【文章內(nèi)容簡介】 聲性能，其分析模型如圖9所示。圖9 調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能分析模型圖中，n(t)是均值為零，單邊功率譜密度為n0的高斯白噪聲，經(jīng)過帶通濾波器后變?yōu)檎瓗Ц咚乖肼昻i(t)。限幅器是為了消除接收信號在幅度上可能出現(xiàn)的畸變，帶通濾波器的作用是抑制信號帶寬以外的噪聲。先來計(jì)算解調(diào)器的輸入信噪比，設(shè)輸入調(diào)頻信號為SFM(t)=Acos(wct+Kf242。m(t)dt)165。t故其輸入信號功率為A2Si=2輸入噪聲功率為Ni=noBFM式中：BFM 為調(diào)頻信號的帶寬，即帶通濾波器(BDF)帶寬。則輸入信噪比為SiA2= Ni2BFM在輸入信噪比足夠大的條件下，信號和噪聲的相互作用可以忽略，這時(shí)可以把信號和噪聲分開來算，這里，我們可以得到FM非相干解調(diào)器輸出端的輸出信噪比為222So3AKfm(t)= 3No8p2nofm上式中，A為載波的振幅，Kf為調(diào)頻器靈敏度，fm為調(diào)制信號m(t)的最高頻率，no為噪聲單邊功率譜密度。我們?nèi)缛艨紤]m(t)為單一頻率余弦波時(shí)的情況，可得到解調(diào)器的制度增益為3GFM=No=m2fSi2nofmNi考慮在帶寬調(diào)頻時(shí)，信號帶寬為2SoA2BFM=2(mf+1)fm=2(Df+fm)則可以得到GFM=3m2)f(mf+1在調(diào)幅制中，由于信號帶寬是固定的，無法進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，這也正是在抗噪聲性能方面調(diào)頻系統(tǒng)優(yōu)于調(diào)幅系統(tǒng)的重要原因。由此我們得到如下結(jié)論：在大信噪比情況下，調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能將比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而提高。但是，F(xiàn)M系統(tǒng)以帶寬換取輸出信噪比改善并不是無止境的。隨著傳輸帶寬的增加，輸出噪聲功率增大，在輸入信號功率不變的條件下，輸入信噪比下降，當(dāng)輸入信噪比降到一定程度時(shí)就會出現(xiàn)門限效應(yīng)，輸出信噪比將急劇惡化。四、系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)（1）程序源代碼clear %初始化 close all %****************************************************************** dt=。%設(shè)定時(shí)間步長 t=0:dt:1。%產(chǎn)生時(shí)間向量 am=5。%設(shè)定調(diào)制信號幅度 fm=5。%設(shè)定調(diào)制信號頻率 mt=am*cos(2*pi*fm*t)。%生成調(diào)制信號 fc=50。%設(shè)定載波頻率 ct=cos(2*pi*fc*t)。%生成載波 kf=10。%設(shè)定調(diào)頻指數(shù) int_mt(1)=0。for i=1:length(t)1 int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt。end %調(diào)制，產(chǎn)生已調(diào)信號 sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt)。%****************************************************************** sn=20。%設(shè)定信躁比db=am^2/(2*(10^(sn/10)))。%計(jì)算對應(yīng)的高斯白躁聲的方差n=sqrt(db)*randn(size(t))。%生成高斯白躁聲 nsfm=n+sfm。%生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號（信號通過信道傳輸）%****************************************************************** for i=1:length(t)1 %接受信號通過微分器處理diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)nsfm(i))./dt。end diff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm))。%hilbert變換，求絕對值得到瞬時(shí)幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)min(diff_nsfmn))/2。diff_nsfmn1=diff_nsfmnzero。%******************************************************************disp(39。39。)pausefigure(1)subplot(3,1,1)。plot(t,mt)。%繪制調(diào)制信號的時(shí)圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。調(diào)制信號的時(shí)域圖39。)。subplot(3,1,2)。plot(t,ct)。%繪制載波的時(shí)域圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。載波的時(shí)域圖39。)。subplot(3,1,3)。plot(t,sfm)。%繪制已調(diào)信號的時(shí)域圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。已調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。%******************************************************************disp(39。按任意鍵可以看到已調(diào)信號和含小信噪比高斯白噪聲的已調(diào)信號和解調(diào)信號的時(shí)域圖39。)pausefigure(2)subplot(3,1,1)。