通信系统课群综合训练与设计
跳时通信系统仿真完整版
******水***********实践教学兰州理工大学计算机与通信学院2014年秋季学期通信系统综合训练题目：跳频通信系统的研究与仿真专业班级：_______________姓名：______________________________ 学号：___________________________指导教师：__________________________成绩：___________________________________摘要本次课程设计介绍了跳频通信系统的基本匸作过程，从跳频系统的结构组成、匸作原理、主要技术指标、跳频通信系统的解跳和解调等方面阐述了跳频通信基本原理。
并利用Matlab 中的Simuliiik 仿真系统对跳频通信系统进行了仿真研究和理论分析。
着重研究了其组成部分包括信号生成部分、发送部分、接收部分、判决部分、跳频子系统模块五个部分的工作方式及仿真设计并达到了预期结果。
关键词：跳频系统；扩频通｛a； Matlab; Simuliiik仿真前言 (1)1.跳频 (2)1.1跳频通信系统简介及发展状况 (2)1.2跳频通信系统的组成 (3)1.2. 1跳频发送端 (3)1.2. 2跳频接收端 (4)13跳频通信系统关键技术 (5)2.跳频通信理论基础 (6)2.1跳频信号及频率合成器的设计 (6)2.1.1伪随机码-m序列的产生 (6)2.1.2频率合成器设计 (7)2.2桃频调制 (7)2.3跳频信号的解跳与解调 (8)2.3.1跳频信号的解跳 (8)2.3. 2跳频信号的解调 (9)3.跳频通信系统仿真 (11)3.1 Simuliiik 仿真介绍 (11)3.2跳频通信系统仿真设计 (13)3.3仿真流程图设计 (14)3.4跳频系统模块设计仿真 (15)3.5仿真各示波器的仿真结果 (19)3.6系统抗干扰性能分析 (22)总结 (23)参考文献 (24)前言在科技的口益发展中，扩展频谱通信则是一种新型的通信方式。
数字通信技术.pdf
《数字通信技术》综合习题11．理解基带信号与频带信号的区别，模拟信号与数字信号的区别。
答：基带信号－直接由信息转换得到的电信号，二进制编码中，符号'1'和'0'用相应脉冲波形的"正"和"负"或脉冲的"有"和"无"来表示。
由于频带从零开始一直扩展到很宽，因此属于基带信号。
频带信号－基带信号经过各种正弦调制后，把基带信号的频谱搬移到比较高的频率范围的信号。
模拟信号：信号中代表消息的电参量的状态数为无穷多个，在幅度上和时间上连续变化的信号。
这种信号称为模拟信号。
举例：以信号电压幅度变化图示举例。
数字信号：相对模拟信号，若代表消息的电参量的状态数为有限个，则称之为数字信号。
举例：以信号电压幅度变化图示表示。
相对而言，模拟信号比较适合于传输，数字信号则比较适合于处理。
3．试述数字通信的特点。
答：与模拟系统相比，数字通信系统有以下优点：1、抗干扰能力强，无噪声积累；2、利于与计算机技术结合，进行信号的存储和处理，提高了通信效率；3、便于加密，保密性强；4、数字通信系统可以传输各种信息；与模拟系统相比，数字通信系统有以下缺点：1、与模拟通信系统比较，占据的带宽较宽，频带利用率不高。
2、数字通信系统对同步要求高，系统设备比较复杂，要有集成电路技术作基础。
4、解释数字通信系统中有效性和可靠性的含义及具体的衡量指标。
答：有效性：指消息传输的多少。
即指单位时间内，在给定信道所传输信息内容的多少。
可靠性：指消息传输的质量，即指接收信息的准确程度。
数字通信系统中有效性采用码元速率RB和信息速率Rb来表示：1、码元速率RB：指单位时间传输码元的数目。
单位为波特，记为Baud 或B。
码元速率与进制无关，只与码元宽度有关。
码元速率又叫调制速率。
它表示调制过程中，单位时间调制信号波（即码元）的变换次数。
图示表示：调制速率的概念,一个单位调制信号波的长度为T秒，则调制速率为1/T。
通信系统综合课程设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 《通信系统课群综合训练与设计》1课程设计的目的通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。
进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。
2 课程设计要求要求：掌握以上各种电路与通信技术的基本原理，掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。
1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
2.通过对实验电路的分析计算，了解简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
3.掌握示波器，频谱仪，失真度仪的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。
