通信工程MFSK数字信号频带传输系统的设计
通信工程——数字基带传输系统的仿真设计
通信原理课程设计说明书目录1、课程设计的目的及意义2、数字基带传输系统理论知识介绍3、设计步骤4、源程序及运行结果5、心得体会6、参考文献1、课程设计的目的及意义随着通信技术的飞速发展，通信系统的结构和功能变得越来越复杂，为了高效地完成各类研发工作，需要借助计算机辅助分析和设计工具。
通过仿真，学生可以更好地理解理论课程中所涉及到的概念、原理与计算方法。
由于在理论课上必须将复杂性限制在较低的程度，以保证能够进行分析。
在仿真过程中，允许我们方便地改变系统参数，而且通过仿真结果进行交互式和可视化的显示，可以迅速评估这些改变的影响，因此可以学习到更复杂和更实际的系统工作特性。
通过课程设计的实践学习，培养学生的设计能力和解决实际问题的能力。
这次课程设计以仿真形式进行，使学生能够掌握一种基本的仿真软件对通信系统进行仿真。
数字基带传输系统是《通信原理》课程中非常重要的一部分基础性内容为了使学生加深列通信系统的理解，其中的一些概念、原理往往需要用实验来澄清，但是该实验的实验板在市场上没有销售，而且该实验几乎无法用硬件实现；一些替代性的实验，其实验结果由于受多种因素影响，也往往不能满足要求．因此，开发一套数字基带传轱系统仿真实验软件是很有必要的。
在仿真软件设计中采用了 Mathworks 公司的 MATLAB 作为仿真工具，其仿真平台SIMUINK 具有可视化建模和动态仿真的功能。
用 SIMULINK 构造仿真系统，方法简单直观，开发的仿真系统使用时间流动态仿真，可以准确描述真实系统的每一细节，并且在仿真进行的同时具有较强的交互功能，易于使用。
另外该软件还具有较好的可扩展性和可维护性。
本次课程设计采用仿真工具 SIMUIINK，设计数字基带传输系统仿真实验软件的系统定义、模型构造的过程．通过对仿真结果分析和误码性能测试表明，该仿真系统完全符合实验要求。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
频带传输通信系统课程设计
频带传输通信系统课程设计的简要步骤：
1.确定设计题目和要求
学生需要根据课程设计的要求，选择一个具体的频带传输通信系统作为设计题目，如调频（FM）通信系统、调相（PM）通信系统等。
学生需要明确设计要求，包括系统指标、性能要求、实现难度等方面的要求。
2.系统方案设计
学生需要根据所选的通信系统类型，设计系统的总体方案。
包括信号的调制方式、解调方式、频带利用率、抗干扰性能等方面的考虑。
学生需要绘制系统的原理框图，并详细说明各部分的功能和工作原理。
3.电路设计和实现
学生需要根据系统方案，设计和实现具体的电路。
包括调制和解调电路、滤波器、放大器等电路的设计和仿真。
学生需要根据所选的电子器件和工具软件，完成电路设计和版图绘制。
4.系统测试和性能评估
学生需要搭建测试平台，对所设计的频带传输通信系统进行测试。
测试内容包括信号质量、频谱特性、抗干扰性能等方面的测试。
学生需要根据测试结果，评估系统的性能指标是否达到设计要求，并分析可能存在的问题和改进方向。
5.总结和报告撰写
学生需要撰写频带传输通信系统课程设计的总结报告，总结设计
过程中遇到的问题和解决方法，评估设计成果的优势和不足，并提出改进方案和建议。
总结报告应该结构清晰、内容完整、语言简练，能够反映学生的实际操作能力和思维水平。
通信课程设计选题 选题参考
（1）N路信号频分复用系统的设计与建模；（2人）参数：1)每路信号占用带宽尽可能窄；信道总带宽20kHz；2)SSB-FDM-FM方式；3)3路信号，频率300Hz~3400Hz；4)保护带宽1Hz；要求：1)设定噪声类型和参数，且参数方便可调；2)设3个观测点，分别观察SSB、FDM、FM信号；3)设定载频；4)完成发送端和接收端仿真，观察接收到的信号，分析结果（2）N路信号时分复用系统的设计与建模；（2人）要求：1)设计信号源模块，产生三种连续信号；频率300Hz~3400Hz2)FM+TDM方式；（也可以是其它调制方式+TDM）；3)对时隙、带宽等各项指标记录数值；4)设计三路信号合路器模块，完成发送端仿真；5)设计三路信号分路器模块，完成接收端仿真；6)设置观测点，观测TDM信号；观察接收端恢复的信号，分析仿真结果一、射频遥控门铃（1人）按发射部分按键（只按一下），接收部分门铃（蜂鸣器）响，延时30秒自动停止。
（3）MFSK数字信号频带传输系统的设计与建模；（2人）要求：1)设计M进制基带信号生成模块，产生M进制基带信号；2)设计MFSK调制模块；3)设计信道模块，加性白噪声信道，噪声功率可调；4)设计MFSK解调模块；5)构成传输系统，设定测试点，观察各点波形，记录相关数据并分析；（4）QPSK数字信号频带传输系统的设计与建模；（1人）要求：1)用两种方法产生QPSK信号（相位选择法、直接调相法）；2)设计信道模块，信道噪声可调；测试不同噪声下解调系统性能，记录相关数据并分析仿真结果二、两路遥控开关（1人）发射部分有两个按键，当按下某一键时（只按一下），接收部分相应的继电器接通，同时指示灯亮，需要关断时，在发射部分可再按下相应键（启动键，只按一下），就可关断，在接收部分也有对应的关断键。