plot(t,sfm)。%繪制已調(diào)信號的時(shí)域圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。已調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。subplot(3,1,2)。plot(1:length(diff_nsfm),diff_nsfm)。%繪制含小信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時(shí)域圖 xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。含小信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。subplot(3,1,3)。plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,39。r39。)。xlabel(39。時(shí)間t39。)。%繪制含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖title(39。含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。%******************************************************************disp(39。39。)pausefigure(3)sn1=40。%設(shè)定信躁比db1=am^2/(2*(10^(sn1/10)))。%計(jì)算對應(yīng)的高斯白躁聲的方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t))。%生成高斯白躁聲 nsfm1=n1+sfm。%生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號（信號通過信道傳輸）%****************************************************************** for i=1:length(t)1 %接受信號通過微分器處理diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)nsfm1(i))./dt。end diff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1))。%hilbert變換，求絕對值得到瞬時(shí)幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)min(diff_nsfmn))/2。diff_nsfmn1=diff_nsfmn1zero。%****************************************************************** subplot(4,1,1)。plot(t,ct)。%繪制載波的時(shí)域圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。載波的時(shí)域圖39。)。subplot(4,1,2)。plot(t,sfm)。%繪制已調(diào)信號的時(shí)域圖xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。已調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。subplot(4,1,3)。plot(1:length(diff_nsfm1),diff_nsfm1)。%繪制含大信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時(shí)域圖 xlabel(39。時(shí)間t39。)。title(39。含大信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。subplot(4,1,4)。plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,39。r39。)。xlabel(39。時(shí)間t39。)。%繪制含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖title(39。含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖39。)。（2）仿真圖Figure(1)(2)已調(diào)信號的時(shí)域圖505***00800時(shí)間t含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖***Figure(3)***00800時(shí)間t含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時(shí)域圖***五、總結(jié)及心得體會這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)星期五天的課程，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，遇到了很多意想不到的困難，其主要原因是對各個(gè)部分要實(shí)現(xiàn)的功能考慮不夠周全，還好，在老師的幫助，解決了一些我不懂的問題，比如：如何用代碼而非函數(shù)實(shí)現(xiàn)積分過程以及微分過程，如何實(shí)現(xiàn)對高斯白噪聲的特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如何實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波的過程，以及hilbert變換等等問題，最終通過與陳老師積極溝通，以及查閱網(wǎng)上和書本資料把這些問題都一一解決了。通過本次課程設(shè)計(jì)一定程度上提高了我對MATLAB軟件的使用能力，對通信原理這一門課程也有了比較深刻的了解。最后，由于所學(xué)知識不夠全面，課程設(shè)計(jì)在很多方面還有待完善，在以后的學(xué)習(xí)過程中，會掌握更多知識，力求做到更好。六、參考文獻(xiàn)樊昌信等 通信原理（第六版）。北京：國防工業(yè)出版社；羅軍輝等 。