模拟通信系统的设计与实现

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通信系统仿真及设计

通信系统仿真及设计
即原先1比特的能量分成3份给3比特, 通过编码的处理, 也能实现性能的提升。这就是编码增益。编码增益源自于在编码处理 时, 不仅仅简单的将1比特编码成3比特, 同时由于编码时的异或处理, 将1比特的信息分散到了相邻的一长串序列中, 在译码 处理时, 再从这些相关的序列中收集该比特的信息, 从而实现信噪比的提升。这就是带宽换信噪比的意思。
课题3
三 性能仿真
经过RS编码后, 系统 的误码率较编码前明显下 降, 说明了RS编码的纠错 功能;
图1 (15, 11)RS编码后BER曲线保持比特能量一定
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通过比较这两类情况可以发现, 在总能量不变的情况下会出现低于一定门限值时, 未经编码的误比特率比编码的误比特率要
课题3 好, 原因是比特信噪比下降造成。比如将一个原始信息位比特编成3个比特(加入2位冗余), 如果保持总的信号能量相等,
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课题1
— 设计思想 题目要求使用Matlab仿真高斯白噪声信道 下 QPSK的信噪比与误码率的关系。采用 Matlab代码可以模拟二进制比特流产生、 信号集生成、调制、 AWGN信道、相干解 调、滚降滤波等一系列过程, 通 过蒙特卡 洛仿真的方法得出误码率, 同时生成理论曲 线进行对比。
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课题1
通信建模与仿真课程设计报告
课题1
■ 仿真高斯白噪声信道下QPSK的Eb/N0与误比特率之间的关系,要求: ■ 利用两种工具进行仿真: Matlab、Simulink ■ 成型滤波器采用根升余弦滚降滤波器,滚降系数为0.5,过采样因子
为4, ■ 要求仿真至1e-5误比特率 ■ 与理论值对比,绘出对比曲线
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课题3
二 实现流程
有RS编码
无RS编码
12Leabharlann 题3二 实现流程13

通信系统仿真实验报告

通信系统仿真实验报告

《通信系统仿真技术》实验报告姓名:李傲班级:14050Z01学号: 1405024239实验一:Systemview操作环境的认识与操作1、实验目的:熟悉systemview软件的基本环境,为后续实验打下基础,熟悉基本操作,并使用其做出第一个自己的project,并截图2、实验内容:1>按照实验指导书的1.7进行练习2>正弦信号(频率为学号*10,幅度为(1+学号*0.1)V)、及其平方谱分析;并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。

3、实验仿真:图1系统连结图(实验图中标注参数,并对参数设置、仿真结果进行分析)4、实验结论输出信号底部有微弱的失真,调节输入的频率的以及平方器的参数,可以改变输入信号的波形失真,对于频域而言,sin信号平方之后,其频率变为原来的二倍,这一点可有三角函数的化简公式证明实验二:滤波器使用及参数设计1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。

2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。

3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。

实验原理:2、实验内容:参考实验指导书,设计出一个低通滤波器,并对仿真结果进行截图,要求在所截取的图片上用便笺的形式标注自己的姓名、学号、班级。

学号统一使用序号3、实验仿真:系统框架图输入输出信号的波形图输入输出信号的频谱图4、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定,在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后,如果选择让SystemView 自动估计抽头,则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮,再单击“Finish”按钮退出即可。

此时,系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大,滤波器的精度就越实验三、模拟线性调制系统仿真(AM)(1学时)1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。

3、掌握模拟幅度调制的基本原理。

网络通信系统的设计与实现论文

网络通信系统的设计与实现论文

网络通信软件的设计与实现摘要本论文是关于一个通信软件的设计与实现. 首先介绍了该课题的来源和意义, 以及课题中作者使用的原理技术, 包括客户/服务器模式(C/S)结构原理, TCP/IP协议的体系结构等。

