第一篇：通信原理課程設計心得體會

《通信原理》課程是通信專業(yè)一門重要的核心課程，是我們后續(xù)專業(yè)課的基礎。下面是小編整理的通信原理課程設計心得體會，歡迎閱讀。

通信原理課程設計心得體會一

一學期的通信原理課程結束了，但我對通信原理的學習永遠不會結束。經過一個學期的學習我對通信原理有了深刻的認識，我知道這還遠遠不夠，今后的日子里我要更加努力學習通信原理。學習是個艱難的過程，厭煩過，沮喪過，但同時也是充滿著激情和快樂的。我想不管干什么都要自信,千萬不要輕易的放棄,只要堅持不懈,一定會有結果的。

按照我的傳統(tǒng)理解，通信就是信息的傳輸，在當今高度信息化的社會，信息和通信已經成為現代社會的命脈。所以我們要好好學習通信原理，可以預見，未來的通信系統(tǒng)對人們的生活方式和社會的發(fā)展將會產生更加重大和意義深遠的影響。

通信原理是電子、通信、計算機網絡專業(yè)的一門理論性較強的專業(yè)基礎課程,課程的重點是通信系統(tǒng)的性質、信號的傳輸、檢測、處理的基本原理和方法以及信號調制，量化，編碼，處理和傳輸的應用。該課程的特點是概念比較抽象，分析求解所用的數學知識較多。該課程的難點是理論性較強和比較抽象，然而我的數學基礎并不夠扎實，因此在數學分析與計算方面是一個難點，還有就是缺乏工程背景，而這門課又結合實際比較多，所以學這門課程并不容易，但我們要好好學習通信原理。

對于通信原理這門課，一開始覺得很難，而且聽學長們說通信原理是很難的課程，平時一定要好好學，不然自己學習習的日子根本就抓不到要點了。事實上好像也是如此，當然對于我這樣的人，上課時也不算是比較認真的，但是半學期的學習，我對通信原理確實有了一定的了解和認識。我知道學好通信原理需要一定的數學基礎，所以我又翻閱了一下高數課本。翻閱高數課本之后，感覺輕松了一些。我認識到要完成通信，首先要對信號有一個充分的了解與認識，為了對這個信號進行傳輸我們要進行調制，并選擇合適的信道，當然還要考慮噪聲的干擾；在接收端我們通過解調把原始信號解調出來以完成我們的通信。

雖然該課程在學習上很困難，但我發(fā)現該課程在組織上遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的符合認識規(guī)律的順序，由通信系統(tǒng)性能分析到實際調制解調框圖的設計等具體問題的應用的規(guī)律，后來又結合上機實驗學習了MATLAB工具軟件，通過Simulink或者MATLAB程序進行通信系統(tǒng)仿真，加深了我對通信系統(tǒng)的理解。

以上是我的學習心得，對于本門課程本想提出課程建議，但是老師講的挺好的，基本沒有什么建議可提。并且感覺老師講的越來越好了，顏淵曾經這樣評價自己的老師孔子，“仰之彌高，鉆之彌堅，瞻之在前，忽焉在后。”現在我的感覺就是越來越發(fā)覺老師不但學識淵博，而且講課很好，對待學生也是循循善誘。在這里感謝老師的栽培，以后我要更加努力學習，我知道成功不是那么隨隨便便，不過，我相信，我可以做到！

通信原理課程設計心得體會二

這門課程主要研究如何有效可靠地傳輸信息。本課程特點是系統(tǒng)性強、概念抽象、數學含量大。首先建立了通信系統(tǒng)的概念和組成，其次在各章深入介紹各個部分的性能。從整體到局部，思路明確，框架結構清晰。

這門課程理論性較強，主要側重研究通信系統(tǒng)中每個模塊的實現和性能分析。在這門課程中，主要講解了通信系統(tǒng)基本概念，確定信號和隨機信號分析，信道研究，模擬調制系統(tǒng)，數字基帶，帶通傳輸系統(tǒng)以及信源，信道編碼等內容。

通信原理這門課，一開始就覺得很難，看到好厚的書、一大堆的數學推導公式就慌了。剛開始聽課時，涉及到很多信號與線性系統(tǒng)、工程數學里的知識，老師講課時，我們一臉茫然。后來通過下來復習前期課程，將以前知識重新拾起，而且老師在課堂上也不斷引導我們回顧，慢慢地我們適應了通信原理的學習。學習過程中主要使用了以下幾種學習方法。

1、建立數學模型的學習方法。將通信系統(tǒng)模塊化，我們并不需要了解各個部分具體的電路連接和實現，我們將其用一個模型來代替，研究這個模型的性能。例如在調制解調時，我們注重的是調制的幾種分類，他們分別在帶寬，抗噪聲性能，實現難易程度上的特點。根據不同的條件需要來采用不同的調制。