（5）第I类部分响应系统设计与建模；（1人）要求：1)设计信号产生模块，产生二进制基带信号（码元）2)设计预编码-相关编码模块（程序）；记录编码结果3)设计新到模块，噪声可调；4)设计抽样判决模块，恢复原是基带信号（码元）5)绘制眼图（6）DQPSK数字信号频带传输系统的设计与建模（1人）要求：1)设计绝对码相对码转换电路；2)设计信道模块，信道噪声可调；3)测试不同噪声下解调系统性能，记录相关数据并分析仿真结果三、遥控彩灯控制电路（1人）由发射部分控制接收部分彩灯（灯数自定）旋转。
毕业论文-多进制数字信号调制系统
本科毕业设计（论文）题目多进制数字信号调制系统设计学生姓名XX 学号0907050208教学院系电气信息学院专业年级通信工程2009级指导教师汪敏职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2013 年 6 月9 日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSystem Design of M-ary Digital Signal ModulationGrade: 2009Name:Liu ShaSpeciality: Telecommunications EngineeringInstructor: Wang MinSchool of Electrical Engineering and Information摘要由于数字通信系统的实际信道大多数具有带通特性，所以必须用数字基带信号对载波进行数字调制。
也因此，数字调制方法成为了当今的热点研究对象，其中最常用的一种是键控法。
在带通二进制键控系统中,每个码元只能传输1比特的信息，其频带利用率不高,而频率资源又是极其宝贵的，为了能提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元能够传输多个比特的信息，这就是本文主要研究的多进制数字调制系统，包括多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK)。
多进制键控系统可以看作是二进制键控系统的推广，可以大大提高频带利用率，而且因其抗干扰性能强、误码性能好，能更好的满足未来通信的高要求，所以研究多进制数字调制系统是很有必要的。
本文通过对多进制数字调制系统的研究，采用基于EP2C35F672C8芯片，运用VHDL硬件描述语言，完成了多功能调制器的模块化设计。
首先实现多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK) 的设计，将时钟信号通过m序列发生器后产生随机的二进制序列，再通过串/并转换器转换成并行的多进制基带信号；其次分别实现数字调制模块2-M电平变换器、分频器以及四相载波发生器的设计；最后在顶层文件中调用并结合四选一多路选择器，从而完成多功能调制器的设计。
数字信号频带传输
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第5章 数字信号频带传输
5.3.4 相对相移键控2DPSK 的解调
由2DPSK信号的产生过程可以看出，2DPSK信号也可采用相干解调的方法恢复基带 信号。这时判决输出的是相对码，必须再经过差分解码把相对码序列变为绝对码序 列。如图5-16所示。
2DPSK信号还可采用相位比较法， 也叫差分相干解调法。这种方法不需 要恢复相干载波，通过比较前后码元 的载波相位来完成解调，其原理框图 及各点波形如图5-17所示。
数字信号的载波调制也有三种方式： 1）数字信号对载波振幅的调制即幅移键控(ASK)； 2）数字信号对载波频率的调制即频移键控(FSK)； 3）数字信号对载波相位的调制即相移键控(PSK)。
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第5章 数字信号频带传输
5.1 二进制幅移键控ASK系统
幅移键控是研究数字调制的基础，记作ASK(Amplitude Shift Keying)。幅移键控是 数字信号幅度调制中的一种典型调制方式，就是用数字基带信号去控制载波的幅度 变化。
图5-16 2DPSK信号的相干解调
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第5章 数字信号频带传输
a
b
c
d
0 01
01
01
01
e
图5-17 2DPSK信号的相位比较法解调
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第5章 数字信号频带传输
5.4 多进制数字调制系统
通常把状态数大于2的信号称为多进制信号。将多进制数字信号(也可由基带二进 制信号变换而成)对载波进行调制，在接收端进行相反的变换，这种过程就叫多进 制数字调制与解调，或简称为多进制数字调制。