然后详细分析了系统的整体设计,包括系统的功能介绍、实现思想, 系统的需求分析, 系统通信协议的设计,各个模块的体系结构,并采用UML技术,绘制整体程序结构图、流程图、类图、用例图等。

接下来是介绍了各个子模块的功能、实现思想及它们的流程图、类图、消息流框图等。

最后是系统的分析及优缺点及系统的总结和展望。

终端通过实际的通信链路和服务器建立TCP连接。

而服务器端是接受并验证客户端连接,动态管理在线用户名单。

关键字:C/S结构;TCP/IP协议;UML技术;网络编程ABSTRACTThe paper is about the design and realization of correspondence software. In the First this paper introduced topic origin and the topic significance, As well as the principle and the technology that the author adopts in the paper , Including customer/Server (C/S) structure principle, TCP/IP protocol system structure and so on. Then author analyzes that the overall design, Including system function introduction, realization way, demand analysis, communication agreement design, system structure of each module. And adopting the UML technology,the author draws the overall procedure structure drawing, the flow chart, class drawing, and message flow chart and so on. Finally the paper introduced that the systematic analysis 、the excellence and the disadvantage of the system ,the summary and the forecast of the system.The terminal establishes the TCP communications through the actual correspondence link with the server. At the same time the server accepts and validates the connection of the client, dynamically manages the name list of the on-line users.Key words: the C/S Structure; the TCP/IP Protocol;the UML Technology;Network Programming目录第一章绪论............................................................................................... - 1 -1.1 课题的来源及意义............................................................................... - 1 -1.2 项目开发的几个重要环节................................................................... - 1 -1.3 作者的主要工作................................................................................... - 2 - 第二章Socket编程基础 ................................................................................ - 3 -2.1 TCP/IP协议........................................................................................... - 3 -2.1.1 TCP/IP参考模型的层次结构..................................................... - 3 -2.1.2 TCP/IP协议的通信方式............................................................. - 4 -2.2 Socket简介............................................................................................ - 5 -2.2.1 Socket历史.................................................................................. - 5 -2.2.2 Socket的类型.............................................................................. - 6 -2.2.3 客户机/服务器模式 ................................................................... - 7 -2.2.4 阻塞和非阻塞............................................................................. - 7 - 第三章需求分析............................................................................................. - 9 -3.1 软件开发方案....................................................................................... - 9 -3.2 软件的信息传递过程........................................................................... - 9 -3.3 系统初始化(活动图表示)............................................................. - 11 -3.4 用户上下线动态管理......................................................................... - 11 - 第四章系统的概要设计............................................................................... - 13 -4.1 系统的实现思想................................................................................. - 13 -4.1.1 系统整体结构........................................................................... - 13 -4.2 通信协议和报文格式......................................................................... - 13 -4.3 结构、类型和宏................................................................................. - 16 -4.4 Chat的UI设计................................................................................... - 17 - 第五章系统的详细设计............................................................................... - 18 -5.1交互分析.............................................................................................. - 18 -5.2 Chat主要的类及其关系..................................................................... - 18 -5.2.1 CClientDlg 类 ........................................................................... - 18 -5.2.2 CClientSocket 类 ...................................................................... - 19 -5.2.3 CChatSocket 类 ........................................................................ - 20 -5.2.4 CClientApp类和CLoginDlg类............................................... - 21 -5.3 客户端上线(顺序图)..................................................................... - 22 -5.4 Server的类 .......................................................................................... - 22 -5.4.1 CServerApp类和CMainFrame类 ........................................... - 22 -5.4.2 CserverDoc类 ........................................................................... - 22 -5.4.3 CServerView类......................................................................... - 23 -5.4.4 CListenSocket类....................................................................... - 24 -5.4.5 CDataSocket类 ......................................................................... - 24 -5.4.6 CSeverlnfoDig类和CAboutDlg类.......................................... - 24 -5.5 Chat的实现......................................................................................... - 25 -5.5.1 Server ......................................................................................... - 25 - 第六章小结................................................................................................... - 38 - 参考文献........................................................................................................... - 39 - 致谢............................................................................................................. - 40 -第一章绪论1.1 课题的来源及意义目前,网上聊天的主要工具已经从初期的聊天室、论坛变为以MSN、QQ为代表的即时通信软件。