2、總結分類對比的學習方法。學習過程中，我們不能死記硬背的記模塊的性能，相互對比有助于更好理解。模擬調幅波學習時，我們可以將AM，DSB，SSB幾種性能做一個簡單的總結，將他們優(yōu)缺點相互對比，既簡單又明了還記憶印象深刻。

3、簡單邏輯推理的方法。在通信系統(tǒng)中，每種技術的使用都是有原因的。通過簡單的推理可以將各種措施方法將相互聯(lián)系，將各部分之間聯(lián)系起來，更好的從整體上把握。在數字基帶通信中，很容易產生碼間串擾，為了消除這種現象，我們采取理想低通和余弦滾降特性的設計。根據他們各自優(yōu)缺點，我們又引進部分響應這一改進技術。這樣我們很容易將這幾個知識點聯(lián)系起來并更好地理解。

4、數學工具的應用。本課程數學推導多且繁瑣，但是我們要記得，數學推導過程是我們借助的工具，并不是我們的重點。很多時候我們只要掌握了推導方法即可，千萬不要陷入數學計算的漩渦中。

很幸運李世銀教授帶領我們學習這門課程。老師講課很有經驗，非常有特點。他系統(tǒng)概念很強，善于總結。每堂課前總會帶領我們回顧上節(jié)課講過的重點內容，將每章節(jié)之間都聯(lián)系在一起。老師注重啟發(fā)式教育，每次講解新的概念時，他不會直接給出而是通過前序章節(jié)的學習帶我們分析現有系統(tǒng)的狀態(tài)存在的問題，以此來引入新的概念。通信原理理論性強又比較抽象，李老師經常會舉日常生活中例子讓我們更好地理解知識點。他人和藹可親，上課與大家互動特別多，帶動上課的積極性，避免一味講課灌輸式學習。課堂上我們的思想是活躍開放的，不斷思考老師提出的問題并和老師互動交流，提高了學習的熱情和積極性。

《通信原理》有極強的理論性,有大量、嚴密的數學推導和公式,而且分析推導的方法往往從時域和頻域同時展開,要求我們從時域和頻域的不同側面全面、準確、方便地理解信號,掌握系統(tǒng)處理的特點和結果。這些充分體現了它作為專業(yè)核心課程的特點。雖然課程學習已經結束，但是在學習本課程中學到的學習方法將會使我們受益匪淺。

第二篇：通信原理課程設計

目錄

一、設計目的和意義????????????????????2

二、設計原理???????????????????????2

1.2FSK的介紹?????????????????????????2

2.2FSK的產生?????????????????????????2

3.2FSK濾波器的調解及抗噪聲性能????????????????4

4.2FSK解調原理????????????????????????7

三、詳細設計步驟????????????????????^7 1.信號產生??????????????????????????7

2.信號調制??????????????????????????7 3.信號解調??????????????????????????8

四、設計結果及分析????????????????????8 1.信號產生??????????????????????????8 2.信號調制??????????????????????????8 3.信號解調??????????????????????????9 4.課程設計程序???????????????????????11

五、心得體會??????????????????????15

六、參考文獻???????????????????????16

2FSK的調制解調仿真實現

一、設計目的和意義

1.熟練地掌握matlab在數字通信工程方面的應用； 2.了解信號處理系統(tǒng)的設計方法和步驟；

3.理解2FSK調制解調的具體實現方法，加深對理論的理解，并實現2FSK的調制解調，畫出各個階段的波形；

4.學習信號調制與解調的相關知識；

5.通過編程、調試掌握matlab軟件的一些應用，掌握2FSK調制解調的方法，激發(fā)學習和研究的興趣。

二、設計原理

1.2FSK的介紹

二進制頻率調制是用二進制數字信號控制正弦波的頻率隨二進制數字信號的變化而變化。由于二進制數字信息只有兩個不同的符號，所以調制后的已調信號有兩個不同的頻率f1和f2，f1對應數字信息“1”，f2對應數字信息“0”。二進制數字信息及已調載波如圖2-1所示。

圖2-1 2FSK信號

2.2FSK的產生

在2FSK信號中，當載波頻率發(fā)生變化時，載波的相位一般來說是不連續(xù)的，這種信號稱為不連續(xù)2FSK信號。相位不連續(xù)的2FSK通常用頻率選擇法產生，如圖2-2所示：

圖2-2 2FSK信號調制器

兩個獨立的振蕩器作為兩個頻率發(fā)生器，他們受控于輸入的二進制信號。二進制信號通過兩個與門電路，控制其中的一個載波通過。調制器各點波形如圖2-3所示：

圖2-3 2FSK調制器各點波形

由圖2-3可知，波形g是波形e和f的疊加。所以，二進制頻率調制信號2FSK可以看成是兩個載波頻率分別為f1和f2的2ASK信號的和。由于“1”、“0”