在实际通信系统中，为克服相位模糊对相干 解调的影响，最常用的办法是对调制器输入端 的数字基带信号进行差分编码后再进行绝对调 相，我们把这种调相称为相对调相。
第19讲 频带传输：MPSK、MQAM、MFSK、MSK
1(t)
2 Eg
gT
(t)
cos ct ,
2 (t)
2 Eg
gT
(t ) sin
ct
MQAM信号可被表示为：si (t) si11(t) si2 2 (t)
其中系数：
si1
Ts 0
si
(t)1(t)dt
aic
Eg 2
si2 ais
Eg 2
则其矢量为：
E(r2 | s1) 0
D(r1
| s1)
D(r2
| s1)
2 r
N0 2
则r1与r2的联合条件概率密度为：
p(r1r2
|
s1 )
122 r Nhomakorabea exp
(r1
Es )2
2
2 r
r22
1
2
2 r
exp
r12
r22
2r1
2
2 r
Es
(t) sin
ct
由si(t上) 的式能若量将为si(：t)看作是两个波形的叠加，则其能量是gT这(t)两 个2TE波s s 形的能量之和，则
Es
Ts 0
ai2c
gT2
(t)
cos2
ctdt
Ts 0
ai2s gT2 (t) sin2
ctdt
1 2
Ts 0
ai2c
16ASK
MQAM
上图中所表示的信号可被称为振幅相位联合键控调制信号，简称APK调制信号 ，APK调制中的MQAM调制应用最广泛
通信原理 数字频带通信系统的设计与仿真分析
目录前言 (1)1 数字频带通信系统原理 (2)1.1 二进制振幅键控(2ASK) (2)1.2 二进制频移键控(2FSK) (5)1.3二进制相移键控(2PSK) (7)1.4 正交相移键控(QPSK) (10)2 Matlab/Simulink介绍 (15)2.1 Matlab简介 (15)2.2 Simulink简介 (15)2.1.1 Simulink基本模块库 (15)2.1.2 Simulink建模仿真的一般过程 (17)2.3 Simulink在通信仿真中的应用 (19)3利用Simulink进行模型建立和系统仿真 (21)3.1 2ASK的调制与解调仿真 (22)3.1.1 建立模型方框图 (22)3.1.2 参数设置 (23)3.1.3系统仿真及各点波形图 (24)3.1.4 误码率分析 (25)3.2 2FSK的调制与解调仿真 (25)3.2.1 建立模型方框图 (25)3.2.2 参数设置 (26)3.2.3系统仿真及各点波形图 (29)3.3 2PSK的调制与解调仿真 (31)3.3.1 建立模型方框图 (31)3.3.2 参数设置 (31)3.3.3系统仿真及各点波形图 (34)3.4 QPSK的调制与解调仿真 (35)3.4.1 建立模型方框图 (35)3.4.2 参数设置 (36)3.4.3系统仿真及各点波形图 (38)总结 (40)参考文献 (41)前言随着现代通信系统的飞速发展，计算机仿真已经成为分析和设计通信系统的主要工具，在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。
在当代社会中，信息的交换日益频繁，随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合，通信能克服对空间和时间的限制，大量的、远距离的信息传递和存取已成为可能。
展望未来，通信技术正在向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化方向迅速发展，各种新的电信业务也应运而生，正沿着信息服务多种领域广泛延伸。
Simulink是The MathWorks公司开发的用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具，常集成于MathWorks公司的另一产品MATLAB中与之配合使用。
数字基带传输系统课程设计终稿子
课程设计(论文)题目数字信号基带传输系统设计学院名称电气工程学院指导教师职称班级学号学生姓名2016年 9 月 14 日目录任务书 (I)中文摘要 (IV)英文摘要 (V)1. 绪论 (1)2. MATLAB软件介绍 (1)3. 数字基带传输系统 (2)3.1概述 (2)3.2数字基带系统的简介 (3)3.3数字基带传输的要求及常用码型 (5)4. 基带传输系统特性的研究 (5)4.1基带传输的功率谱研究 (5)4.2基带系统的基带传输特性 (8)5. 基带传输系统的设计及仿真 (9)5.1AMI码功率谱计算 (9)5.2HDB3码功率谱计算 (10)5.3CMI码功率谱计算 (12)5.4SIMULINK下数字基带系统的设计 (13)5.5数字基带系统仿真结果与分析 (16)6. 收获与体会 (19)7. 参考文献 (20)8. 附录：源程序清单 (21)《通信原理》课程设计任务书学院：电气工程学院题目：数字信号基带传输系统设计起止时间： 2016年9月1日至2016年9月14日学生姓名：专业班级：指导教师：教研室主任：院长：2016年9月1日摘要：数字通信系统主要有两种通信模式：数字频带传输通信系统，数字基带传输通信系统。