使用MATLAB进行通信系统设计和仿真

使用MATLAB进行通信系统设计和仿真

使用MATLAB进行通信系统设计和仿真引言:通信系统在现代社会中扮演着至关重要的角色,使人们能够传递信息和数据。

为了确保通信系统的可靠性和效率,使用计算工具进行系统设计和仿真是至关重要的。

在本篇文章中,我们将讨论使用MATLAB这一强大的工具来进行通信系统的设计和仿真。

一、通信系统的基本原理通信系统由多个组件组成,包括发射机、传输媒介和接收机。

发射机负责将输入信号转换为适合传输的信号,并将其发送到传输媒介上。

传输媒介将信号传输到接收机,接收机负责还原信号以供使用。

二、MATLAB在设计通信系统中的应用1. 信号生成与调制使用MATLAB,可以轻松生成各种信号,包括正弦波、方波、脉冲信号等。

此外,还可以进行调制,例如将低频信号调制到高频载波上,以实现更高的传输效率。

2. 信号传输与路径损耗建模MATLAB提供了各种工具和函数,可以模拟信号在传输媒介上的传播过程。

通过加入路径损耗模型和噪声模型,可以更准确地模拟实际通信环境中的传输过程。

这些模拟结果可以帮助我们评估和优化通信系统的性能。

3. 调制解调与信道编码MATLAB提供了用于调制解调和信道编码的函数和工具箱。

通过选择适当的调制方式和编码方案,可以提高信号传输的可靠性和容错能力。

通过使用MATLAB进行仿真,我们可以评估不同方案的性能,从而选择出最优的设计。

4. 多天线技术与信道建模多天线技术可显著提高通信系统的容量和性能。

MATLAB提供了用于多天线系统仿真的工具箱,其中包括多天线信道建模、空分复用和波束成形等功能。

这些工具可以帮助我们评估多天线系统在不同场景下的性能,并优化系统设计。

5. 频谱分析与功率谱密度估计频谱分析是评估通信系统性能的重要方法之一。

MATLAB提供了各种频谱分析函数和工具,可以对信号进行频谱分析,并计算功率谱密度估计。

这些结果可以帮助我们了解系统的频率分布特性,并进行性能优化。

6. 误码率分析与性能评估对于数字通信系统而言,误码率是一个重要的性能指标。

通信系统的模拟仿真技术应用

通信系统的模拟仿真技术应用

通信系统的模拟仿真技术应用随着现代科技的不断发展,通信系统作为人类社会中最为重要的信息传递方式之一,已经成为现代社会不可或缺的基础设施。

而通信系统的复杂性和高效性又使其变得十分难以理解和掌握。

为了更好地理解和应用通信系统,模拟仿真技术应运而生,并得到了广泛的应用。

一、通信系统的模拟仿真技术通信系统的模拟仿真技术是指运用计算机等数学模型,对通信系统进行各种形式的仿真,以提供对通信系统的性能和行为的评估和分析。

通信系统的模拟仿真技术可以在设计和实现通信系统的过程中提供可靠的支持,以确保通信系统的可靠性和效率。

通信系统的模拟仿真技术可以分为三类基本方法:数学模型仿真、电路仿真和物理仿真。

其中数学模型仿真是最常见的方法,通常使用MATLAB等数学仿真软件实现。

数学模型仿真基于通信系统的数学模型来模拟通信系统的性能和行为。

数学模型是指将通信系统的各种物理特性转化成数学方程或算法,以便用计算机进行模拟仿真。