統(tǒng)計獨立，因此，2FSK信號功率譜密度等于這兩個2ASK信號功率譜密度之和，即

（2-1）

2FSK信號的功率譜如圖2-4所示：

圖2-4 2FSK信號的功率譜

由圖2-4看出，2FSK信號的功率譜既有連續(xù)譜又有離散譜，離散譜位于兩個載波頻率f1和f2處，連續(xù)譜分布在f1和f2附近，若取功率譜第一個零點以內的成分計算帶寬，顯然2FSK信號的帶寬為

（2-2）為了節(jié)約頻帶，同時也能區(qū)分f1和f2，通常取|f1-f2|=2fs，因此2FSK信號的帶寬為

（2-3）當|f1-f2|=fs時，圖2-4中2FSK的（2-4）對于功率譜是

功率譜由雙峰變成單峰，此時帶寬為

單峰的2FSK信號，可采用動態(tài)濾波器來解調。此處介紹功率譜為雙峰的2FSK信號的解調。

3.2FSK濾波器的調解及抗噪聲性能

2FSK信號的解調也有相干解調和包絡解調兩種。由于2FSK信號可看做是兩個2ASK信號之和，所以2FSK解調器由兩個并聯(lián)的2ASK解調器組成。圖2-5為相干2FSK和包絡解調。

圖2-5 2FSK信號調解器

相干2FSK抗噪聲性能的分析方法和相干2ASK很相似。現將收到的2FSK信號表示為（2-5）當發(fā)送數字信息為“1”時，2FSK信號的載波頻率為f1，信號能通過上支路的帶通濾波器。上支路帶通濾波器的輸出是信號和窄帶噪聲ni1(t)的疊加(噪聲中的下標1表示上支路窄帶高斯噪聲)，即

（2-6）此信號與同步載波cos2πf1t相乘，再經低通濾波器濾除其中的高頻成分，送給取樣判決器的信號為

（2-7）上式中未計入系數1/2。與此同時，頻率為f1的2FSK信號不能通過下支路中的帶通濾波器，因為下支路中的帶通波器的中心頻率為f2，所以下支路帶通濾波器的輸出只有窄帶高斯噪聲，即

πf2t相乘，再經低通濾波器濾波后輸出為

（2-8）此噪聲與同步載波cos2（2-9）上式中未計入系數1/2。定義

（2-10）取樣判決器對x(t)取樣，取樣值為為

（2-11）其中，nI1、nI2都是均值為0、方差的高斯隨機變量，所以x是均值為a、方差為的高斯隨機變量，x的概率密度函數為 概率密度曲線如圖2-6所示：

（2-12）

圖2-6 判決值的函數示意圖

判決器對x進行判決，當x>0時，判發(fā)送信息為“1”，此判決是正確的； 當x<0時，判決發(fā)送信息為“0”，顯然此判決是錯誤的。由此可見，x<0的概率就是發(fā)“1”錯判成“0”的概率，即（2-13）

當發(fā)送數字信號“0”時，下支路有信號，上支路沒有信號。用與上面分析完全相同的方法，可得到發(fā)“0” 碼時錯判成“1”碼的概率P(1/0)，容易發(fā)現，此概率與上式表示的P(0/1)相同，所以解調器的平均誤碼率為

Pe=P(1)P(0/1)+P(0)P(1/0)=P(0/1)［P(1)+P(0)］=P(0/1)(2-14)所以

(2-15)式中

注意，式中無需“1”、“0”等概這一條件。

4．2FSK解調原理

2FSK的解調方式有兩種:相干解調方式和非相干解調方式，本次課程設計采用的是相干解調方式。根據已調信號由兩個載波f1、f2調制而成，相干解調先用兩個分別對f1、f2帶通的濾波器對已調信號進行濾波，然后再分別將濾波后的信號與相應的載波f1、f2相乘進行相干解調，再分別低通濾波、用抽樣信號進行抽樣判決器即可其原理如下：

圖2-7 解調原理框圖

輸入的信號為：S（t）=[∑аn*g(t-nTs)]cosω1t+[ān*g(t-nTs)]cosω1t（ān是аn的反碼）來設計仿真。

三、詳細設計步驟

1．信號產生：二進制隨機序列和兩列頻率不等的載波

1)利用matlab 庫函數產生10個二進制隨機數，也就是我們的基波調制信號a。并畫出其波形。

2)產生兩列余弦波tuf1和tuf2，頻率分別為f1=20hz,f2=100hz；并畫出其波形。

2．信號調制：產生2FSK信號和加入高斯噪聲后的2FSK信號

1)用二進制序列a去調制f1和f2，產生2fsk信號，具體做法是用以a生成的方波信號g1a直接與tuf1相乘，用a取反后的方波g2a與tuf2相乘，再將兩列信號相加。并畫出其波形。

