【正文】 課程設(shè)計(jì)說明書題 目： 數(shù)字基帶/頻帶通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 院： 班 級： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱： ___ 學(xué)院： 班級： ___ 學(xué)生姓名： ___ 學(xué)號： _ 指導(dǎo)教師： 一、題目數(shù)字基帶/頻帶通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、目的與意義‘“數(shù)字基帶/頻帶通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)” 是針對通信專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)，要求學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識和軟件、硬件工具，掌握通信系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、仿真及調(diào)試技巧，深入理解通信系統(tǒng)的基本組成，擴(kuò)張專業(yè)背景知識，培養(yǎng)工程技能和實(shí)際操作能力。 三、要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、圖紙量、工作量要求等） 1. 系統(tǒng)軟件仿真：通過MATLAB編程對典型通信系統(tǒng)（如數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)）的各組成部分進(jìn)行建模和仿真分析，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)仿真。2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：基于通信原理實(shí)驗(yàn)平臺，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，搭建硬件調(diào)試電路，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試。3. 分析結(jié)果，完成報(bào)告：分析比較軟件仿真結(jié)果與硬件調(diào)試結(jié)果，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。四、工作內(nèi)容、進(jìn)度安排 1. 查閱資料：搜集通信系統(tǒng)相關(guān)資料，熟悉通信系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容（1天）2. 方案選擇與設(shè)計(jì)：根據(jù)要求選擇通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，定義各模塊仿真函數(shù)，確定所使用的硬件電路板，寫出硬件設(shè)計(jì)思想與步驟。（1天）3. 子模塊實(shí)現(xiàn)：利用MATLAB仿真語言編寫模塊函數(shù)，仿真實(shí)現(xiàn)各模塊功能，搭建硬件電路調(diào)試。（5天）4. 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：將各子模塊連接，調(diào)試主程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能，完成硬件調(diào)試。（2天）5. 考試與設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫：完成課程設(shè)計(jì)考試，整理設(shè)計(jì)資料及內(nèi)容，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。（1天）五、主要參考文獻(xiàn)《基于MATLAB的通信系統(tǒng)仿真》，趙靜等，北京航空航天大學(xué)出版社?！锻ㄐ旁怼罚诺?，國防工業(yè)出版社。審核意見系（教研室）主任（簽字） 指導(dǎo)教師下達(dá)時間 年 月 日指導(dǎo)教師簽字：_______________通信工程專業(yè)綜合設(shè)計(jì)（仿真部分）要求一、設(shè)計(jì)目的與任務(wù)通過MATLAB編程對典型通信系統(tǒng)（如數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)）的各組成部分進(jìn)行建模和仿真分析，加深學(xué)生對通信系統(tǒng)各組成部分的理解；在此基礎(chǔ)上，連接各個獨(dú)立的功能模塊組成不同的通信系統(tǒng)，完成相應(yīng)的信息傳遞功能，并根據(jù)仿真分析結(jié)果對所設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。通過本設(shè)計(jì)，希望進(jìn)一步提高和挖掘?qū)W生對所學(xué)專業(yè)知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和科研開發(fā)精神，為學(xué)生后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及將來進(jìn)入社會從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)題目有兩個：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)。每三個學(xué)生一組，每組學(xué)生合作完成任意一個題目的軟、硬件設(shè)計(jì)。每個設(shè)計(jì)題目又包括：各獨(dú)立功能模塊（A/D轉(zhuǎn)換、碼型變換或數(shù)字調(diào)制、隨機(jī)噪聲信道、抽樣判決、碼型反變換或數(shù)字解調(diào)制、D/A轉(zhuǎn)換等）的MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)以及相應(yīng)通信系統(tǒng)的建模。每個同學(xué)必須獨(dú)立完成一個完整系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)，每組三個同學(xué)合作完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。所要求的每一設(shè)計(jì)子內(nèi)容都分成基本任務(wù)和選做任務(wù)兩種，基本任務(wù)必須做，選做任務(wù)可以不做。