通信系统的数学模型通常包括信道特性模型、信号生成模型、信号传播模型、信号检测模型等。

电路仿真是指通过计算机对通信系统电路进行仿真。

通信系统的电路仿真通常使用SPICE、ADS等电路仿真软件实现。

通过电路仿真,可以对通信系统电路的性能和行为进行模拟分析,从而优化通信系统的设计和实现。

物理仿真是指在实验室环境下对通信系统进行仿真实验。

通信系统的物理仿真通常使用各种测量仪器,如示波器、信号分析器、频谱分析仪等。

物理仿真可以对通信系统的行为进行更加准确的分析,但是实验成本较高。

二、通信系统的模拟仿真应用通信系统的模拟仿真技术在通信领域的应用非常广泛,主要包括以下几个方面。

1. 通信系统设计通信系统设计是通信领域中最重要的应用之一。

通信系统的设计主要包括系统结构设计、信号处理算法设计、信号传输方案设计等。

通信系统的模拟仿真技术可以对设计方案进行各种形式的仿真实验,帮助系统设计人员理解系统的性能和行为。

2. 通信系统性能分析通信系统的性能分析是了解通信系统性能表现的重要手段。

通信系统建模与仿真教学设计

通信系统建模与仿真教学设计

通信系统建模与仿真教学设计随着通信技术的发展,通信系统的建模与仿真成为了提高学生通信技术水平的重要课程环节。

本文将从课程目标、课程内容、教学方法等方面进行探讨通信系统建模与仿真教学设计。

课程目标通信系统建模与仿真是通信专业的核心课程之一,其主要目标是使学生了解通信系统建模与仿真的相关理论和基本方法,掌握常用的通信系统建模与仿真软件,并能够利用软件建立和仿真通信系统的各个环节,从而增强其学习和实践能力。

课程内容通信系统建模与仿真的教学内容涵盖了通信系统的整个建模与仿真过程,包括:一、系统建模系统建模是通信系统建模与仿真的重要环节,其目的是将通信系统的各个组成部分抽象为数学模型,包括信源、信道、调制解调器、信道编码等。

•信源建模:信源建模是将通信系统中的信息源抽象成数学模型,常见的信源有随机信号、数字信号和模拟信号等,其数学模型包括概率分布、功率谱密度等。

•信道建模:信道建模是通信系统建模的难点,其目的是将信道的噪声、失真等因素抽象成数学模型,建立信道传输特性的数学描述。

•调制解调器建模:调制解调器建模是通信系统建模的关键,其主要作用是实现信息的传输和接收,并将低频信号转换为高频信号,以便于信号在信道中传输。

二、系统仿真系统仿真是通信系统建模与仿真的重要环节,其目的是验证通信系统的设计是否可行,评估系统的性能指标,并优化通信系统的各个环节。

•仿真平台:通信系统仿真的软件工具在实践中非常重要,常见的仿真软件有Matlab、Mentor Graphics、VHDL等。

•仿真结果:仿真结果是评估通信系统性能的关键,包括误码率、信号电平、信道容量等多个性能指标。

教学方法通信系统建模与仿真的教学方法应该以理论与实践相结合为主要原则,从以下三个方面进行探讨:一、理论课教学理论课教学是通信系统建模与仿真教学的基础,应当重点讲解信源、信道、调制解调器等基本原理,详细介绍通信系统建模与仿真的方法和技术,提高学生的理解和掌握程度。