2)調用matlab 庫函數產生高斯噪聲no，并與2fsk信號相加得到加入噪聲后的sn信號。并畫出其波形。

3．信號解調：

1)對于兩列讓sn通過兩個帶通濾波器H1和H2，他們分別以f1和f2為中心頻率，并畫出經過帶通濾波器后的波形。

2)對這兩列波形分別相干解調乘以與他們同頻同相的余弦波tuf1和tff2，畫出此時的波形。

3)讓這兩列波形再通過低通濾波器sw1和sw2得到這兩列基帶調制波形g1a和g2a.畫出其波形。

4)最后將兩列波g1a和g2a通過抽樣判決器，畫出其波形st，并與之前調制后的波形sn做對比。

四、設計結果及分析

1．信號產生 波形figure(1)

圖4-1 figure(1)

figure(1)分析：第一幅圖現實了此時產生的二進制序列是1011011011，第二和第三幅圖片是頻率為20hz的載波tuf1和頻率為100hz的載波tuf2的波形。2．信號調制 波形figure(2)

圖4-2 figure(2)

figure(2)分析：由于產生的隨即序列是1011011011，對比上面figure2可以看出，波形較疏的是tuf1，波形較密的是tuf2，上圖呈現的序列是：1011011011，與調制波相符。3.信號解調 波形figure(3)

圖4-3 figure(3)

figure(3)分析：經過帶通濾波器之后濾出了頻率為f1和f2的載波，從figure(2)和figure(3)的對比可以看出這一步做對了。波形figure(4)

圖4-4 figure(4)

figure(4)分析：這是兩列信號經過相干解調乘以同頻同相的載波之后得到的波形，可以看出figure(4)比figure(3)的波形更密了。波形figure(5)

圖4-5 figure(5)figure(5)分析：經過低通濾波器之后，調制信號被濾出來了，第一幅為tuf1，濾波后的序列為：1011011011，與之前的調制信號相同。第二幅圖為：0100100100，與調制信號相反，這是因為在程序中隊調制信號取反之后才和tuf2相乘的。波形figure(6)

圖4-6 figure(6)figure(6)分析：經過抽樣判決之后，恢復出來的基帶信號是：1011011011，與調制信號一樣，從原始波形也可以看出，解調后的波形與調制信號相同。2FSK調制解調實現。4.課程設計程序： fs=2000;%抽樣頻率 dt=1/fs;f1=20;%定義兩列載波的頻率 f2=100;a=round(rand(1,10));%產生二進制隨機序列 g1=a;g2=~a;g11=(ones(1,2000))'*g1;%產生方波信號 g1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);tuf1=cos(2*pi*f1.*t)tuf2=cos(2*pi*f2.*t)

subplot(311)n=0:9;x=square(1,50);stem([0:9],a*x);grid;xlabel('二進制隨機序列')ylabel('幅度')

subplot(312);plot(t,tuf1);title('頻率為f1的余弦波')ylabel('幅度')

subplot(313);plot(t,tuf2);title('頻率為f2的余弦波')ylabel('幅度')

figure(2)fsk1=g1a.*tuf1;fsk2=g2a.*tuf2;fsk=fsk1+fsk2;no=0.01*randn(1,t1);%噪聲 sn=fsk+no;subplot(211);plot(t,fsk);title('2fsk波形')ylabel('幅度')

subplot(212);plot(t,sn);title('加入高斯噪聲后的2fsk波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')

figure(3)%FSK解調

b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]);%設置帶寬參數

H1=filter(b1,1,sn);%b1為分子，1為分母，sn為濾波器輸入序列 H2=filter(b2,1,sn);%噪聲信號同時通過兩個濾波器 subplot(211);plot(t,H1);

title('經過帶通濾波器H1后的波形')%畫出經過H1濾波器后的波形 ylabel('幅度');subplot(212);plot(t,H2);%畫出經過濾波器二后的波形 title('經過帶通濾波器H2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')sw1=H1.*H1;%相干解調乘以同頻同相的載波 sw2=H2.*H2;%經過相乘器

figure(4)subplot(211);plot(t,sw1);title('經過相乘器h1后的波形')%畫出乘以同頻同相載波后的波形 ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sw2);13

title('經過相乘器h2后的波形')ylabel('.幅度')xlabel('t')bn=fir1(101,[2/800 10/800]);%經過低通濾波器

figure(5)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(211);plot(t,st1);title('經過低通濾波器sw1后的波形')%ylabel('幅度')%subplot(212);plot(t,st2);title('經過低通濾波器sw2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判決

for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);end end

figure(6)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('經過抽樣判決器后的波形')%ylabel('幅度')14