未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号；不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字信号基带传输系统。
基带传输常用码型：AMI码（传号交替反转码）、HDB3码（三阶高密度双极性码）、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码（传号反转码）、块编码等。
论文主要内容是设计数字基带传输系统，采用MATLAB软件仿真，编写各种码型产生代码，得到各种码型功率谱曲线，编程计算数字信号基带传输系统的误码率，编程实现基带信号传输的扰码和解扰。
关键词：数字基带传输系统；基带传输码型；MATLAB软件仿真Abstract:Digital communication system mainly has two modes of communication: the digital band transmission communication systems, digital baseband transmission communication system.Spectrum digital signal unmodulated occupied from zero frequency or low frequency start, called digital baseband signal; without a carrier modulation transmission systems and direct digital baseband signal, called a digital baseband signal transmission system.Baseband transmission common pattern: AMI code (mark bipolar encoding), HDB3 code (third-order high-density bipolar code), bipolar code, differential duplex code, Miller code, CMI code (Mark Inversion code), block coding.The main contents are designed digital baseband transmission system using MATLAB software simulation, the preparation of various patterns generated code to get the error rate of various patterns of power spectrum curve, programmed to calculate baseband digital signal transmission system, programming the baseband signal transmission scrambling and descrambling.Key words:Digital baseband transmission system ; Baseband transmission code ; MATLAB simulation1 绪论数字通信技术的应用越来越广泛，例如数字移动通信、数字卫星通信、数字电视广播、数字光纤通信、数字微波通信、数字视频通信、多媒体通信等等。
第19讲 频带传输：MPSK、MQAM、MFSK、MSK
8
MPSK信号的矢量表示
MPSK信号中的每个波形可以由两个归一化的正交函数线性组合构成，这两个
归一化的基函数为：
1(t)
2 Ts
cos ct
2 (t)
2 Ts
sin ct
因此MPSK信号中的任一波形为： si (t) si11(t) si2 2 (t)
Es aic n1, Es ais n2
其中：
r1
Ts 0
r
(t
)
1
(t
)dt
r2
Ts 0
r
(t
)
2
(t
)dt
则MPSK信号的最佳接收原理图：
MPSK信号的判决：
因为发送信号si(t)的矢量表示：
其中
si si1, si2 Es aic , Es ais
00 3, 01 1 11 1 , 10 3
奇数位送入正交支路， 偶数位送入同相支路
假设输入为“0110”四位二进 制码元，调制后的输出波形为
1 cosct 3sin ct
MFSK
相对于MASK、MPSK信号，MFSK信号是采用载波的频率携带 基带信号，每一位M进制的符号用一种频率的波形表示 如下表载波频率与M进制符号的对应关系
频带传输系统
MPSK
多进制数字相位调制简称多相调制制，它是用正弦波
的M个相位状态来代表M组二进制信息码元的调制方式
相位为
2(i 1)
M
(i 1, 2,L M )
2(i 1) +
MM
(i 1, 2,L M )
通信原理课设 2FSK数字信号频带传输系统的设计与建模.
