【正文】 程設(shè)計(jì)報(bào)告電信0802 3080503031 王婉婉題一：QPSK誤碼率性能研究以及QPSK和DQPSK調(diào)制信號(hào)性能的比較（一）：QPSK誤碼率性能1：目的：本題是設(shè)計(jì)一個(gè)QPSK仿真模型，以衡量QPSK在高斯白噪聲信道中的性能。我們的編碼與譯碼過(guò)程中更容易得到規(guī)律。通過(guò)譯碼原理可知：V碼與B碼的極性相同，我們可以對(duì)這個(gè)輸出碼從后開(kāi)始譯碼，自然而然的可以得到原輸入的序列，此時(shí)，編碼與譯碼就完成了。第一個(gè)特殊序列中的“V“與其前第一個(gè)“1”的極性相同，后面的“V”依次極性交替。將“1”和“V”標(biāo)上極性“＋1”或“－1”。編碼譯碼步驟如下： 找出四連0序列。HDB3碼譯碼比較容易，從收到的符號(hào)序列中可以容易地找到破壞點(diǎn)V，于是也斷定V符號(hào)及其前面3 個(gè)符號(hào)必是連0 符號(hào)，從而恢復(fù)4個(gè)連0碼，再將所有的1變成+1后便得到原消息代碼。故需要保證相鄰“V”的符號(hào)也是極性相反，所以，當(dāng)不滿足V也極性相反時(shí)，將這個(gè)連“0” 碼無(wú)串的等一個(gè)“0” 變成“－B”和“＋B”。它是AMI碼的一種改進(jìn)型，主要是為了克服AMI碼中連“0”時(shí)所帶來(lái)的提取定時(shí)信息的困難。X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)]*dt。)end%function X=t2f(x)global dt df N t f T%X=t2f(x)%x為時(shí)域的取樣值矢量 %X為x的傅氏變換%X與x長(zhǎng)度相同,并為2的整冪。)title(39。)subplot(3,1,3)stem(tt,hdb(1:40),39。)title(39。)s ubplot(3,1,2)stem(tt,ami(1:40),39。)title(39。stem(tt,a(1:40),39。HDBPs(f)(dBm/MHz)39。f(MHz)39。)。)figure(2)plot(f,bb,39。)ylabel(39。gridaxis([8,+8,80,80])xlabel(39。g39。%加eps以避免除以零bb=30+10*log10(EPHDB+eps)。EPHDB=(EPHDB*(ii1)+PHDB)/ii。PHDB=HDB.*conj(HDB)/T。PAMI=AMI.*conj(AMI)/T。hdb1(i+[0:M1]*L)=hdb。endelseif b%對(duì)0000的循環(huán)b=b+1。endc=0。hdb(ii)=sign2。%用來(lái)計(jì)算相鄰v之間的非0元素個(gè)數(shù)endelseif iiif mod(c,2)==1%000V hdb(ii+3)=sign2。hdb(ii)=sign2。ami(ii)=sign1。%標(biāo)志前一個(gè)信號(hào)sign2=1。%表示0000之間循環(huán)個(gè)數(shù)c=1。a=round(rand(1,M))。for ii=1:8 ami=zeros(1,M)。,[350,50,300,200])%設(shè)定窗口位置及大小EPAMI=zeros(size(f))。,[10,50,300,200])%設(shè)定窗口位置及大小figure(2)set(2,39。%頻域橫坐標(biāo) figure(1)set(1,39。%系統(tǒng)帶寬t=[T/2+dt/2:dt:T/2]。%占空比 T=N*dt。df=1/(N*dt)。Ts=。%每碼元的采樣點(diǎn)數(shù)M=N/L。下圖是譯碼的框圖：四、使用MATLAB編程（m文件）完成系統(tǒng)的仿真程序源代碼global dt df t f N close allN=2^13。根據(jù)編碼原則，HDB3的譯碼可分為三個(gè)步驟：（1）根據(jù)“V”的極性特點(diǎn)，找出特殊序列。三、仿真的系統(tǒng)的模型框圖（1）實(shí)驗(yàn)編碼原理框圖如下所示 ：（2）以下是V碼以及B碼產(chǎn)生的框圖：（3）V碼產(chǎn)生單元的工作流程圖（4）B碼產(chǎn)生單元的工作流程圖 譯碼規(guī)則： 在接收端，將接收到的HDB3碼序列恢復(fù)為原輸入二進(jìn)制數(shù)字信息序列的過(guò)程稱為譯碼。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫(kù)，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。另外，MATLAB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。（6）實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺(tái)新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C++代碼。一般來(lái)說(shuō)，他們都是由特定領(lǐng)域的專家開(kāi)發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使他不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖。函數(shù)所能解決的問(wèn)題其大致包括矩陣運(yùn)算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問(wèn)題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。在計(jì)算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會(huì)大大減少。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而前經(jīng)過(guò)了各種優(yōu)化和容錯(cuò)處理。（3）強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力MATLAB是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。用戶可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序(M文件)后再一起運(yùn)行。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。隨著MATLAB的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB的用戶界面也越來(lái)越精致，更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。這些工具方便用戶使用MATLAB的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過(guò)對(duì)源程序的修改或加入自己編寫(xiě)程序構(gòu)造新的專用工具包。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，控制工具包，信號(hào)處理工具包，通信工具包等都屬于此類。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。MATLAB的基礎(chǔ)是矩陣計(jì)算，但是由于他的開(kāi)放性，并且mathwork也吸收了像maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，c++，JAVA的支持。