3 课程设计进度安排指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要 ....................................................... 错误!未定义书签。
Abstract.. (II)1设计任务 (1)2实验原理分析 (2)2.1 PCM原理介绍 (2)2.2 HDB3编码及解码原理 (8)2.2.1编码规则 (8)2.2.1解码规则 (8)2.3 汉明码 (9)2.3.1 校验 (9)2.3.3 校验方法 (9)2.3.4 编码原理 (9)2.4 PSK数字调制 (13)2.4.1 4PSK调制原理 (13)2.4.2 4PSK解调原理 (14)2.5 AWGN信道原理 (15)3 实验方案设计 (16)3.1 PCM编解码分析 (16)3.2 汉明码编解码分析 (16)3.3 HDB3编解码分析 (17)3.4 PSK调制解调编程分析 (17)3.5 AWGN信道编码分析 (17)4 MATLAB整体程序设计 (18)4.1 MATLAB使用简介 (18)4.2 MATLAB中主要函数简介 (18)4.3 系统编码流程图 (18)5 结果分析 (19)5.1 PCM编码结果 (19)5.2 汉明码编码结果 (20)5.3 HDB3编码结果 (22)5.4 PSK调制结果 (23)5.5 AWGN信道仿真结果 (24)5.6 PSK解调结果 (24)5.7 HDB3解调结果 (25)5.8 汉明码解码结果 (25)5.9 PCM解码结果 (26)6 分析与小结 (27)6.1 实验结果分析 (27)6.2 实验中遇到的问题 (27)6.3 小结 (27)参考文献 (28)附录： (29)通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。
光通信课程设计
光通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光通信的基本原理，掌握光纤通信、激光通信等主要光通信技术；2. 了解光通信技术在现代通信领域的应用和发展趋势；3. 掌握光通信系统中主要设备的功能和原理。
技能目标：1. 能够分析光通信系统的基本构成和性能指标，进行简单的系统设计和优化；2. 学会使用光通信实验设备，进行基本的光信号发送、接收和传输实验；3. 能够运用所学知识解决实际光通信问题，具备一定的创新能力和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光通信技术的好奇心和探究精神，激发学习兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 提高学生对我国光通信事业的自豪感，树立为国家通信事业做贡献的信念。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和学生实际，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握光通信的基础知识，还能培养实际操作能力和创新思维，为未来的学习和发展奠定基础。
同时，课程强调情感态度价值观的培养，引导学生形成积极向上的科学态度和爱国情怀。
课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 光通信基本原理- 光的传播特性- 光的发射与接收- 光纤的基本结构和工作原理2. 光通信技术及应用- 光纤通信技术- 激光通信技术- 无线光通信技术- 光通信在现代通信领域的应用案例3. 光通信系统设备- 光源- 光探测器- 光纤- 光放大器- 光调制解调器4. 光通信系统设计与优化- 系统性能指标- 系统设计方法- 系统优化策略5. 实践操作与实验- 光信号发送、接收实验- 光纤连接与测试- 光通信系统搭建与调试本教学内容根据课程目标制定，涵盖光通信基本原理、技术及应用、系统设备、设计与优化以及实践操作与实验等方面，确保内容的科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应，包括：- 第一章：光通信基本原理（第1-3节）- 第二章：光通信技术及应用（第4-6节）- 第三章：光通信系统设备（第7-9节）- 第四章：光通信系统设计与优化（第10-12节）- 第五章：实践操作与实验（第13-15节）三、教学方法针对光通信课程特点，采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 用于光通信基本原理、系统设备等理论知识的传授，通过教师清晰、生动的讲解，帮助学生建立扎实的理论基础。
通信基础培训-第1章__通信与通信系统的基本概念
1.1 通信的概念
•
谈到通信，我们每个人都不陌生。古代的烽火报警，就是
把敌人入侵的消息通过烽火传达给远方的人们(类似的例子还有抗
日战争时期的“消息树”)；舰船上的灯语和旗语通过灯的闪烁和旗
子的挥动与另一舰船或港口进行无声的对话；