(完整word版)数字通信系统的设计与仿真

(完整word版)数字通信系统的设计与仿真

数字通信系统的设计与仿真摘要:数字通信系统是数字传输的过程,模拟信号到达接收端必须先将模拟信号转换成数字信号,数字信号在信道中传输会有损耗,因此合理的采用信道的编/译码和调制、解调是十分重要的,本实验采用systemview 进行仿真.关键字:眼图、误码率、调制、解调.1数字通信系统模型与原理1.1数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,如图1所示.图1数字通信系统模型1.1.1 信源编码与译码信源编码有两个基本功能:一是提高信息传输的有效性,即通过某种数据压缩技术设计减少码元数目和降低码元速率.二是完成模/数(A/D)转换,即当信息源给出的是模拟信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字化传输.信源译码是信源编码的逆过程.1.1.2 信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力.数字信号在信道传输时受到噪声等影响后将会引起差错.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,组成所谓“抗干扰编码”.接收端的信道译码器按相应的规则进行解码,从中发现错误或纠正错误,提高通信系统的可靠性.1.1.3 加密与解密在需要实现保密通信的场合,为了保证所穿信息的安全,认为地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.1.1.4 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高频处,形成适合在信道中传输的带通信号.基带的数字调制方式有振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、绝对相移键控、相对相移键控(DPSK).在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号.对高斯噪声下的信号检测,一般用相关器或匹配滤波器来实现.1.1.5 同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致,是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件.按照同步的公用不同,分为载波同步、位同步、群同步和网同步.数字通信的主要特点(1) 抗干扰能力强,尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累(2) 数字信号通过差错控制编码,可提高通信的可靠性.(3) 由于数字通信传输一般采用二进制码,所以可使用计算机对数字信号进行处理,实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统,实现以计算机为中心的通信网.(4) 在数字通信中,各种消息(模拟的和离散的)都可变成统一的数字信号进行传输.在系统对数字信号传输情况的监视信号、控制信号及业务信号都可采用数字信号.数字传输和数字交换技术结合起来组成的ISDN 对于来自不同信源的信号自动地进行变换、综合、传输、处理、存储和分离,实现各种综合业务.(5) 数字信号易于加密处理,所以数字通信保密性强.数字通信的缺点是比模拟信号占带宽,然而,由于毫米波和光纤通信的出现,带宽已不成问题.2 系统的设计过程为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配.这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带同信号的过程称为数字调制.在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调.通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统.一般来说,数字调制与模拟调制技术有的方法:把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理;是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,2.1 信源编码模拟信号转换成数字信号包括三个步骤:抽样,量化,编码.(1) 抽样:把模拟信号在时间上离散化,变换为模拟抽样信号.(2) 量化:将抽样信号在幅度上离散化,变换成量化信号.(3) 编码:用二进制码元来表示有限的量化电平.抽样定理指出:设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率〈f h ,则以间隔时间T〈1/2f h的周期性冲激脉冲对它抽样时,m(t)将被这些抽样值所完全确定.由于抽样时间间隔相等,所以此定理又称均匀抽样定理.例如模拟信号的最高频率为10hz,则采样频率为30hz.2.2 信道格雷码的编/译码数字信号在传输过程中,由于受到干扰的影响,码元波形将变坏,,接收端收到后可能发生错误判决,故采用GRAY编\译码方式来进行差错控制. 格雷码的编码和译码设备都不太复杂,而且检错的能力较强.格雷码除了具有线性码的一般性质外,还具有循环性.循环性是指任一码组循环一位(即将最右端的一个码元移至左端,或反之)后,仍为该码中的一个码组.2.3 2FSK信号的调制与非相干解调2.3.1 调制原理键控法:在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率进行选通,使其在每一个码元T s 期间输出 f1或f0两个载波之一, 图2所示.