其中包括：一般數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、數(shù)字信號(hào)處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序。二、MATLAB簡(jiǎn)介美國(guó)MATHWORK公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”（縮寫(xiě)為MATLAB）軟件包，不斷更新和擴(kuò)充。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(lái)的。B脈沖和177。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(hào)碼極性也要交替。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）。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(guò)3個(gè)。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。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。第一篇：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(hào) 班級(jí) 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(wú)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(hào)（+1或1）同極性的符號(hào)，用V表示（+1記為+V，1記為V）；最后檢查相鄰V符號(hào)間的非0符號(hào)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(hào)的前一非0符號(hào)后的第1個(gè)0變?yōu)?B或B符號(hào)，且B的極性與前一非0符號(hào)的極性相反，并使后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開(kāi)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(shí)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(shí)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?hào)的嚴(yán)重的畸變。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(hào)無(wú)直流分理，且低頻分量少（2）便于從信號(hào)中提取定時(shí)信息（3）信號(hào)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(hào)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(cè)（6）編譯碼設(shè)備要盡可能簡(jiǎn)單滿足以上特性的傳輸碼型種類繁多，這里使用HDB3。將“0”碼保持不變，把“1”碼變?yōu)?1交替的脈沖。其編碼規(guī)則：（1）檢查消息碼中連“0”的個(gè)數(shù)。（2）當(dāng)連“0”數(shù)目超過(guò)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(niǎo)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。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。V脈沖與177。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(hào)與前相鄰“1”相反，而其后面的V碼與B碼極性相同。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。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(lái)解算問(wèn)題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。可以直接調(diào)用，用戶也可以將自己編寫(xiě)的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛(ài)好者都編寫(xiě)了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用，非常的方便。當(dāng)前流行的MATLAB (Toolbox)。功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能。開(kāi)放性使MATLAB廣受用戶歡迎。Matlab的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：（1）友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境MATLAB由一系列工具組成。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。（2）簡(jiǎn)單易用的程序語(yǔ)言Matlab一個(gè)高級(jí)的距陣/陣列語(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。新版本的MATLAB語(yǔ)言是基于最為流行的C＋＋語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與C＋＋語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)格式。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。其擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。在通常情況下，可以用它來(lái)代替底層編程語(yǔ)言，如C和C++。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如距陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。（4）出色的圖形處理功能MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和距陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。（5）應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱MATLAB對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。允許用戶編寫(xiě)可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C＋＋語(yǔ)言程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是他有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。（7）應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)（包括用戶界面）在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和