• 传统的信函以文字形式把游子的思乡之情浓 缩于尺素之中，再利用邮政媒体送达家人；在 各种建设工地上，工人们经常使用对讲机相互 联络，协调工作；在电影电视中经常看到军人 或警察利用无线电台进行作战指挥；还有电报、 电传、电话、寻呼、移动电话、有线广播、无 线广播、有线电视、无线电视等当代最为普及 的通信手段都是现实生活中我们所熟悉的通信 实例。
第1章 通信与通信系统的基本概念
• 1.1 通信的概念 • 1.2 通信系统 • 1.3 通信方式 • 1.4 信道和传输介质 • 1.5 信号与噪声 • 1.6 信号频谱与信道通频带
• 1.7 信息的度量与香农公式 • 1.8 多路复用的基本概念 • 1.9 常用的通信手段 • 1.10 通信系统的性能评价 • 1.11 通信技术发展史
发
传
接
信
送
输
收
信
源
设
介
设
宿
备
质
备
干 扰
图1―1 模拟通信系统的一般模型
•
比如电话通信系统就包括：送话器、电
线、交换机、载波机、受话器等要素。广播通
信系统包括麦克风、放大器、发送设备、无线
电波、收音机等。两个通信系统实例示意图如
图1―2所示。
导线 载波机
载波机
(a) 有 线 长 途 电 话 系 统 示 意 图
声被不断地放大，形成噪声积累直到通信终端。
《通信综合课程设计》教学大纲
《通信综合课程设计》教学大纲
一、基本信息
二、教学目标与任务
通过课程设计，要求学生能够运用哪些理论知识，熟悉哪些标准、规范，获得哪些设计成果。
获得的成果有：设计图、计算书、说明书等。
本课程是在学生毕业设计前，综合运用本专业基础课程和专业课程知识，在课程实验和课程设计基本能力训练基础上，根据所选专业模块（轨道交通通信与信号系统、计算机通信网）完成的综合性和创新性通信系统、通信网或信号系统的设计。
训练学生综合运用上述课程知识，进行软件或硬件系统的设计和调试，加深学生对理论知识的理解，提高学生综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和实践技能。
三、基本要求
综合运用所学知识，根据专业模块的要求，完成通信技术、通信系统、通信网、轨道通信系统、计算机联锁、列车控制等通信系统、信号系统的分析、设计、调试，提交课程设计报告。
四、主要内容及质量标准
课程设计应注重过程考核，须对设计环节进行分解，明确各环节应考核的内容、各环节质量标准及进度安排。
五、指导方式
1、由指导教师在课程设计开始前1周安排学生分组、选定课题，并在课程设计的第1天确定分组并下达具体任务
2、在总体设计及论证、详细设计、调试/测试阶段，由任课教师负责指导，原则上每个工作日答疑指导时间不少于2学时
3、验收与考核由系统一组织2-3位教师共同完成，以确保考核的公平和公正性。
六、考核办法和成绩评定
1.考核方法
根据考勤、设计调试、答辩验收、报告撰写情况综合评分。
2.成绩评定
考勤占10%、平时表现10%、答辩与演示50%、课程设计报告30%。
信息与通信信号与系统教案第1章
十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通； 电视机天线接受的电视信息—电信号； 广告牌上的文字、图象信号等等。
1.1 信号与系统基本概念
2021/12/10
二、系统的概念
信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的 物理装置常称为系统。
一般而言，系统(system)是指若干相互关联的事物组合
1.2 信号的描述和分类
2021/12/10
例1-2-2. 判断正弦序列f(k) = sin(βk)是否为周期信号，若是，确 定其周期。
解： f (k) = sin(βk) = sin(βk + 2mπ) ， m = 0,±1,±2,…
sinβk m 2βπ sin[β(k mN)]
式中β称为正弦序列的数字角频率，单位：rad。 由上式可见： 仅当2π/ β为整数时，正弦序列才具有周期N = 2π/ β。 当2π/ β为有理数时，正弦序列仍为具有周期性，但其周期为 N= M(2π/ β)，M取使N为整数的最小整数。 当2π/ β为无理数时，正弦序列为非周期序列。
应启珩著，清华大学出版社
❖ 《信号与系统习题及精解》，王保祥、 胡航编，哈尔 滨工业大学出版社
后续课程
2021/12/10
❖ 通信原理 ❖ 数字信号处理 ❖ 自动控制原理 ❖ 数字图象处理
对学好本课程的要求和方法
2021/12/10
❖ 切实掌握和熟练运用基本概念；着重掌握信号与系统分析的物理含义，将数学概念、物 理概念、及其工程概念结合。
❖ 第六章离散系统的Z域分析
从拉氏变换到正逆Z变换、收敛域、 Z变换的基本性质、用Z变换解 差分方程、系统函数、系统的Z域框图、S域与Z域的关系、系统的频 率响应
