【正文】 。這種以載波的不同相位直接去表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號的調(diào)制方式，稱為二進(jìn)制絕對相移方式。通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)。如，若接收碼組為 0000011，計算可得 S1 ＝ 0， S2 ＝ 1， S3 ＝ 1。兩部分合稱漢明碼字，通過將 數(shù)據(jù)位 與一個 生成矩陣 相乘，可以生成漢明碼字。 糾錯 在接收端通過糾錯 譯碼 自動糾正傳輸中的差錯來實(shí)現(xiàn)碼糾錯功能，稱為 前向糾錯 FEC。 根據(jù) HDB3 碼的編碼規(guī)則有： B 總是與其前面的 1 或 V 符號相反， V總是與前面的 1或 B 相符號相同， 1 總是與前面的 V或 B 符號相反，就可編符號了。 其編碼規(guī)則是： （ 1）檢查消息碼中 “0”的個數(shù)。根據(jù)十進(jìn)制數(shù)字代碼的總個數(shù)，可以確定所需 二進(jìn)制編碼 的位數(shù)，即 字長 。 A 壓縮律 ： 所謂 A 壓縮律也就是壓縮器具有如下特性的壓縮律： 其中， A 為壓縮系數(shù)； y 為歸一化的壓縮器輸出電壓； x 為歸一化的壓縮器輸入電壓。圖中 Xa(t)表示模擬信號， Xa(nt)表示采樣信號， T 為采樣周期， n=0， 1， 2， 3......一般可以把采樣器視為一個每隔 T 秒閉合一次的電子開關(guān) S。具體過程是把信息源的模擬信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)子信號然后，再進(jìn)行基帶編碼、信道編碼、載波調(diào)制然后發(fā)送到信道中，然后在接收端進(jìn)行對應(yīng)的解調(diào)、譯碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換得到最終的接收信號， 利用 MATLAB 軟件編程，完成了整個通信系統(tǒng)編碼仿真分析。一個數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，主要有信源編碼與譯碼、信道編碼與譯碼、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)。完成采樣功能的器件稱為采樣器，下圖所示為采樣器的示意圖。為了實(shí)現(xiàn)以數(shù)字碼表示樣值，必須采用 “四舍五入 ”的方法把樣值分級 “取整 ”，分的級數(shù)越多，即量化級差或間隔越小，量化噪聲也越小。簡單高效的數(shù)據(jù)系統(tǒng)是二進(jìn)制碼 系統(tǒng)，因此，應(yīng)將十進(jìn)制數(shù)字代碼變換成 二進(jìn)制編碼 。 HDB3 碼編碼基本原理 HDB3 碼的全稱為 3 階高密度雙極性碼，它是 AMI 碼的一種改進(jìn)型，改進(jìn)目的是為了保持 AMI 碼的優(yōu)點(diǎn)而克服其缺點(diǎn)，使連 “0”個數(shù)不超過 3 個。 2）更新符號。利用一個以上的校驗(yàn)位，漢明碼不僅可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否有效，還能在數(shù)據(jù)出錯的情況下指明錯誤位置。校驗(yàn)位的數(shù)目與傳輸數(shù)據(jù)的總位數(shù)有關(guān)，可以通過漢明規(guī)則進(jìn)行計算 ： d+p+1=2 的 p次方 （ d表示傳輸 數(shù)據(jù)位 數(shù)目，p表示校驗(yàn)位數(shù)目 ） 。 表 3 監(jiān)督位計算結(jié)果 信息位 監(jiān)督位 信息位 監(jiān)督位 a6a5a4a3 a2a1a0 a6a5a4a3 a2a1a0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 000 011 101 110 110 101 011 000 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 111 100 010 001 001 010 100 111 接收端收到每個碼組后，先計算出 S1 、 S2 和 S3 ，再按表 5 判斷錯碼情況。在接收端通過解調(diào)器把帶通信號還原成數(shù)字基帶信號的過程成為數(shù)字解調(diào)。因此， 2PSK 信號的時域表達(dá)式為： 式中， n 表示第 n 個符號的絕對相位： 因此，上式可以改寫為 由于表示信號的兩種碼元的波形相同，極性相反，故 2PSK 信號可以表述為一個雙極性全占空矩形脈沖序列與一個正弦載波的相乘： 式中 這里， g(t)是脈寬為 Ts 的單個矩形脈沖，而 an 的統(tǒng)計特性為 即發(fā)送二進(jìn)制符號 “0”時， )(e2 tpsk 取 0 相位；發(fā)送二進(jìn)制符號 “1”時， )(e2 tpsk 取 π相位。如果白噪聲取值的概率分布服從高斯分布，則稱這樣的噪聲為高斯白噪聲。 MATLAB 是一個包含大量計算算法的集合。 PCM 編解碼分析 在 MATLAB 中沒有可以直接調(diào)用實(shí)現(xiàn) PCM 編碼的函數(shù)，因此要根據(jù)原理來編寫。 HDB3 編解碼分析 進(jìn)行 HDB3 編碼前要先將漢明碼編碼所得的矩陣用 reshape（ x， m， n） 函數(shù)將其變成數(shù)列，然后再對數(shù)列中的 0的個數(shù)進(jìn)行掃描，再根據(jù) HDB3編碼規(guī)則用 for循環(huán)語句和 ifelse語句對數(shù)列進(jìn)行變換。 AWGN 信道編碼分析 y = awgn(x,SNR) 在信號 x 中加入高斯白噪聲。 POWERTYPE 可以是 39。 