目录1 绪论 (1)1.1 软件介绍 (1)1.2 题目分析及意义 (2)2 2FSK的调制 (3)2.1 2FSK的产生方法 (3)2.2 2FSK的调制原理图 (4)2.3 2FSK调制的建模方框图 (4)3 2FSK的解调 (5)3.1 2FSK的解调方法 (5)3.2 2FSK调制的建模方框图 (7)4 2FSK仿真 (8)4.1 VHDL建模 (8)4.2 调制仿真 (8)4.3 解调仿真 (9)5 心得体会 (10)6 参考文献 (10)附录1 调制VHDL代码 (11)附录2 解调VHDL代码 (12)附录3 本科生课程设计成绩评定表 (14)1 绪论1.1 软件介绍Xilinx公司的ISE软件平台具有界面友好、操作简单的特点，再加上Xilinx的FPGA 芯片占有很大的市场，使其成为非常通用的FPGA工具软件。
ISE作为高效的EDA设计软件工具，与第三方软件扬长补短，使软件功能越来越强大，为使用者提供了更加丰富的Xilinx设计资源。
ISE的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载，涵盖了可编程逻辑器件开发的全过程，下面简要说明各功能的作用：1、设计输入：ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器（The ISE Text Editor），用于原理图编辑的工具ECS（The Engineering Capture System），用于生成IP Core的Core Generator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的Constraint Editor等。
2、综合：ISE的综合工具不但包含了Xilinx自身提供的综合工具XST，同时还可以内嵌Mentor Graphics公司的Leonardo Spectrum和Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接3、仿真：ISE本身自带了一个具有图形化波形编辑功能的仿真工具HDL Bencher，同时又提供了使用Model Tech公司的Modelsim进行仿真的接口。
通信原理课设报告 信息论的基本计算数字信号频带传输系统设计
《通信原理》课程设计任务书一、设计目的与设计内容学生通过自己设计及建立通信系统，掌握通信系统的构成原理、信号传输的概念，加深对通信系统及信号的认识，提高学生的实际应用、动手能力。
要求学生经过课程设计这一教学环节学会应用MATLAB软件来实现信号传输中的各个基本环节。
可选的设计题目有：（1）信息论基本计算编程实现信源平均信息量的计算(以高斯分布的信源为例)；编程实现离散信道容量的计算(以输入符号等概分布为例)；编程实现信源编码过程(以Huffman编码为例)；（4）数字信号频带传输系统设计编程实现ASK调制/解调技术，绘出时、频域波形；编程实现FSK调制/解调技术，绘出时、频域波形；编程实现PSK、DPSK调制/解调技术，绘出时、频域波形；编程实现16/64QAM调制/解调技术，绘出时、频域波形；二、课程设计进度要求三、课程设计说明书与图纸要求1、逻辑清晰、层次分明、书写整洁；2．设计任务及主要技术指标和要求；3．选定方案的论证及整体仿真方案的工作原理、程序分析；4．附程序清单或软盘；。
5．课程设计说明书须每人一份，独立完成。
四、课程设计评分标准备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。
五、课程设计参考资料教材：《通信原理》第5版，主编：樊昌信，出版社：国防工业出版社， 2004年。
参考书：《MATLAB通信仿真与应用》，主编：刘敏，出版社：北京邮电大学出版社，2004年。
附：课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。
正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。
正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现；四、程序调试；五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）；七、评分表。
mfsk数字信号频带传输系统的设计 课程设计
湖南文理学院课程设计报告课程名称：通信系统课程设计专业班级：通信工程12101班学号（13）学生姓名：张瑶指导教师：杨智完成时间：2015年11 月29日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期湖南文理学院制目录1绪论 (1)1.1MAXPLUXII简介 (2)1.2VHDL语言简介 (4)2方案论证 (5)2.1FPGA简介 (5)2.2FPGA概述 (5)2.3ALTERA可编程逻辑器件简介 (6)3多进制数字调制原理 (7)3.1MFSK简介 (7)3.2多进制数字频率调制的原理 (7)3.3多进制数字频率解调的原理 (8)3.4MFSK调制解调原理 (9)3.5MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (10)3.6MFSK系统的误码性能 (11)4 MFSK的VHDL 建模与设计 (12)4.1MFSK调制电路的VHDL建模与设计及实现 (12)4.2MFSK解调电路的VHDL建模与设计及实现 (13)4.3MFSK调制解调电路的VHDL建模与设计及实现 (15)5硬件实现 (17)5.1程序下载 (17)附录 (20)1绪论如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异，计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位，计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用，而且它与通信向结合，使电信业务更加丰富。