(完整)通信系统课程设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件：MATLAB 软件，电脑，通信原理知识要求完成的主要任务:1、利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统2、学生要完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (2)Abstract (3)1.引言 (1)1.1通信系统简介 (1)1.2 Matlab简介 (1)2.系统设计 (2)2.1通信系统原理 (2)2.2 系统整体设计 (3)3.子系统设计 (4)3.1脉冲编码调制（PCM） (4)3.1.1抽样（Samping） (4)3.1.2量化（Quantizing） (5)3.1.3编码（Coding） (6)3.2 Manchester码编解码 (6)3.2.1曼切斯特编码原理 (7)3.2.2曼切斯特解码原理 (8)3.3循环码编解码 (8)3.3.1循环码编码原理 (9)3.3.2循环码解码原理 (10)3.3.3纠错能力 (10)3.4 ASK调制与解调 (11)3.5 衰落信道 (12)4软件设计及结果分析 (12)4.1 编程工具的选择 (12)4.2 软件设计方案 (13)4.3 编码与调试 (13)4.4 运行结果及分析 (14)5心得体会 (19)参考文献 (20)附录 (20)摘要在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号，并在接收端对应进行解调恢复出原始信号。
本论文主要研究了数字信号的传输的基本概念及数字信号传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字传输系统。
首先介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字信号的传输过程。
通信工程应用技术综合训练与实习课设报告
通信工程应用技术综合训练与实习课设报告一、课设概述通信工程应用技术综合训练与实习是一门涉及通信工程领域多个方面的课程，通过该课程的学习，学生可以了解并掌握通信工程的基本原理、技术及其应用，可以培养学生的动手实践能力、解决问题的能力、团队协作精神等方面的综合素质。
通信工程应用技术综合训练与实习的课设内容包括了通信工程领域中的基础理论、基本技术和综合应用，如通信信号的基本特征分析、数字通信系统的信号调制与解调、高频电路设计与仿真、通信系统软件的开发与应用等。
课设旨在通过实践操作，使学生深入理解课程内容，并将所学理论知识应用到具体的工程实践当中。
二、课设教学目标1. 掌握数字通信系统的信号调制与解调技术；2. 学习高频电路设计与仿真技术；3. 熟悉通信系统软件的开发与应用；4. 培养学生良好的沟通和团队协作能力；5. 培养学生的实践能力和解决问题的能力。
三、课设任务1. 数字通信系统的信号调制与解调（1）基本原理：学生需要掌握数字通信调制与解调的基本原理，熟悉BPSK、QPSK等调制与解调方式；（2）仿真实验：学生需要使用MATLAB或者是C语言编写程序，进行数字通信调制与解调的仿真实验；（3）实际应用：学生需要利用所学知识，进行数字通信调制与解调方案的设计与实现，并对实验结果进行评估。
2. 高频电路设计与仿真（1）基本原理：学生需要了解高频电路的基本原理和特点，掌握常见的高频电路电路模型和仿真方法；（2）仿真实验：学生需要使用仿真软件对高频电路进行仿真实验；（3）实际应用：学生需要利用仿真工具进行高频电路设计，并对设计参数进行优化。
3. 通信系统软件的开发与应用（1）基本原理：学生需要了解通信软件的开发原理和基本方法；（2）开发实验：学生需要使用C++等编程语言进行通信软件的开发实验，如串口通信等；（3）实际应用：学生需要利用通信软件进行实际通信和数据传输。
四、课设实现方式1. 独立实验：学生分组进行实验设计，对实验数据进行处理和分析，形成实验报告；2. 指导实验：教师进行实验指导，学生通过实验练习进行知识巩固和理解；3. 实践应用：将所学知识应用到实际工程应用中，提高学生的实践能力和解决问题能力。
网络综合布线实训项目表
2014-2015学年第一学期《综合布线技能》项目报告班级：计算机44、45班学号：姓名：指导教师：易跃忠资兴市职业中专实训题目：综合布线技能实训实训目的：（1）提高学生掌握局域网、综合布线工程设计能力。
（2）掌握网络、综合布线及智能建筑国内外标准与规范，掌握综合布线工程施工与管理能力。
（3）为今后从事智能建筑网络、综合工程与管理工作打下良好的专业基础。
（4）促使学生学习和收获新知识，掌握自我学习能力。
实训内容：本实训是通信专业学生的一个综合实践项目，是一个专门时间训练课程。
主要目的是为了学习网络综合布线系统设计，路由的施工，项目的管理，几个方面的综合应用能力，要理论联系实际，完成如下实训项目。
项目一：综合布线系统（7个子系统功用）要求：完成充分理解7个子系统功能，应用，及注意事项。
1.工作子系统由跳线和信息插座所连接的设备组成。
其中信息插座包括墙面型、地面型、桌面型。
注意事项：1)从RJ-45插座到计算机等终端设备间的连线宜用双绞线，且不要超过5m。
2)RJ-45插座宜首先考虑安装在墙壁上或不易碰触的地方。
3)RJ-45信息插座与电源插座等应尽量保持20cm以上的距离。
4)对于墙面型信息插座和电源插座，其底边距离地面一般应为30cm。
2.水平子系统由工作区信息插座模块、模块到楼层管理间连接缆线、配线架、跳线等组成。