漢明碼解碼結(jié)果 kn1 = 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 武漢理工大學(xué)《 學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練 》 報告 19 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 PCM 解碼結(jié)果 dn = Columns 1 through 11 0 0 Columns 12 through 21 圖 48 到達(dá)信宿波形 對比原始信號正弦波型可知，到達(dá)信宿的波形在小信號部分失真小而在大信號部分失真明顯，這符合 A 律 13 折線的編碼規(guī)則，同時信源編碼和信道編碼在加入加性高斯白噪聲的情況下，譯碼信號基本正確，實(shí)現(xiàn)了整個通信系統(tǒng)的工作流程，建模測試成功。此階段耗時最長，收獲也最多，改變了平時學(xué)習(xí)中浮于表面，毛毛躁躁的習(xí)慣。 figure(1)。 title(39。)。 yn1=reshape(yn,1,[]) 。加噪后信號頻譜 39。 out=deline13(dn)。 for i=1:21 e(i)=dn(i)gn(i)。 for i=1:length(x) if((x(i)=0)amp。(x(i)1/16)) y(i)=4*x(i)+2/8。amp。 y=y.*128。 else f(i,1)=1。 count=0。set(gcf,39。 axis([0,n,])。y39。HDB3碼型 39。 grid on %PSK 調(diào)制程序 function p=psk(g) cp=[]。 mod1=[mod1 c]。 title(39。,39。psk調(diào)制信號 39。,39。 for n=1:length(g) if g(n)==0 武漢理工大學(xué)《 學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練 》 報告 26 A=1.*ones(1,100)。)。 i=0:n1。 xlabel(39。) subplot(2,1,1)。 last_V=y(i)。 y=zeros(size(x))。 end end for i=1:length(y) for j=6:1:0 f(i,8j)=fix(y(i)/2^j)。(x(i)=1)) y(i)=1/4*x(i)+6/8。 else if((x(i)=1/8)amp。amp。 for i=1:21 s=(e(i)jun)^2+s。,39。 mn1=reshape(mn,[],7)。 SNR=100。 K=4。 y=sin(8000*pi*t)。white39。克服這些問題其實(shí)也可以學(xué)到其他方面的知識，終將使 自己的能力得到全方位的提高。加深了我對這部分知識的理解，鍛煉了對于資料的收集整理運(yùn)用的能力。如果 POWERTYPE是 39。在這個系統(tǒng)設(shè)計中 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果 SIGPOWER 是數(shù)值，則其代表以 dBW 為單位的信號強(qiáng)度；如果 SIGPOWER 為 39。這里采用的巴特沃斯低通濾波器，巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是 通頻帶 內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為零。 encode 函數(shù) ,功能：編碼函數(shù) , 語法： ode=encode(msg,N,K), 說明：該函數(shù)對二進(jìn)制信息 msg 進(jìn)行漢明編碼， K 為信息位長度， N 為碼字長度。而用 MATLAB 編程語言則能比較簡單方便地實(shí)現(xiàn)本次課程設(shè)計的任務(wù)，故選擇方案二。 ② y=awgn(x,SNR,sigpower) 即：如果 sigpower 是一個數(shù)值，則表示單位為 dBW 的信號功率；如果 sigpower為 ?measured?，則 awgn 在增加高斯白噪聲前自行測量信號功率。 )c o s (A)(2 P S K nc tte ?? ?????? ”時發(fā)送“ ”時發(fā)送“， 1, 00??n??? ??? Pt Pttecc 1,c osA ,c osA)(2P S K 概率為 概率為??? ? ttste c?co s)(2 P SK ?? ?? n sn nTtgats )()(??? ??? PPa n 1,1,1 概率為 概率為（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 武漢理工大學(xué)《 學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練 》 報告 9 圖 23 2PSK 信號的解調(diào)原理框圖 圖 24 2PSK 信號相干解調(diào)時各點(diǎn)時間波形 AWGN 信道原理 加性高斯白噪聲 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪聲與干擾模型?；炬I控方式有振幅鍵控、頻移鍵控、相移鍵控。表 5 中所列的（ 7， 4）漢明碼的最小碼距 d0 ＝ 3，因此這種碼能糾正一個錯碼或檢測兩個錯碼。若取 r = 3，則 n = k + r =7。但這種方法比簡單重傳協(xié)議的成本要高。這就是說，從收到的符號序列中可以容易地找到破壞點(diǎn) V，于是也斷定 V符號及其前面的 3 個符號必是連 “0”符號，從而恢復(fù) 4個連 “0”碼，再將所有 1 變成 +1 后便得到原消息代碼。 其中的 V 脈沖和 B 脈沖與 1 脈沖波形相同，用 V 或 B 符號表示的目的是為了示意該非 “0”碼是由原信碼的 “0”變換而來的。如： 消息碼： 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1… AMI 碼： 0 1 +1 0 0 0 0 0 0 0 –1 +1 0 0 –1 +1… AMI 碼對應(yīng)的波形是具有正、負(fù)、零三種電平的脈沖序列。 武漢理工大學(xué)《 學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練 》 報告 3 圖 21 A 壓縮律特性