随着人类经济和文化的发展，人们对通信技术性能的需求也越来越迫切，从而又大大推动了通信科学的发展。
在通信理论上，先后形成了“过滤和预测理论”、“香浓信息论”、“纠错编码理论”、“信源统计特性理论”、“调制理论”等。
通信作为社会的基本设施和必要条件，引起的世界各国的广泛关注，通信的目的就是从一方向另一方传送信息，给对方以信息，但是消息的传送一般都不是直接的，它必须借助于一定形式的信号才能便于远距离快速传输和进行各种处理。
虽然基带信号可以直接传输，但是目前大多数信道不适合传输基带信号。
现有通信网的主体为传输模拟信号而设计的，基带数字信号不能直接进入这样的通信网。
通信原理数字频带传输系统课程设计
目录1技术要求 (1)2基本原理 (1)2.1 数字基带传输系统的组成 (1)2.2 基带传输的常用码型 (2)2.3 无码间串扰的基带传输特性 (3)2.3.1 无码间串扰的条件 (3)2.3.2 余弦滚降特性 (3)2.4 眼图 (4)3 使用Matlab建立模型描述 (5)3.1 Simulink简介 (5)3.2 设计思路 (6)3.2.1 信源模块 (6)3.2.2 收发滤波器和信道模块 (7)3.2.3 抽样判决模块 (9)3.2.4 误码率计算模块 (9)3.2.5 整体设计电路图 (10)4 使用System View建立模型描述 (10)4.1 System View简介 (10)4.2 设计思路 (11)5 模块功能分析 (12)5.1 用Simulink设计系统 (12)5.2 用System View设计系统 (13)6 调试过程及结论 (15)6.1 Simulink调试 (15)6.1.1 Simulink调试结果 (15)6.1.2 Simulink调试结论 (17)6.2 System View调试 (17)6.2.1 System View调试结果 (17)6.2.2 System View调试结论 (18)6.3 两种方案性能对比 (19)7 心得体会.................................................. 错误!未定义书签。
8 参考文献 (19)数字基带通信系统的设计1技术要求设计一个数字基带传输系统，要求：（1）设计一个数字基带传输系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab或SystemView实现该数字基带通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；（5）系统的性能评价。
2基本原理2.1 数字基带传输系统的组成在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。
数字基带传输系统的设计
目录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2 System View软件的介绍 (1)第2章数字基带传输系统 (3)2.1 数字基带信号 (3)2.2 数字基带传输 (3)2.3 数字基带传输系统 (4)2.4 数字基带传输的要求及常用码型 (5)第3章数字基带传输系统的设计及仿真 (6)3.1仿真模型框图设计 (6)3.2基带传输系统模型的仿真电路设计 (6)3.3数字基带传输系统的仿真与分析 (7)第4章总结 (11)参考文献 (12)第1章绪论1.1概述20世纪60年代出现了数字传输技术，它采用了数字信号来传递信息，从此通信进入了数字化时代。
目前，通信网已基本实现数字化，在我国公众通信网中传输的信号主要是数字信号。
数字通信技术的应用越来越广泛，例如数字移动通信、数字卫星通信、数字电视广播、数字光纤通信、数字微波通信、数字视频通信、多媒体通信等等。
数字通信系统主要的两种通信模式:数字频带传输通信系统，数字基带传输通信系统。
数字基带信号－指未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。
数字基带传输系统－指不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，常用于传输距离不太远的情况下。
研究数字基带传输系统的原因：实际中，基带传输不如频带传输应用广泛，但对基带传输的研究仍有非常重要的意义。
这是因为：第一，数字基带系统在近程数据通信系统中广泛采用；第二，数字基带系统的许多问题也是频带传输系统必须考虑的问题；第三，随着数字通信技术的发展，基带传输这种方式也有迅速发展的趋势，它不仅用于低速数据传输，而且还用于高速数据传输；第四，在理论上，任何一个线性调制的频带传输系统，总是可以有一个等效的基带载波调制系统所替代。
因此，很有必要对基带传输系统进行综合系统的分析。
1.2 System View软件的介绍System View是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。