实现工作区信息插座和管理间子系统的连接。
水平子系统与垂直子系统的区别是：水平干线系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、楼层管理间子系统连接。
注意事项：1)确定介质布线方法和缆线的走向。
2)双绞线的长度一般不超过90cm。
3)尽量避免水平线路长距离与供电线路平行走线，应保持一定的距离（非屏蔽缆线一般为30cm，屏蔽缆线一般为7cm）。
4)缆线必须走线槽或天花板吊顶内布线，尽量不走地面线槽。
5)如在特定环境中布线，要多传输介质进行保护，使用线槽或金属管道等。
6)确定距离服务器连线间距离最近的I/O位置。
《综合布线实训》课程标准
《综合布线实训》课程标准【课程名称】综合布线实训【课程类别】专业核心课程【适用专业】计算机网络技术1.课程的性质本课程是计算机网络技术和计算机通信技术专业核心技能课程，其目标是训练学生运用综合布线国家规范、标准，进行综合布线系统设计、施工、测试验收的能力。
本门课程的先修课程包括计算机应用基础、网络基础等，是网络、服务器技术与应用、中小型网络设计与集成等课程的学习综合。
通过学习，学生应达到网络调试员任职资格相应的知识与技能要求。
2.设计思路综合布线应用于智能建筑和网络信息化建设领域，是计算机网络技术专业学生毕业后的主要就业方向，网络系统集成、网络运维管理等其它就业岗位也需要综合布线知识和技能，因此综合布线实施与管理课程在计算机网络技术专业课程体系中具有重要的地位，应作为专业核心课程和必修课程。
本课程的主要任务是培养学生综合布线系统需求分析能力、综合布线系统方案设计能力、综合布线系统安装施工能力、综合布线工程项目管理能力和综合布线系统测试验收能力。
综合布线实施与管理课程立足于职业能力培养，采用项目为逻辑主线组织教学内容和实施课程教学，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项目之中，学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，掌握必备的的理论知识，训练职业能力。
本课程以项目为载体选取教学内容和组织教学，这与学科课程只注重知识体系的完整性和实训课程只注重实践性不同，项目课程旨在用工作任务设计出学习项目，为学生创造一个职业化的学习情境，使学生在实际情境中获得真正的职业能力。
在项目课程设计中，项目载体设计是一个关键环节。
项目设计要围绕工作任务来进行开放性设计，许多情况下项目是跨任务的，本课程的项目与工作任务采用分段式和对应式两种匹配模式。
按照工作顺序，综合布线系统有设计、施工、验收三个工作过程，这是一个完整的大项目，它涵盖了本门课程需要学习的所有工作任务；根据工作任务界线，把这个项目划分成以下九个小项目：构建综合布线系统、选择综合布线产品、设计综合布线系统、安装综合布线系统环境、安装双绞线系统、安装光缆系统、管理综合布线工程项目、测试综合布线系统性能、验收综合布线系统。
基于FPGA的通信技术综合实验课程教学模式设计
2022年5月第20期May 2022No.20教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM基于FPGA的通信技术综合实验课程教学模式设计张延彬，高向川（郑州大学 信息工程学院，河南 郑州 450001）［摘 要］ 通信技术综合实验是通信工程专业必修的一门综合性实验课程，对提升学生的工程实践能力和解决复杂工程问题能力具有重要意义。
以通信技术综合实验课程的培养目标为依据，设计了由学生团队半自主命题并完成实验任务的教学模式，采用软件无线电硬件实验平台，设计并验证基于FPGA的编码、调制、解调、解码和同步等通信收发电路。
整个课程教学贯彻以学生为中心的教育理念，注重过程管理，全方位多角度进行考核，对学生和老师均提出了较高要求，确保了课程的含金量。
［关键词］ FPGA；以学生为中心；过程管理；教学模式［基金项目］ 2019年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目“新工科牵引下信息类专业‘一体多维’式工程教育模式研究与实践”（2019SJGLX034）［作者简介］ 张延彬（1980—），男，河南南阳人，博士，郑州大学信息工程学院讲师，主要从事高速实时信号处理、嵌入式系统等研究；高向川（1981—），男，河南南阳人，博士，郑州大学信息工程学院教授，主要从事无线通信与信号处理等研究。
［中图分类号］ G642.41 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）20-0137-04 ［收稿日期］ 2021-07-19引言在通信工程专业的培养方案中，通信技术综合实验是一门必修的综合性实验课程，该课程要求学生综合运用数字电路、信号处理、通信原理、电磁场、计算机和系统建模仿真等工程基础知识和专业理论知识，根据特定的功能和技术指标要求，设计一个完整的通信收发电路。