經過低通濾波器，濾出頻率為f1,f2的基帶調制信號波形 畫出經過抽樣判決的波形

subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')

五、心得體會

課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個課程設計過程做一下簡單的總結。第一，查資料室做課程設計的前期準備工作，好的開端就相當于成功了一半，到圖書館或上網找相關資料雖說是比較原始的方式，但也有可取之處。不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。第二，通過上面的過程，已經積累了不少資料，對所給的課程也大概有了一些了解，這一步就在這樣的基礎上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。第三，有了研究方向，就該動手實現了。其實以前的兩步都是為這一步作的鋪墊。

本次課程設計主要涉及到了通信原理和MATLB的相關知識與運用，主要有基帶信號的調制原理及方法、低通和帶通濾波器等等，加深了對上述相關知識的了解，使自己更深刻理解了調制與解調的原理和實現方法，以及基本掌握了MATLAB的基本應用。因為是以所學理論為基礎，所以在課程設計的過程中，我又重溫2FSK的調制與解調等知識，更加熟悉了MATLB里面的Simulink工具箱，學會了獨立建立模型，分析調制與解調結果，和加入噪聲之后的情況，通過自己不斷的調試，更好的理解加入噪聲對信道的影響。

這次課程設計對我的自身能力有了進一步了解。第一點，這進一步端正了我的學習態(tài)度，學會了實事求是、嚴謹的作風，提高了動手能力。也要對自己嚴格要求，不能夠一知半解，要力求明明白白。浮躁的性格對于搞設計來說或者學習是致命的，一定要靜下心來，踏實的做事。第二點，我覺得動手之前，頭腦里必須清楚應該怎么做，這一點是很重要的，所謂三思而后行。

在這次課程設計中我們遇到了許多的困難，由于粗心大意出了一些簡單的錯誤，浪費了許多時間去改正。還好在同學和老師的幫組下，給我指出了錯誤的原因以及改正的方法，我們組才順利的完成了本次課程設計。通過這次課程設計，15

我學到了很多書本上沒有的知識。鍛煉了我們獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。而且本次設計有自己和本組成員共同完成。加強了和別人溝通的能力以及團隊精神，對我們走向社會是個很好的鍛煉。這個課程設計完成倉促，在編程過程中，我發(fā)現自己的程序還有很多地方可以完善，其中若有不足之前，請老師指出，我將及時改正。

六、參考文獻

[1] 王興亮 編著，《數字通信原理與技術》，西安電子科技大學出版社，第二版

[2] 徐明遠 邵玉斌 編著，《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應用》，西安電子科技大學出版社，2005 [3] 孫屹 吳磊編著, 《Simulink通信仿真開發(fā)手冊》,國防工業(yè)出版社,2003 [4] 黃葆華 牟華坤編著，《通信原理》，先電子科技大學出版社

第三篇：通信原理課程設計

沈陽理工大學通信系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)工具和編程語言

開發(fā)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(tǒng)，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(fā)的矩陣軟件簡易訪問的。今天，MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程開發(fā)的軟件，這些工程共同表現了矩陣計算的軟件中的技術發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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?yōu)閹ㄐ驮肼?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(tǒng)計平均有:

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

沈陽理工大學通信系統(tǒng)課程設計報告

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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)中心．神經網絡理論與MATLAB7實現．電子工業(yè)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(yè)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(tǒng)[M].2 版.西安:西安交通大學出版社 ,1998.[5 ] 劉長年 ,李明 ,職新衛(wèi).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(tǒng) [ M ].2 版.北京: 高等教育出版社 ,2000.[7 ] 王春生.廣播發(fā)送技術[ M ].安徽:合肥工業(yè)大學出版社 ,2006.[8 ] 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)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(fā)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.

第四篇：通信原理課程設計

數字信號處理課程設計

學院：信息工程學院 專業(yè)：09通信工程

姓名：伍國超

學號： 0967119224

指導老師：張超

第一章...............................................................................................3 第二章...............................................................................................5 第三章...............................................................................................7 第四章.............................................................................................10 第五章.............................................................................................15

第一章

(2)x(n)=(0.9)n [sin(0.25πn)+cos(0.25πn)] A=0.9;w=pi/4;n=-5:5;y=A.^n.*[sin(w.*n)+cos(w.*n)];stem(n,y);

1.510.50-0.5-1-1.5-2-5-4-3-2-1012345

(4)已知x(t)=e –2 tu(t), y(t)=e-tu(t), 求：x(t)* y(t)t=0:0.01:5;u=(t>=0);x=exp(-2.*t).*u;y=exp(-1.*t).*u;q=1:1001;z=conv(x,y);plot(q,z);