键控法产生的2FSK信号,是由于电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续. 2FSK信号可以看成两个ASK的相加,图3所示.图2 键控法产生2FSK 信号的原理图图3 相位连续的2FSK 信号波形2.3.2 2FSK 信号的非相干解调2FSK 的非相干解调:其原理是将2FSK 信号分解为上下两路2ASK 信号分别进行解调,然后进行判决.这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小,可以不专门设置门限.判决规则应与调制规则相呼应,调制时若规定“1”符号对应载波频率w 1,则接收时上支路的样值较大,应判为“1”;反之则判为“0”.2FSK 信号的非相干解调方框图如图4所示,其可视为由两路2ASK 解调电路组成.这里,两个带通滤波器(带宽相同,皆为相应的2ASk 信号带宽;中心频率不同,分别为w 1、w 2 起分路作用,用以分开两路2ASK 信号. 振荡器f 1选通开关 反相器 想加器 振荡器f 2 选通开关基带信号 2FSK 信号图4 2FSK信号非相干解调方框图2.4 模拟FIR滤波器的设计通过选择菜单上的”Filter/Analog”按扭,可以设计五种模拟滤波器.它们是:巴特沃斯,巴赛尔,切比契夫,椭圆,线性相位.这些滤波器可以是低通、高通或带通,所选滤波器的一般形状由滤波器的类型决定,需要输入的数据是滤波器的极点数、-3db带通或截止频率、相位纹波系数、增益等参数,按”finish”完成设计.低通滤波器:去掉信号中不必要的高频成分,降低采样频率,避免频率混淆,去掉高频干扰.带通滤波器:高通滤波器同低通滤波器的组合.对滤波器而言,所有频率都应是采样速率的分数,即相对的百分比系数.例如,系统的采样速率为1MHZ,所涉及的FIR低通滤波器的截止频率为50KH Z,则滤波器涉及窗口输入的截止频率为0.05(50KH Z/1MH Z),如果在滤波器前面连接的是抽样器或采样器的图符,则这些图符的频率也必须是滤波器采样速率的分数. 2.5 眼图分析眼图是指利用实验的方法估计和改善(通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形.观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛,故称为“眼图”.从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从而估计系统优劣程度.另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统的传输性能.眼图的“眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱.“眼睛”张的越大,且眼图越端正,表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清.若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小.与无码间串扰时的眼图相比,原来清晰端正的细线迹,变成了比较模糊的带状线,而且不很端正.噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,眼图越不端正.眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息:可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱,有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响,评价一个基带系统的性能优劣;可以指示接收滤波器的调整,以减小码间串扰.(1) 最佳抽样时刻应在“眼睛” 张开最大的时刻.(2) 对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定.斜率越大,对定时误差就越灵敏. 在抽样.(3) 时刻上,眼图上下两分支阴影区的垂直高度,表示最大信号畸变.眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平.(4) 在抽样时刻上,上下两分支离门限最近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决.(5) 对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小,表示零点位置的变动范围,这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响.2.6 误码率分析对于二进制双极性信号,假设它在抽样时刻的点平取值为+A或-A(分别对应信码“1或“0”),在-A 和+A之间选择一个适当的电平V d作为判决门限,根据判决准则将会出现以下几种情况:(1) 对“1”码:当X>V d,判为“1”码(正确);当X<V d,判为“0”码(错误).(2) 对“0”码:当X<V d,判为“0”码(正确);当X>V d,判为“1”码(错误).假设信源发送“1”码的概率为P(1),发送“0”码的概率为P(0),则二进制基带传输系统的总误码率Pe= P(1) P(0/1)+ P(0) P(1/0) 其中P(0/1)= P(X<V d),P(1/0) = P(X>V d)3参数的设定(1)模拟信源:正弦函数,频率fs=10hz,幅度A=1V;。