该课程的目标是通过较为系统的工程实践训练，理论与实践相结合，培养学生解决复杂工程问题的能力，提高学生进行工程设计、开发和测试验证的能力，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，为毕业后从事专业工作打下坚实基础［1］。
通信设计练习-M序列1
通信系统电路设计练习：M序列编码/解码器的设计作业的背景及训练目的为了给通信专业的同学们提供一个设计实践的机会,在最短的时间段内掌握数字设计的动手能力，提高Veｒilog语言的使用能力,所以专门设计了这样一个难度适中的数字通信系统设计练习。
本练习是根据工程实际问题提出的,但为了便于同学理解,对设计需求指标做了许多简化。
希望同学们在设计范例和老师的指导下，一步一步地达到设计目标。
期望同学们能在两至三周内,参考设计范例,独立完成自己的设计任务，在这一过程中学习用Veriｌo ｇ编写ＲTＬ代码和仿真验证用测试代码技术,以及用综合器进行综合的技术、并熟练掌握较复杂数字系统的多层次的仿真验证的方法,以逐步提高同学在设计工作中的自信心。
1.1 M序列介绍：Ｍ序列是PN（ｐseudo noise)伪随机噪声中最广为人知的一种,主要用在扩频率通信中，先简要介绍一下扩频通信工程的原理，然后分析Ｍ序列的数学特性从而回答即为什么要选择M序列，然后再谈谈M序列在扩频应用中的局限性。
有了一定的理论基础后,我们就可以开始讨论怎样用具体的硬件实现应用M序列的扩频通信的发射端和接收端电路。
1.2扩频通信的短暂的历史有关扩频通信技术的观点是在1９4１年由好莱坞女演员Ｈedy Lamarｒ和钢琴家George Antheil提出的。
基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路，他们申请了美国专利#２.２9２.387。
不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视，直到20世纪八十年代才引起关注，将它用于敌对环境中的无线通信系统。
扩频通信技术解决了短距离数据收发信机、如：卫星定位系统(G ＰS)、３Ｇ移动通信系统、WLＡN(ＩEEＥ8０２．11a,IＥEE8０2.1１ｂ，ＩＥＥ802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频谱的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源）提供帮助。
1.3扩频技术理论证明在Shannｏn和Hａｒtleｙ信道容量定理中可以明显看出频谱扩展的作用:C = B Lｏg2（1+ S/N)式中：C是信道容量、单位为比特每秒(bps),它是在理论上可接受的误码率(BＥR)下所允许的最大数据速率；B是要求的信道带宽,单位是Hz;S/N是信噪比。
通信工程毕业设计
其他约束
如保密要求、知识产权等约束 条件，需要在设计过程中予以
遵守。
03
通信系统分析与设计
通信系统基本原理
信号传输与处理
研究信号在通信系统中的传输和处理 过程，包括模拟信号和数字信号的转 换、调制与解调、信道编码与解码等 。
信道特性与建模
通信协议与标准
了解并研究通信协议的基本原理和常 用标准，如TCP/IP、HTTP、SMTP等 ，以及无线通信中的3GPP、IEEE 802.11等标准。
结果分析与讨论
对仿真结果进行分析，探讨不同信道建模方 法对结果的影响，以及针对特定应用场景的 信道模型优化方向。
05
信号处理算法研究及应用
信号处理算法概述
信号处理算法的定义
信号处理算法是指对信号进行采集、变换、分析、压缩、识别等处理的一系列数学方法和 技术。
信号处理算法的分类
根据处理对象的不同，信号处理算法可分为模拟信号处理算法和数字信号处理算法；根据 处理目的的不同，可分为时域处理算法、频域处理算法、时频域处理算法等。
性能测试
对硬件平台进行性能测试，包 括处理器性能、通信质量、传 感器精度等方面，确保满足设
计要求。
实验结果展示及数据分析
实验结果展示
通过图表、数据表格等形式展示实验 结果，包括传感器数据采集结果、通 信质量测试结果等。
数据分析
对实验结果进行数据分析，包括数据 统计、对比分析、趋势预测等，以验 证设计的可行性和性能优劣。
信号处理算法对通信系统性能的影响
信号处理算法的性能直接影响通信系统的性能表现。优秀的信号处理算法可以提高通信 系统的传输效率、降低误码率、增强抗干扰能力，从而提升整体通信性能。
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课程设计任务书学生姓名：罗序森专业班级：通信gj1101指导教师：方艺霖工作单位：武汉理工大学题目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件1）MATLAB软件2）通信原理各模块相关知识要求完成的主要任务:主要任务:利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统其中信源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用PCM编码，基带码为HDB3码，信道码采用循环码，调制方式为PSK，信道类型为衰落信道。