302520******0

第二章

?1?1． 利用DFT計算序列x(n)???u(n)的頻譜；

?2?n

N=60;n=0:N-1;u=(n>=0);x=(1/2).^n.*u X=fft(x,N);omega=2*pi/N*(n-N/2);subplot(2,1,1);stem(omega,abs(fftshift(X)));axis([-pi,pi,0,4]);ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency(rad)');subplot(2,1,2);stem(omega,angle(fftshift(X)));axis([-pi,pi,-1,1]);ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');

43210-1Magnitude-0.500.511.5Frequency(rad)22.5310.5Phase0-0.5-1-1-0.500.511.5Frequency(rad)22.53

3． 有限長序列x(n)?cos(頻譜。要求：

(1)確定DFT計算的各參數；

(2)進行理論值與計算值比較，分析各信號頻譜分析的計算精度；

(3)詳細列出利用DFT分析離散信號頻譜的步驟；

(4)寫出實驗原理。

N1=32;N2=60;N3=120;n=0:31;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;n3=0:N3-1;x=cos(3*pi/8*n);X1=fft(x,N1);omega1=2*pi/N1*(n1-N1/2);subplot(6,2,1);stem(omega1,abs(fftshift(X1)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency(rad)');subplot(6,2,2);stem(omega1,angle(fftshift(X1)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');X2=fft(x,N2);omega2=2*pi/N2*(n2-N2/2);subplot(6,2,3);stem(omega2,abs(fftshift(X2)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency(rad)');subplot(6,2,4);stem(omega2,angle(fftshift(X2)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');X3=fft(x,N3);omega3=2*pi/N3*(n3-N3/2);subplot(6,2,5);stem(omega3,abs(fftshift(X3)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency(rad)');subplot(6,2,6);stem(omega3,angle(fftshift(X3)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');

3?8n)，0≤n≤31，分別用N=32，N=60，N=120點DFT計算其

第三章

1.已知一個LTI系統(tǒng)的差分方程為：

y[n]-1.143*y[n-1]+0.4128*y[n-2]=0.0675*x[n]+0.1349*x[n-1]+0.0675*x[n-2]

1、(1)初始條件y(-1)=1,y(-2)=2，輸入x(n)=u(n)，計算系統(tǒng)的零輸入響應 N=11;n=0:N-1;x=[n>=0];b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,zi);stem(y)

(2)當下面三個信號分別通過系統(tǒng)，分別計算系統(tǒng)的響應：

1.輸入信號x1[n]=cos((pi/10)*n)*u[n] N=11;n=0:N-1 x1=cos((pi/10)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x1)stem(n,y)n = 0

x1 =

Columns 1 through 9

1.0000

0.9511

0.8090

0.5878

0.3090

0.0000

-0.3090

-0.5878

-0.8090 Columns 10 through 11-0.9511

-1.0000 y = Columns 1 through 9

0.0675

0.2762

0.5383

0.7142

0.7489

0.6426

0.4253

0.1395

-0.1709 Columns 10 through 11-0.4659

-0.7124

2.輸入信號:x2[n]=cos((pi/5)*n)*u[n] N=11;n=0:N-1 x2=cos((pi/5)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x2,zi)stem(n,y)n = 0

x2 =

Columns 1 through 8

1.0000

0.8090

0.3090

-0.3090

-0.8090

-1.0000

-0.8090 Columns 9 through 11

0.3090

0.8090

1.0000 y = Columns 1 through 8

0.3849

0.2166

0.2862

0.3132

0.1644

-0.1389

-0.4707

-0.3090-0.6782

Columns 9 through 11

-0.6563

-0.3948

0.0172

3.輸入信號:x3[n]=cos((7*pi/10)*n)*u[n] N=11;n=0:N-1 x3=cos((7*pi/10)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x3,zi)stem(n,y)n = 0 x3 = Columns 1 through 9

1.0000

-0.5878

-0.3090

0.9511

-0.8090

-0.0000 0.3090 Columns 10 through 11 0.5878

-1.0000 y = Columns 1 through 9

0.3849

0.1224

-0.0517

-0.1267

-0.0707

-0.0734-0.0157 Columns 10 through 11

（3）系統(tǒng)特性分析

b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];z=roots(b)p=roots(a)

0.8090-0.0548-0.9511 0.0127

zplane(b,a)

此系統(tǒng)為因果穩(wěn)定系統(tǒng)

第四章

2.分別使用矩形窗、哈明窗、海寧窗設計一個N=10的FIR低通和高通濾波器，截頻為?c??3rad。

1)作出各濾波器的單位脈沖響應

2)作出各濾波器的幅頻響應并比較各濾波器的通帶紋波和阻帶紋波。

3)若當輸入為x(n)?1?2cos?n4?cos?n2，計算各濾波器的輸出并作出響應波形。

N=10;M=N-1;wc=pi/3;