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湖南文理学院课程设计报告课程名称：通信系统课程设计专业班级：通信工程12102班学号（30）学生姓名：尹显坤指导教师：杨智完成时间：2015年11 月23日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期湖南文理学院制二设计要求 (2)2.1 多进制调制的特点 (2)2.1.1数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示 (2)2.1.2 各部分功能 (2)2.1.3数字通信的主要特点 (3)2.2 多进制数字调制 (4)三设计原理与目的 (4)3.1 MFSK简介 (4)3.2多进制数字频率调制的原理 (5)3.3多进制数字频率解调的原理 (5)3.4 MFSK 调制解调原理 (6)3.5 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (7)3.6 MFSK系统的误码性能 (8)四方案论证 (9)4.1 FPGA简介 (9)4.2 FPGA概述 (9)4.3 ALTERA可编程逻辑器件简介 (10)五MFSK的VHDL设计 (11)5.1 MFSK调制电路的VHDL设计及实现 (11)5.2 MFSK解调电路的VHDL设计及实现 (13)5.3 MFSK调制解调电路的VHDL设计及实现 (14)六硬件实现 (16)6.1程序下载 (16)6.2波形验证 (17)七结果分析与体会 (18)参考文献 (18)附录原文总程序： (19)一 设计题目MFSK 数字信号频带传输系统的设计.二 设计要求2.1 多进制调制的特点数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。
1937年，英国人A ．H ．里夫斯提出脉码调制（PCM ），从而推动了模拟信号数字化的进程。
1946年，法国人E ．M ．德洛雷因发明增量调制。
1950年C ．C ．卡特勒提出差值编码。
1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置，证实了实现PCM 的可行性。
1953年发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了输入信号的动态范围。
1962年，美国研制出晶体管24路1．544兆比/秒脉码调制设备，并在市话网局间使用。
数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。
它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。
不足之处是占用的信道频带较宽。
20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成熟，语声编码已走向实用化，新的数字化智能终端将进一步发展。
2.1.1数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示图2.1数字通信系统 2.1.2 各部分功能（1）信源编码与译码信源编码的作用：设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。
码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直接反映了通信的有效性。
数字信 编码器 调制器 信道 解调器 译码器信宿干扰源（2）信道编码与译码为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。
接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。
（3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。
在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息，叫解密。
（4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到载频处，形成适合在信道中传输的频带信号。
基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控DPSK。
（5）同步与数字复接同步是使收、发两端的信号在时间上保持步调一致。
按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。
数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。
2.1.3数字通信的主要特点(1)抗干扰能力强。
(2)远距离传输可消除噪声积累。
(3)采用信道编码技术可控制差错。
降低误码率，提高传输的可靠性。
(4)易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成能网。
数字通信的缺点（1）占据宽的系统频带，因此数字通信的频带利用率不高。
（2）数字通信对同步要求高，因而系统设备比较复杂。
（3）不过，随着光纤等的采用、窄带调制技术和超大规模集成电路的发展，数字通信的这些缺点已经弱化。
数字通信将占主导地位。
2.2 多进制数字调制频率件控是用数字基带信号控制载波信号的频率，即以不同频率的高频振荡来表示不同的数字基带信号。
多进制数字频率调制也称为多元调频或多频制。
用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率。
所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。