要求：掌握以上各种电路与通信技术的基本原理，掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。
时间安排:序号设计内容所用时间1 根据设计任务，分析电路原理，确定实验方案2天2 根据实验条件进行电路的测试，并对结果进行分析7天3 撰写课程设计报告1天合计2周指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1 课程设计任务与要求 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的任务与要求 (1)2 PCM（脉冲编码调制）编译码 (2)2.1脉冲编码调制的基本原理 (2)2.2 逐次比较法编码 (3)2.3 折叠二进制码原理 (4)2.4逐次比较法译码原理 (5)2.5 MATLAB编程实现PCM编译码 (6)3 HDB3码编解码 (6)3.1 AMI码编码基本原理 (6)3.2 HDB3码编码基本原理 (7)3.3 HDB3码的译码 (8)3.4 MATLAB实现HDB3码编解码 (8)4 信道编码循环码编译码 (9)4.1 循环码编译码原理与特点 (9)4.2循环码编码原理 (9)4.3循环码译码原理 (10)4.4 MATLAB实现循环码编译码 (10)5 2PSK调制与解调 (11)5.1数字调制技术 (11)5.2 二进制相移键控（2PSK）基本原理 (11)5.3 MATLAB实现2PSK调制与解调 (13)5.4 瑞利衰落信道方案设计 (13)6 MATLAB软件仿真 (14)6.1 发送端仿真结果 (14)6.1.1 PCM编码仿真 (14)6.1.3 2PSK调制以及衰落信道仿真 (15)6.2 接收端仿真结果 (16)6.2.1 2PSK解调仿真 (16)6.2.2 循环码及HDB3码解码仿真 (16)6.2.3 PCM解码仿真 (17)6.3 仿真结果分析 (17)6 小结与体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)摘要通信系统是一个十分复杂的系统，在具体实现上有多种多样的方法，但总的过程却是具有共性的。
对于一个模拟信号数字化传输，过程可分为数字化，信源编解码，信道编解码，调制解调，加扰等。
本实验利用MATLAB实现了PCM编码，HDB3码，循环码，PSK调制，衰落信道及对应的解调过程，完整实现了一个通信系统的全部过程。
MATLAB是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
关键字：通信系统循环码 PSK调制衰落信道 MATLABAbstractCommunication system is a very complicated system in the implementation of a variety of methods. But the process has general characters. For a analog signal digital transmission, the process can be divided into digital, source decoding, channel decoding, modem, scrambling, etc. This experiment using MATLAB the delta modulation, Miller code, cycle code, PSK modulation, fading channel and the corresponding demodulation process, complete implements a communication system of all process.MATLAB is a high-level technical computing language and interactive environment for algorithm development, data visualization, data analysis, and numeric computation. Using MATLAB, you can solve technical computing problems faster than with traditional programming languages, such as C, C++, and Fortran. Keywords: Communication system cycle code PSK modulation fading channel MATLAB1 课程设计任务与要求1.1课程设计的目的通过课程设计，使学生加强对电子电路的理解，学会对电路分析计算以及设计。
