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0];n=length(x1);x2=x1;m=1;r=0;c=0;d=0;

%HDB3編碼 for i=1:n

if x2(i)==0 r=r+1;

if r==4&c==0 c=1;

x2(i)=b;d=-x2(i);r=0;

end

if r==4&c==1 x2(i)=d;d=-d;if x2(i)~=x2(i-4)x2(i-3)=x2(i);m=-x2(i-3);

end r=0;end

else

x2(i)=m;b=m;m=-m;r=0;

end end

%HDB3解碼 e=0;x3=x2;for i=1:n

if x3(i)==0 e=e+1;

if e==3&i

x3(i-2:i+1)=[0 0 0 0];e=0;

end

if e==2&i

if x3(i+1)==x3(i-2)x3(i-2:i+1)=[0 0 0 0];e=0;

end

end

else x3(i)=1;e=0;

end end

%作圖

subplot(4,1,1);stairs([0:length(x1)-1],x1);axis([0 2]);ylabel('消息碼');

subplot(4,1,2);stairs([0:length(x1)-1],x2);axis([0 2]);ylabel('HDB3碼');

subplot(4,1,3);stairs([0:length(x1)-1],x3);axis([0 2]);ylabel('解碼后');

3.3.5、運行結果

length(x1)length(x1)length(x1)-2-2-2

3.3.6、結果分析

第一個波形是消息碼1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 第二個波形是HDB3碼1-1 0 1 0 0 0 1 0 0-1 1-1 0 0 0-1 0 0 1 0 第三個波形是解碼1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 通過對比經HDB3碼編碼前的原消息碼和HDB3碼解碼，可以得出其編碼譯碼過程完全對應正確，解碼成功。

四、心得與體會

這次通信原理的課程設計，不像平時的實驗課，會提供仿真框圖和程序，所以如何連接仿真框圖，需要哪些部件，每個部件如何設置參數，如何編寫程序都需要自己來解決。雖然一開始無從下手，不過在同學的幫助下，上網查找資料，還是解決了這些問題。這也使得我對于仿真框圖與BPSK的調制解調等印象更加深刻。

在編寫HDB3碼的編碼與解碼程序時，也遇到了不少問題，好幾次都失敗了，令我滿頭疼的，最后冷靜的分析了HDB3碼的編碼過程，并列出了許多個消息碼轉化為HDB3碼的例子，相互比較找到規律后，成功解決了何時添加B,V和B,V極性的問題。解碼時便要容易許多了,只要觀察幾個例子，很容易得到規律。不過我編寫的解碼部分程序還是存在一些不足之處，對于一些特別的消息碼不能應用。

五、參考文獻

【1】樊昌信，曹麗娜.通信原理，第6版.國防工業出版社，2006.

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