通信工程学院matlab课程设计报告

南京工程学院

课程设计说明书（论文）题目模拟信号的数字化

课程名称Matlab通信仿真设计

院(系、部、中心)通信工程学院

专业电子信息工程（传感网）

班级

学生姓名X X X

学号 2 0 8 1 1 0 7 3 2

设计地点信息楼C 216

指导教师潘子宇

设计起止时间：2014年1月10日至2014年 1 月14日

目录

一、内容摘要 (1)

二、课程设计目的和要求 (2)

三、课程设计任务 (2)

四、课程设计软件介绍 (3)

五、课程设计原理 (4)

六、PCM编码及仿真参数设置 (9)

七、PCM解码及仿真参数设置 (11)

八、PCM串行传输模型及仿真参数设置 (13)

九、课程设计成品图 (14)

十、SCOPE端的最终波形图 (14)

十一、主要参考文献 (15)

十二、总结与体会 (15)

一、内容摘要

MATLAB软件是矩阵实验室的简称，是美国M a t h W or k s公司出品的商业数学软件, 可用于算法开发、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, 广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模，

神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。主要包括MATLAB和Simulink两大部分。Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink是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。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.

构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB 大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

二、课程设计目的和要求

目的：

1、掌握使用Matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。

2、用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab应用技

术的理解；学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论、基本算法进行实际验证；

3、提高和挖掘学生将所学知识与实际应用相结合的能力，学习现有流行通信系统仿真软件

MATLAB的基本使用方法，学会使用这些软件解决实际系统出现的问题；

4、培养学生的合作精神和独立分析问题和解决问题的能力；通过系统仿真加深对通信

课程理论的理解。

5、用MATLAB 完成模拟信号的数字化设计，掌握PCM编码、PCM解码和PCM串行传输

模型的设计。

要求：

学生根据所学知识独立完成基本设计任务；欢迎进行创新设计，经老师审核同意并在条件允许的情况下，可以自行命题。本课程设计以上机编写MATLAB程序或用Simulink仿真为主，大部分时间由学生上机操作，要求在规定时间内完成系统设计与实现。课程设计报告中要有详细的建模与仿真过程，要求程序完备，模型准确，给出仿真参数，对仿真结果做详细说明。

三、课程设计任务

任务一：PCM编码

PCM编码是脉冲编码调制的简称，是现代数字电话系统的标准语音编码方式。A律PCM 数字电话系统中规定：传输语音的信号频段为300~3400Hz，采样率为8000次/s，对样值进行13折线压缩后编码为8位二进制序列。因此，PCM编码输出的数码速率为64kbps。PCM编码的二进制序列中，每个样值用8位二进制码表示，其中最高比特位表示样值的正负极性，规定负值用0表示，正值用1表示。接下来的3位比特表示样值的绝对值所在的8段折现的段落号，最后4位的样值处于段落内16个均匀间隔上的间隔序号。在数学上，PCM编码较低的7位相当于对样值的绝对值进行13折线近似压缩后的7位均匀量化编码输出。

任务二：PCM解码

PCM解码器中首先分离并行数据中的最高位（极性码）和7位数据，然后将7位数据转换为整数值，再进行归一化、扩张后与双极性码相乘得出解码值。

任务三：PCM串行传输模型

在以上两个任务的基础上，建立PCM串行传输模型，并在传输信道中加入制定错误概率的随机误码。

四、课程设计软件介绍

MATLAB及Simulink建模环境简介

MATLAB 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。