根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控（MASK ）、多进制频移键控（MFSK ）以及多进制相移键控（MPSK 或MDPSK ）。
也可以把载波的两个参量组合起来进行调制，如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控（MAPK ）或它的特殊形式多进制正交幅度调制（MQAM ）等。
由于多进制数字已调信号的被调参数在一个码元间隔内有多个取值，因此，与二进制数字调制相比，多进制数字调制有以下几个特点：（1）在码元速率（传码率）相同条件下，可以提高信息速率（传信率），使系统频带利用率增大。
码元速率相同时，M 进制数传系统的信息速率是二进制的 M 2log 倍。
在实际应用中，通常取k M 2 ，k 为大于1的正整数。
（2）在信息速率相同条件下，可以降低码元速率，以提高传输的可靠性。
信息速率相同时，M 进制的码元宽度是二进制的M 2log 倍，这样可以增加每个码元的能量，并能减小码间串扰影响等。
正是基于这些特点，使多进制数字调制方式得到了广泛的使用。
不过，获得以上几点好处所付出的代价是，信号功率需求增加和实现复杂度加大。
三 设计原理与目的3.1 MFSK 简介多进制数字频率调制（MFSK ）简称多频制，是2FSK 方式的推广。
它是用不同的载波频率代表种数字信息。
多进制频键控（MFSK ）的基本原理和2FSK 是相同的，其调制可以用频率键控法（频率选择法）和模拟的调频法来实现，不同之处在于使用键控法时其供选的频率有M 个，选择逻辑电路也比较复杂。
MFSK （多进制频移控），是一种在各种频率离散音频脉冲爆发传送数字信息的信号调制方法。
它原来是欧洲和英国政府机构在20世纪中叶使用。
在那时它叫做Piccolo,一种乐器的名字，这种乐器的声音音调很高.MFSK 类似频移监控（FSK ），但是使用的频率要至少是两个。
最常见的MFSK 形式使用16个频率，叫做MFSK16。
这些音调一次传送一个。
每个音调持续时间不到一秒。
MFSK 中波特（每秒传输的数目）与比特/秒（bps ）的比率要比二进制中小。
这减少了噪音和对数据传输速率的干扰的错误的产生。
为了提供更大的精确性，前向纠错技术（FEC ）被使用。
MFSK 的主要缺点是信号频带宽，频带利用率低。
因此，MFSK 多用于调制速率低及多径延时比较严重的信道，如无线短波信道。
3.2多进制数字频率调制的原理串/并变换器和逻辑电路1将一组组输入的二进制码（每k 个码元为一组）对应地转换成有M 种状态的一个个多进制码。
这M 个状态分别对应M 个不同的载波频率。
当 某 组k 位二进制码到来时，逻辑电路1的输出一方面接通某个门电路，让相应的载频发送出去，另一方面同时关闭其余所有的门电路。
于是当一组组二进制码元输入时，经相加器组合输出的便是一个M 进制调频波形，其原理框图如下：图3.1 多进制频率调制系统的调制方框图3.3多进制数字频率解调的原理MFSK 的解调同样有相干解调、非相干解调和锁相环法解调等多种解调方式，其中非相干解调的原理如下图所示M 频制的解调部分由M 个带通滤波器、包络检波器及一个抽样判决器、逻辑电路2组成。
各带通滤波器的中心频率分别对应发送端各个载频。
因而，当某一已调载频信号到来时，在任一码元持续时间内，只有与发送端频率相应的一个带通滤波器能收到信号，其它带通滤波器只有噪声通过。
抽样判决器的任务是比较所有包络检二进制信息并串转换逻辑 电路 f1 f1 f1 门电路 门电路 门电路相加 器 1 2 。
M 1 2 。
M MFS K波器输出的电压，并选出最大者作为输出，这个输出是一位与发端载频相应的M 进制数。
逻辑电路2把这个M 进制数译成k 位二进制并行码，并进一步做并/串变换恢复二进制信息输出，从而完成数字信号的传输。
其原理框图如下：图3.2 多进制频率调制系统的解调方框图3.4 MFSK 调制解调原理为了提高通信系统传输信息的有效性（信息传输速率或系统的频带利用率）和可靠性（抗噪声性能），常采用多进制数字调制技术。
通常把状态数大于2 的数字信号称为多进制信号。
多进制数字调制，即用多进制信号去调制载波，例如用M 进制的信号去键控载波而得到M 进制已调信号，一般取M=2k （k 为正整数），这样一个多进制码元所传输的信息量是二进制码元的k 倍。
MFSK 系统又称为多进制调频或多频制，它是2FSK 系统的推广，该系统有 M 个不同的载波频率可供选择，每一个载波频率对应一个M 进制码元信息， 即用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率的信号。
MFSK 系统框图如下图所示。
当接收到某个载波时，只有一个带通滤波器有信号输出，其它的带通滤波器只有噪声输出，抽样判决电路和逻辑电路的任务就是在某一时刻比较所有包络检波器的输出电压，判断哪一路的输出最大，选出最大的输出，就得到一个多进制码元，经逻辑电路转变成k 位二进制并行码，再经并/串变换电路转换成串行二进制码，从而完成解调任务[1]。
其原理框图如下：接受滤波带通滤波器 带通滤波器 带通滤波器 包络检波 包络检波 包络检波 抽样判决器 逻辑电MFS 信息 1 2 二进制信息 。
M图3.3 多进制频率调制解调系统的方框图图中，串/并变换器和逻辑电路1将一组组输入的二进制码（每K 个码元为一组）对应地转换成有（）种状态的一个个多进制码。
这个状态分别对应个不同的载波频率（1f ,2f 、,,,M f ）。
当某组K 位二进制码到来时，逻辑电路1的输出一方面接通某个门电路，让相应的载频发送出去，另一方面同时关闭其余所有的门电路。
于是当一组组二进制码元输入时，经相加器组合输出的便是一个进制调频波形。
频制的解调部分由个带通滤波器、包络检波器及一个抽样判决器、逻辑电路2组成。