% LP % rectangular window

b1=fir1(M,wc/pi,boxcar(N));[H1,w]=freqz(b1,wc,512);H1_db=20*log10(abs(H1));

% hamming window

b2=fir1(M,wc/pi,hamming(N));

[H2,w]=freqz(b2,wc,512);H2_db=20*log10(abs(H2));

% hanning window

b3=fir1(M,wc/pi,hanning(N));[H3,w]=freqz(b3,wc,512);H3_db=20*log10(abs(H3));

figure(1)c=plot(w,H1_db,w,H2_db,'y',w,H3_db,'r');

figure(2)subplot(3,1,1);stem(n1,real(h1));axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,2);stem(n1,real(h2),'y');axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,3);stem(n1,real(h3),'r');axis([0 25-0.2 0.2]);

% HP % rectangular window

b4=fir1(M,wc/pi,'high',boxcar(N+1));[H4,w]=freqz(b4,wc,512);

H4_db=20*log10(abs(H4));

% hamming window

b5=fir1(M,wc/pi,'high',hamming(N+1));[H5,w]=freqz(b5,wc,512);H5_db=20*log10(abs(H5));

% hanning window

b6=fir1(M,wc/pi,'high',hanning(N+1));[H6,w]=freqz(b6,wc,512);H6_db=20*log10(abs(H6));

figure(3)c=plot(w,H4_db,w,H5_db,'y',w,H6_db,'r');figure(4)subplot(3,1,1);stem(n1,real(h4));axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,2);stem(n1,real(h5),'y');axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,3);stem(n1,real(h6),'r');axis([0 25-0.2 0.2]);

x=1+2*cos(pi/4*n1)+cos(pi/2*n1);y1=conv(x,h1);y2=conv(x,h2);

y3=conv(x,h3);y4=conv(x,h4);y5=conv(x,h5);y6=conv(x,h6);figure(5)subplot(3,2,1);stem(n2,y1);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,2);stem(n2,y2);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,3);stem(n2,y3);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,4);stem(n2,y4);axis([0 50-2 2]);subplot(3,2,5);stem(n2,y5);axis([0 50-2 2]);subplot(3,2,6);stem(n2,y6);axis([0 50-2 2]);

200-20-40-60-80-10000.511.522.533.5

0.20-0.20.20-0.20.20-0.20510******

100-10-20-30-40-50-60-7000.511.522.533.5

0.20-0.20.20-0.20.20-0.20510******

10.50010.50020-21020304050-220-***03040502010.******04050

第五章

1．某隨機信號由兩余弦信號與噪聲構成：

x[k]= cos(20πk)+cos(40πk)+ s [k]，s[k]為均值為0，方差為1的高斯白噪聲。(1)繪出此隨機信號的時域波形；

(2)試分別用周期圖法、平均周期圖法和Welch法分析該序列的功率譜估計。Fs = 1000;% 抽樣頻率 t = 0:1/Fs:1;% 抽樣時間

xn = cos(20*pi*t)+ cos(40*pi*t)+ randn(size(t));

%粗略地估計xn的功率譜，做N=1024點FFT：

Pxx = abs(fft(xn,1024)).^2/1001;subplot(3,3,1);plot(t,xn);xlabel('隨機信號');grid on;subplot(3,3,2);plot([0:1023]*Fs/1024,10*log10(Pxx));xlabel('利用公式');grid on;window=boxcar(1001);[Pxx1,F1] = periodogram(xn,window,1024,Fs);subplot(3,3,3);plot(F1, 10*log10(Pxx1));xlabel('利用函數periodogram');grid on;noverlap=500;[Pxx2,F2] = psd(xn, 1024,Fs, window, noverlap);subplot(3,3,4);plot(F2, 10*log10(Pxx2));xlabel('利用函數psd');grid on;noverlap=500;[Pxx3,F3] = pwelch(xn, window', noverlap, 1024,Fs);subplot(3,3,5);plot(F3, 10*log10(Pxx3));xlabel('利用函數pwelch');grid on;50-5500-500-50-10000.5隨機信號10500利用公式10000500利用函數periodogram500-500-50-1000利用函數psd5000500利用函數pwelch

第五篇：通信原理課程設計

課設一

一、設計題目

信號特性分析（如正弦波信號的波形與頻譜）

二、設計目的

通信原理課程設計是《通信原理》理論課的輔助環(huán)節(jié)。著重體現通信原理教學知識的運用，培養(yǎng)學生主動研究的能力.它以小型課題方式來加深、擴展通信原理所學知識。其主要通過 matlab 仿真進一步深化對通信原理知識的學習。