进一步提高分析解决实际问题的能力，通过完成综合设计型和创新性实验及训练，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，实现由课本知识向实际能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的全面认识，增强学生的实践能力。
1.2课程设计的任务与要求要求利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统（如图1-1所示）。
其中信源为随机确定的一个模拟时间函数，数字化方式采用PCM编码，基带码为HDB3码，信道码采用循环码，调制方式为PSK，信道类型为衰落信道。
要求完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。
信息源编码调制传输介质接收者译码解调发送设备接收设备噪声干扰图1.1 典型的通信系统2 PCM（脉冲编码调制）编译码2.1脉冲编码调制的基本原理把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制，简称脉码调制。
如：在下图中，模拟信号的抽样值为3.15，3.96，5.00，6.38，6.80和6.42。
若按照“四舍五入”的原则量化为整数值，则抽样值量化后变为3，4，5，6，7和6。
在按照二进制数编码后，量化值(quantized value)就变成二进制符号：011、100、101、110、111和110。
图2.1 二进制编码原理图2.2 PCM系统的原理方框图2.2 逐次比较法编码上节编码器（a ）中的量化器和编码器常构成一个不能分离的编码电路，这种编码电路有不同的实现方案，最常用的一种方案成为逐次比较法编码，其基本原理方框图如下图所示。
图2.3 逐次比较法编码原理方框图图中示出一个3位编码器。
其输入信号抽样脉冲值在0和7.5之间。
它将输入模拟抽样脉冲编成3位二进制编码c1 c2 c3。
图中输入信号抽样脉冲电流Is 由保持电路短时间保持，并和几个称为权值电流的标准电流Iw 逐次比较。
每比较一次，得出1位二进制码。
权值电流Iw 是在电路中预先产生的。
Iw 的个数决定于编码的位数，现在共有3个不同的Iw 值。
因为表示量化值的二进制码有3位，即c1c2c3。
它们能够表示8个十进制数，从0至7，如下表所示。
量化值 c1 c2 c3 量化值 c1 c2 c3 0 0 0 0 4 1 0 0 1 0 0 1 5 1 0 1 2 0 1 0 6 1 1 0 3117111表1 编码表因此，若按照“四舍五入”原则编码，则此编码器能够对-0.5至+7.5之间的输入抽样值正确编码。
由此表可推知，用于判定c1值的权值电流Iw=3.5，即若抽样值Is < 3.5，则比较器输出c1 = 0；若Is > 3.5，则比较器输出c1 = 1。
c1除输出外，还送入记忆电路暂存。
第二次比较时，需要根据此暂存的c1值，决定第二个权值电流值。
若c1 = 0，则第二个权值电流值Iw = 1.5；若c1 = 1，则Iw = 5.5。
第二次比较按照此规则进比较保持恒流记忆I s > I w,c ic 1, c 2,I s输入信号行：若Is < Iw，则c2 = 0；若Is > Iw，则c2 = 1。
此c2值除输出外，也送入记忆电路。
2.3 折叠二进制码原理表1给出的二进制编码是按照二进制数的自然规律排列的，称为自然二进制码。
但这不是唯一编码方法，常用的还有折叠二进制码。
折叠二进制码是用最高位表示电压的极性正负，而用其他位来表示电压的绝对值。
这就是说，在用最高位表示极性后，双极性电压可以采用单极性编码方法处理，从而使编码电路和编码过程大为简化。
折叠码的另一个优点是误码对于小电压的影响较小。
在13折线法中采用的折叠码有8位。
其中第一位c1表示量化值的极性正负。
后面的7位分为段落码和段内码两部分，用于表示量化值的绝对值。
其中第2至4位(c2 c3 c4)是段落码，共计3位，可以表示8种斜率的段落；其他4位(c5 ~ c8)为段内码，可以表示每一段落内的16种量化电平。
段内码代表的16个量化电平是均匀划分的。
所以，这7位码总共能表示27 ＝ 128种量化值。
在下面的表中给出了段落码和段内码的编码规则。
段落序号段落码c2 c3 c4段落范围（量化单位）段落序号段落码c2 c3 c4段落范围（量化单位）8 111 1024~2048 4 011 64~128 7 110 512~1024 3 010 32~64 6 101 256~512 2 001 16~32 5 100 128~256 1 000 0~16表2 段落码编码规则量化间隔段内码c5 c6 c7 c8量化间隔段内码c5 c6 c7 c8量化间隔段内码c5 c6 c7 c8量化间隔段内码c5 c6 c7 c815 1111 11 1011 7 0111 3 001114 1110 10 1010 6 0110 2 001013 1101 9 1001 5 0101 1 000112 1100 8 1000 4 0100 0 0000表3 段内码编码规则在上述编码方法中，虽然段内码是按量化间隔均匀编码的，但是因为各个段落的斜率不等，长度不等，故不同段落的量化间隔是不同的。