基于matlab的通信系統(tǒng)仿真—pcm系統(tǒng)仿真通信原理課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(已修改)
2025-07-06 02:46 本頁(yè)面
【正文】 目 錄一、課題內(nèi)容二、設(shè)計(jì)目的三、設(shè)計(jì)要求四、實(shí)驗(yàn)條件五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的原理2. 所設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的原理六、詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼1. 設(shè)計(jì)方案 2. 編程工具的選擇3. 編碼與測(cè)試 4. 運(yùn)行結(jié)果及分析七、設(shè)計(jì)心得 八、參考文獻(xiàn)……………………………….……………….22 一、課題內(nèi)容本課題是基于MATLAB的通信系統(tǒng)仿真— PCM系統(tǒng)仿真二、設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)我綜合得用多門課程知識(shí)的能力。培養(yǎng)我熟練掌握MATLAB，運(yùn)用此工具進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真的能力。培養(yǎng)我查閱資料，解決問(wèn)題的能力。加深我對(duì)通信系統(tǒng)各部分的理解。培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)的思想；三、設(shè)計(jì)要求；2. 對(duì)通信系統(tǒng)有整體的較深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基礎(chǔ)，畫出對(duì)應(yīng)的通信子系統(tǒng)的原理框圖；3. 提出仿真方案；4. 完成仿真軟件的編制；5. 仿真軟件的演示；6. 提交詳細(xì)的設(shè)計(jì)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)條件 計(jì)算機(jī)、Matlab軟件五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的原理（闡述整個(gè)通信系統(tǒng)原理，最后之處你主要負(fù)責(zé)哪一部分）通信的目的是傳遞消息，通信系統(tǒng)是一個(gè)以傳遞消息為目地的系統(tǒng)，通信系統(tǒng)的一般模型如下： 圖中，信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，如電話系統(tǒng)中電話機(jī)可看成是信源。信源輸出的信號(hào)稱為基帶信號(hào)。所謂基帶信號(hào)是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制（進(jìn)行頻譜搬移和變換）的原始電信號(hào)，其特點(diǎn)是信號(hào)頻譜從零頻附近開始，具有低通形式。根據(jù)原始電信號(hào)的特征，基帶信號(hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào)，相應(yīng)地，信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。 發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生的原始電信號(hào)（基帶信號(hào)）變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見的變換方式；對(duì)傳輸數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。信道是指信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，可以是有線的，也可以是無(wú)線的，甚至還可以包含某些設(shè)備。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號(hào)來(lái)。信宿是將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。我做的是通信系統(tǒng)中的一種系統(tǒng)：數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真。其基本框圖如下：數(shù)字調(diào)制信源編碼信道編碼量化抽樣模擬信號(hào)抽信道噪聲數(shù)字濾波器模擬信號(hào)抽樣判決信道譯碼信源譯碼 我負(fù)責(zé)獨(dú)立完成以上各部分。2. 所設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的原理現(xiàn)在更詳細(xì)說(shuō)明以上數(shù)字通信系統(tǒng)的原理。(1)、模擬信號(hào)為原始的信原信號(hào)。(2)、抽樣是將上述的時(shí)間和幅值都連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散幅值連續(xù)的信號(hào)。(3)、量化是將上述的時(shí)間離散幅值連續(xù)的抽樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散幅值離散的信號(hào)。(4)、信源編碼是將上述量化后的值編碼成0、1比特流的形式，并且可以減少冗余，提高效率。(5)、信道紡碼是為了提高傳輸可靠性。(6)、數(shù)字調(diào)制是將上述0、1比特流轉(zhuǎn)換成適合在通信信道中傳輸?shù)牟ㄐ巍?7)、信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃盘?hào)在信道中傳輸時(shí)經(jīng)常會(huì)有噪聲的干擾。(8)、數(shù)字濾波器是將調(diào)制并加有噪聲的信號(hào)，去除噪聲，并且解調(diào)后形成方波形式的信號(hào)。(9)、抽樣判決是將方波形號(hào)轉(zhuǎn)換成0、1比特流。(10)、信道譯碼是信道編碼的反過(guò)程。(11)、信源譯碼是信道編曲碼的反過(guò)程。(12)、最后還原成模擬信號(hào)。六、詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼1. 設(shè)計(jì)方案 (可以畫出編程的流程圖，闡述設(shè)計(jì)思路等) 經(jīng)過(guò)我的思考，再加上查閱了大量資料后，有了以下編程設(shè)計(jì)思路。產(chǎn)生模擬信源并得到抽樣信號(hào)線性分組碼編碼通過(guò)13拆線得到轉(zhuǎn)換后的值 數(shù)字調(diào)制通過(guò)編碼子函數(shù)進(jìn)行量化和編碼主函數(shù)數(shù)字濾波器BPSK子函數(shù)抽樣判決通過(guò)A侓公式反轉(zhuǎn)成原始模擬信號(hào)信道譯碼在主函數(shù)中，先產(chǎn)生一個(gè)模擬信號(hào)，再經(jīng)過(guò)抽樣后得到抽樣值，將抽樣值通過(guò)13拆線法轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)值，將轉(zhuǎn)換后的值經(jīng)過(guò)量化和編碼后得到0、1比特流，再經(jīng)過(guò)信道譯碼，再經(jīng)過(guò)BPSK調(diào)制，再人為加入一些噪聲，再通過(guò)數(shù)字濾波器將噪聲和載波濾掉，取出直流分量，得到方波波形。再經(jīng)過(guò)抽樣判決后得到0、1比特流，再經(jīng)過(guò)線性分組碼譯碼，最后經(jīng)過(guò)信源譯碼，再經(jīng)過(guò)A侓公式反轉(zhuǎn)成原始模擬信號(hào)，畫出各階段的波形。2. 編程工具的選擇（本次仿真使用的工具軟件，闡述為什么使用該軟件，該軟件的特點(diǎn)）我這次選用的軟件是MATLAB，因?yàn)檫@款軟件的功能特很強(qiáng)大，學(xué)習(xí)方便，仿真容易實(shí)現(xiàn)。MATLAB具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 功能強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能 強(qiáng)大的圖形處理能力 高級(jí)但簡(jiǎn)單的程序環(huán)境 豐富的工具箱最重要的是MATLAB學(xué)習(xí)起來(lái)方便容易，以前有學(xué)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)，MATLAB與C語(yǔ)言有類似之處，編程流程大概差不多，但要注意的是MATLAB與C語(yǔ)言在程序代碼上也有細(xì)微的差別，MATLAB是一種解釋性語(yǔ)言，在寫程序代碼時(shí)容易方便，但是與C語(yǔ)言相比它的運(yùn)算速度較慢，但功能強(qiáng)大。3. 編碼與測(cè)試?。▽懗鲈创a，分析核心代碼完成的功能）編程序代碼過(guò)程：子函數(shù)1：function y1=zhexian(x)x=x/max(x)。z=sign(x)。x=abs(x)。for i=1:length(x) if((x(i)0)amp。(x(i)1/64)) y(i)=16*x(i)。 else if((x(i)=1/64)amp。(x(i)1/32)) y(i)=x(i)*8+1/8。 else if((x(i)=1/32)amp。(x(i)1/16)) y(i)=4*x(i)+2/8。 else if((x(i)=1/16)amp。(x(i)1/8)) y(i)=2*x(i)+3/8。 else if((x(i)=1/8)amp。(x(i)1/4)) y(i)=x(i)+1/2。 else if((x(i)=1/4)amp。(x(i)1/2)) y(i)=1/2
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