信源信源編碼器信道編碼器調(diào)制器信道解調(diào)器信道譯碼器信源譯碼器信宿噪聲源典型數(shù)字通信系統(tǒng)組成三、考核方式仿真成績＝平時成績（20％）＋設(shè)計(jì)成績（80％）通 信 工 程 專 業(yè) 綜 合 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告（仿 真 部 分）內(nèi) 容：數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真實(shí)現(xiàn) （A/D）轉(zhuǎn)換 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 仿真成績： 同組人姓名： 設(shè)計(jì)內(nèi)容一：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)（80分）系統(tǒng)組成：A/D變換碼型變換信道碼型反變換D/A變換信宿模擬信源一、A/D轉(zhuǎn)換（一）基本任務(wù)：單頻正弦波模擬信號的簡單數(shù)字化。即對一個單頻正弦波模擬信號進(jìn)行抽樣、均勻量化、PCM二進(jìn)制自然編碼。主要步驟和要求：（1）單頻正弦波模擬信號的抽樣實(shí)現(xiàn)。要求輸入信號的幅度A、頻率F和相位P可變；要求仿真時間從0到2/F，抽樣頻率為Fs=20F；要求給出抽樣信號samp的波形圖。（2）單頻正弦波模擬信號均勻量化的實(shí)現(xiàn)。要求對抽樣信號sampl歸一化后再進(jìn)行均勻量化；要求量化電平數(shù)D可變；要求輸出信號為平頂正弦波；要求給出量化輸出信號quant的波形圖，并與抽樣信號samp畫在同一圖形窗口中進(jìn)行波形比較。（3）單頻正弦波模擬信號PCM二進(jìn)制自然編碼的實(shí)現(xiàn)。要求按量化序號給出PCM二進(jìn)制自然編碼；要求給出編碼后的數(shù)字序列pcm。程序代碼及說明：function [sampl, quant,pcm]=a_d_1(A,F,P,D)%輸入變量A ,F,P分別為輸入信號的幅度、頻率和相位；D為量化電平數(shù)；輸出%變量sampl為抽樣后的輸入信號； quant為均勻量化后的輸出信號； pcm為編%碼后的PCM二進(jìn)制自然編碼數(shù)字序列。%單頻正弦波模擬信號的抽樣實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…%單頻正弦波模擬信號均勻量化的實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…%單頻正弦波模擬信號PCM二進(jìn)制自然編碼的實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…測試內(nèi)容及結(jié)果：測試信號：[sampl, quant,pcm]=a_d_1(3,32000,0,14)；%以下給出程序運(yùn)行后的波形圖及輸出數(shù)據(jù)%…（二）選做任務(wù)：單頻正弦波模擬信號的特殊數(shù)字化。按給定要求對一個單頻正弦波模擬信號進(jìn)行數(shù)字化。主要步驟和要求：（1）單頻正弦波模擬信號的抽樣實(shí)現(xiàn)。要求輸入信號的幅度A、頻率F和相位P可變；要求仿真時間從0到2/F，抽樣頻率為Fs=20F；要求給出抽樣信號samp的波形圖。（2）單頻正弦波模擬信號非均勻量化的實(shí)現(xiàn)。要求對抽樣信號sampl歸一化后再分別進(jìn)行滿足A律和u律壓縮的非均勻量化；要求壓縮參數(shù)a、u可變；要求量化電平數(shù)D可變；要求輸出信號為平頂正弦波；要求給出量化輸出信號quant1和quant2的波形圖，并與抽樣信號samp畫在同一圖形窗口中進(jìn)行波形比較。（3）單頻正弦波模擬信號PCM二進(jìn)制折疊編碼的實(shí)現(xiàn)。要求按量化序號給出PCM二進(jìn)制折疊編碼；要求給出編碼后的數(shù)字序列pcm1和pcm2。程序代碼及說明：function [sampl, quant1, quant2， pcm1，pcm2]=a_d_2(A,F,P,D,a,u) %輸入變量A ,F,P分別為輸入信號x的幅度、頻率和相位；D為量化電平數(shù)；a,u %為A律和u律壓縮的壓縮參數(shù)；輸出變量sampl為抽樣后的輸入信號； quant1%為A律壓縮非均勻量化后的輸出信號；quant2為u律壓縮非均勻量化后的輸出%信號, pcm1為quant1編碼后的PCM二進(jìn)制折疊編碼數(shù)字序列，pcm2為quant2%編碼后的PCM二進(jìn)制折疊編碼數(shù)字序列。%單頻正弦波模擬信號的抽樣實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…%單頻正弦波模擬信號非均勻量化的實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…%單頻正弦波模擬信號PCM二進(jìn)制折疊編碼的實(shí)現(xiàn)%%以下列出你自己編寫的代碼%…測試內(nèi)容及結(jié)果：測試信號：[sampl,quant1,quant2，pcm1，cm2]=a_d_2(3,32000,0,14,255)；%以下給出程序運(yùn)行后的波形圖及輸出數(shù)據(jù)% …二、碼型變換（一）基本任務(wù)：原始PCM脈沖編碼信號的AMI碼型和CMI碼型變換。主要步驟和要求：（1）把原始的PCM脈沖編碼信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)腁MI碼型。要求PCM碼可以是數(shù)字型也可以是字符型，要求畫出AMI碼型變換前后的波形圖。（2）把原始的PCM脈沖編碼信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)腃MI碼型。要求PCM碼可以是數(shù)字型也可以是字符型，要求畫出CMI碼型變換前后的波形圖。程序代碼及說明：（1）AMI碼型變換程序代碼及說明function changed_ami=signal_encod_1(pcm)%輸入信號pcm為原始的PCM脈沖編碼信號，輸出信號changed_ami為碼型變換%后的AMI碼型數(shù)字序列。%檢測原始PCM脈沖編碼信號的類型%%以下列出你自己編寫的代碼%…%對原始PCM脈沖編碼信號進(jìn)行1的個數(shù)的奇偶檢測，若為奇數(shù)個則補(bǔ)1%%以下列出你自己編寫的代碼%…%AMI碼型變換%%以下列出你自己編寫的代碼%…（2）CMI碼型變換程序代碼及說明function changed_cmi=signal_encod_2(pcm)%輸入信號pcm為原始的PCM脈沖編碼信號，輸出信號changed_cmi為碼型變換%后的CMI碼型數(shù)字序列。%檢測原始PCM脈沖編碼信號的類型%%以下列出你自己編寫的代碼%…%對原始PCM脈沖編碼信號進(jìn)行1的個數(shù)的奇偶檢測，若為奇數(shù)個則補(bǔ)1%%以下列出你自己編寫的代碼%…%CMI碼型變換%%以下列出你自己編寫的代碼%…測試信號：pcm=’100001000011000011’。changed_ami＝signal_encod_1(pcm)；changed_cmi=signal_encod_2(pcm)；%以下給出程序運(yùn)行后的波形圖及輸出數(shù)據(jù)%…（二）選做任務(wù)：原始PCM脈沖編碼信號的HDB3碼型轉(zhuǎn)換。主要步驟和要求：把原始的PCM脈沖編碼信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)腍DB3碼型。要求PCM碼可以是數(shù)字型也可以是字符型；要求保證輸入的PCM脈沖編碼信號中1的個數(shù)為偶數(shù)；要求編碼原理符合《通信原理》（樊昌信編著）P97頁所述；要求畫出HDB3碼型變換前后的波形圖。程序代碼及說明：function changed_hdb3