三、設計內容

采用matlab產生不同頻率，不同幅度的兩種正弦波信號，并將這兩個信號疊加為一個信號，觀察這三個信號的波形。對疊加后的信號用FFT作譜分析。要求：

1、繪出正弦信號的時域波形

2、掌握傅立葉變換及其逆變換

3、利用傅立葉變換繪出正弦信號的頻譜

四、實驗原理

正弦序列

x(n)?As2i?fnn/Fs(??)，在MATLAB中n?0:N?1x?A*sin(2*pi*f*n/Fs?fai)

將信號源發(fā)出的信號強度按頻率順序展開，使其成為頻率的函數，并考察變化規(guī)律，稱為頻譜分析。對信號進行頻譜分析，往往對其進行傅里葉變換，觀察其頻譜幅度與頻譜相位。對于信號來說，分模擬信號與數字信號。對于模擬信號來說，往往對其進行抽樣，然后進行快速傅里葉變換（fft），然后對其幅度（abs）和相位（angle）的圖像進行分析。對于數字信號，則可直接進行快速傅里葉變換。

五、程序截圖

六、源程序代碼

clear all clc;f1=100;%信號頻率Hz f2=150;%信號頻率Hz fs=1000;%采樣頻率Hz N=20;%采樣點數

t=(0:N-1)/fs;%采樣時間s x1=5*sin(2*pi*f1*t);%信號采樣值 x2=10*sin(2*pi*f2*t);%信號采樣值 subplot(231);stem(t,x1,'.')

subplot(232);stem(t,x2,'.');subplot(233);stem(t,x1+x2,'.');y1=fft(x1,512);subplot(234);plot(abs(y1).^2);xlabel('頻率(Hz)');ylabel('幅值');y2=fft(x1,512);subplot(235);plot(abs(y2).^2);xlabel('頻率(Hz)');ylabel('幅值');y3=fft(x1+x2,512);subplot(236);plot(abs(y3).^2);xlabel('頻率(Hz)');ylabel('幅值');

課設二

一、設計題目

1、正弦波信號的波形與頻譜分析

2、AM模擬調制

二、設計目的

1、熟悉matlab的編程環(huán)境及使用；

2、學會利用matlab進行信號處理及分析；

3、掌握傅立葉變換及其逆變換；

4、學會利用傅立葉變換繪出正弦信號的頻譜；

5、學會用matlab產生特定頻率及功率的正弦信號；

6、學會利用matlab對信號進行載波、解調處理；

三、設計要求

1、信號特性分析（如正弦波信號的波形與頻譜）

采用matlab產生不同頻率，不同幅度的兩種正弦波信號，并將這兩個信號

疊加為一個信號，觀察這三個信號的波形。對疊加后的信號用FFT作譜分析。

要求：

1、繪出正弦信號的時域波形

2、掌握傅立葉變換及其逆變換

3、利用傅立葉變換繪出正弦信號的頻譜

疊加后的正弦信號經傅立葉變換后的頻譜8642-4-3-2012f(KHz)傅立葉逆變換后得到原信號-134|S(f)|(V/KHz)a(t)(V)50-5-1-0.8-0.6-0.4-0.20t(ms)0.20.40.60.81

四、源程序代碼

%% waveform and spectrum of sin signal close all k=10;f1=1;f2=2;N=2^k;dt=0.01;

%ms df=1/(N*dt);

% KHz T=N*dt;

% 截短時間 Bs=N*df/2;

% 系統(tǒng)帶寬 f=[-Bs:df:Bs-df];

%頻域橫坐標 t=[-T/2:dt:T/2-dt];

%時域橫坐標 s1=2*sin(2*pi*f1*t);s2=3*sin(2*pi*f2*t);s=s1+s2;[f,S]=T2F(t,s);

% S是s的傅氏變換 [t,a]=F2T(f,S);% a是S的傅氏反變換 a=real(a);as=abs(S);f0=max(f1,f2);

figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,s1);grid axis([-2*f0,+2*f0,min(s1),max(s1)])xlabel('t');ylabel('s1')title('正弦信號s1')subplot(3,1,2);plot(t,s2);grid axis([-2*f0,+2*f0,min(s2),max(s2)])xlabel('t');ylabel('s2')title('正弦信號s2')subplot(3,1,3);plot(t,s);grid axis([-2*f0,+2*f0,min(s),max(s)])xlabel('t');ylabel('s')title('疊加后的信號s')

figure(2)subplot(2,1,1)%輸出的頻譜

plot(f,as,'b');grid axis([-2*f0,+2*f0,min(as),max(as)])xlabel('f(KHz)');ylabel('|S(f)|(V/KHz)')

title('疊加后的正弦信號經傅立葉變換后的頻譜')subplot(2,1,2)plot(t,a,'black')

%輸出信號波形畫圖 grid axis([-2/f0,+2/f0,-5,5])xlabel('t(ms)');ylabel('a(t)(V)')title('傅立葉逆變換后得到原信號')