北京：機(jī)械工業(yè)出版社；劉衛(wèi)國等 MATLAB程序設(shè)計(jì)教程 北京：中國水利水電出版社；達(dá)新宇等 通信原理實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 北京：郵電大學(xué)出版社。第四篇：通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告課 題 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名學(xué) 號 班級 指導(dǎo)教師通信原理 課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于MATLAB的2FSK仿真 電子信息工程學(xué)院 通信工程二〇一五年一月基于MATLAB的基帶傳輸系統(tǒng)的研究與仿真—— 碼型變換摘 要HDB3碼編碼規(guī)則首先將消息代碼變換成AMI碼；然后檢查AMI碼中的連0情況，當(dāng)無4個(gè)或4個(gè)以上的連0串時(shí)，則保持AMI的形式不變；若出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連0串時(shí)，則將1后的第4個(gè)0變?yōu)榕c前一非0符號（+1或1）同極性的符號，用V表示（+1記為+V，1記為V）；最后檢查相鄰V符號間的非0符號的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，若為偶數(shù)，則再將當(dāng)前的V符號的前一非0符號后的第1個(gè)0變?yōu)?B或B符號，且B的極性與前一非0符號的極性相反，并使后面的非0符號從V符號開始再交替變化關(guān)鍵詞: HDB3碼 MATLAB編碼原則 V碼 B碼目一、背景知識二、MATLAB仿真軟件介紹三、仿真的系統(tǒng)的模型框圖四、使用MATLAB編程（m文件）完成系統(tǒng)的仿真五、仿真結(jié)果六、結(jié)果分析七、心得、參考文獻(xiàn)錄正文部分一、背景知識在實(shí)際的傳輸系統(tǒng)中，并不是所有的代碼電氣波形都可以信道中傳輸。含有直流分量和較豐富的單極性基帶波形就不適宜在低頻傳輸特性差的信道中傳輸，因?yàn)樗锌赡茉斐尚盘柕膰?yán)重的畸變。在傳輸碼（或稱線路嗎）的結(jié)構(gòu)將取決于實(shí)際信道特性和系統(tǒng)的工作條件。通常，傳輸碼的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下的特性：（1）相應(yīng)的基帶信號無直流分理，且低頻分量少（2）便于從信號中提取定時(shí)信息（3）信號中高頻分應(yīng)盡量少以節(jié)省傳輸頻帶并減少碼間串?dāng)_（4）不受信號源統(tǒng)計(jì)特性影響，即能適應(yīng)于信息源變化（5）具有內(nèi)在的檢錯(cuò)能力，傳輸?shù)拇a型應(yīng)具有一定的規(guī)律性，以便利用這一規(guī)律性進(jìn)行宏觀監(jiān)測（6）編譯碼設(shè)備要盡可能簡單滿足以上特性的傳輸碼型種類繁多，這里使用HDB3。要了解HDB3碼的編碼規(guī)則，首先要知道AMI碼的構(gòu)成規(guī)則，AMI碼就是把單極性脈沖序列中相鄰的“1”碼(即正脈沖)變?yōu)闃O性交替的正、負(fù)脈沖。將“0”碼保持不變，把“1”碼變?yōu)?1交替的脈沖。如： NRZ碼：1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI碼：1 0 0 0 0 +1 0 0 0 01 +1 0 0 0 01 +1 HBD3碼（3nd Order High Density Bipolar）的全稱是三階高密度雙極性碼，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(gè)數(shù)不超過3個(gè)。其編碼規(guī)則：（1）檢查消息碼中連“0”的個(gè)數(shù)。當(dāng)連“0”數(shù)目小于等于3時(shí)，HBD3碼與AMI碼一樣（“1”交替的變換為“+1”和“1”，“0”保持不變）。（2）當(dāng)連“0”數(shù)目超過3時(shí)，將每4個(gè)連“0”化作一小節(jié)，定義為“B00V稱為破壞節(jié)，其中V稱為破壞脈沖，而B稱為調(diào)節(jié)脈沖；（3）V與前一個(gè)相鄰的非“0”脈沖的極性相同（這破壞了極性交替的規(guī)則，所以V稱破壞脈沖），并且要求相鄰的V碼之間極性必須交替。V的取值為“+1”或“1”；（4）B的取值可選0、+1或1，以使V同時(shí)滿足（3）中的兩個(gè)要求；（5）V碼后面的傳號碼極性也要交替。例如：消息碼： 1 000 0 1 000 0 1 1 000 0 000 0 1 1 AMI碼：1 000 0 +1 000 01+1 000 0 000 01+1 HDB3碼：1 000V +1 000+V1+1B00V +B00+V1+1 其中的177。B脈沖和177。V脈沖與177。1脈沖波形相同，用V或B表示的目的是為了示意其中的該非“0”碼是由原信碼的“0”變換而來的。當(dāng)相鄰兩個(gè)V碼之間有奇數(shù)個(gè)“1”碼時(shí)，能保證V碼滿足（3）的要求，B取“0”；當(dāng)相鄰兩個(gè)V碼之間有偶數(shù)個(gè)“1”碼時(shí)，不能保證V碼極性交替，B取“+1”或“1”，B碼的符號與前相鄰“1”相反，而其后面的V碼與B碼極性相同。二、MATLAB簡介美國MATHWORK公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”（縮寫為MATLAB）軟件包，不斷更新和擴(kuò)充。它是一種功能強(qiáng)、效率高便于進(jìn)行科學(xué)和工程計(jì)算的交互式軟件包。其中包括：一般數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、數(shù)字信號處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完相同的事情簡捷得多。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，c++，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此