模拟电话通信系统PPT课件

模拟电话通信系统PPT课件
在本系统中同时采用了查询和中断两种方式。对于用户的摘 挂机信号,相对来说实时性要求较低,采用查询方式。而对 于拨号信号实时性要求则较高,所以采用中断方式。同时, 系统通过建立合理的软模型,保证了程序的并发性。
致谢
大学本科的学习生活即将结束。在此,我要感谢所 有曾经教导过我的老师和关心过我的同学,他们在 我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够顺利 完成,要特别感谢我的指导老师***老师,感谢各位 老师的关心和帮助。
解决方法
常用的方法有定时查询方式和中断方式,在查询方式下无论 外界信号是否发生变化,查询系统必须定时运行驱动程序, 因而需占用较多的CPU时间,效率较低。中断方式的实时性 较强,且仅在外界信号到达时启动程序,因而效率较高。但 中断的随机性很大,被中断的进程的环境必须得到妥善的保 护。因此中断处理方式相对较复杂。还有一种方式是采用多 CPU并行处理。具体采用哪一种方式要视输入信号的实时性 要求和处理器的负荷决定。
一般情况,呼叫可以分为三个阶段:接续过程、通 话过程、拆续过程。接续过程是指从用户发起呼叫 一直到通话正式建立的整个阶段。在这个阶段,交 换机主要完成以下工作:首先,交换机应能够检测 到用户摘机并提示用户拨号,然后按照用户所拨的 电话号码检测对方现在所处的状态,如果对方正处 于“空闲”状态,则使对方用户电话振铃,此时对 方用户应在规定的时间内摘机,通话方可建立,否 则交换机认为对方不在并向主叫用户发催挂音同时 释放交换机资源,直到主叫挂机;如果对方正处于 “忙”的状态(“摘机”状态)则交换机向主叫发 忙音,最后释放所有被占用的资源。
第三章 系统的硬件实现
I/0扩展口
键盘输入
DTMF接收器
CPU
用户状态检测电路
信号音控制电路
交换网络驱动电路

无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现

无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现

无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现目录1. 内容综述 (3)1.1 无线网络通信概述 (4)1.2 无线通信技术发展 (5)1.3 虚拟仿真实验教学的重要性 (6)1.4 本课程教学目标 (8)2. 无线网络通信基础知识 (9)2.1 无线网络通信原理 (11)2.2 常见无线通信标准 (11)2.3 无线信号传播特性 (13)2.4 无线网络架构 (14)3. 虚拟仿真实验教学设计 (16)3.1 目标用户分析 (18)3.2 教学内容规划 (19)3.3 虚拟仿真实验环境的构建 (19)3.4 实验教学流程设计 (21)4. 无线网络通信实验项目 (22)4.1 无线网络接入实验 (24)4.2 智能手机网络通信实验 (25)4.3 无线传感器网络实验 (25)4.4 无线Mesh网络实验 (26)4.5 无人机定位与通信实验 (29)5. 实验教学资源开发 (30)5.1 虚拟实验平台搭建 (31)5.2 实验指导书的编写 (32)5.3 实验演示视频的制作 (34)5.4 互动问答系统设计 (35)6. 实验教学实施 (35)6.1 实验教学方法与策略 (37)6.2 实验操作步骤 (38)6.3 实验数据分析与解释 (39)6.4 实验评价体系的建立 (41)7. 实验教学效果评估 (42)7.1 学生学习效果评估 (44)7.2 教师教学效果评估 (45)7.3 实验设备与环境评估 (47)7.4 教学改进与持续发展 (48)8. 案例分析 (50)8.1 虚拟仿真实验教学案例 (51)8.2 无线网络通信产品案例 (52)8.3 在线课程案例研究 (53)1. 内容综述本文档主要对“无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现”进行了详细的阐述。

我们对无线网络通信的基本原理和技术进行了梳理,包括无线通信的基本概念、无线信号的传输特性、无线网络的体系结构等。

通信系统的设计与实现

通信系统的设计与实现

通信系统的设计与实现现代社会离不开通讯,而通讯系统的设计和实现则是实现信息传递的基础。

今天我们将从通信系统的设计和实现这一方面来探讨。

一、通信系统的基本组成部分任何一种通信系统都由硬件和软件两个部分组成,具体可分为以下几部分:1.信源:信源是指信息的来源,例如人的声音、数字、图像等。

信源是通信系统的起点。

2.信道:通信信号的传输需要通过信道进行,信道可分为有线信道和无线信道。

有线信道包括电话线、光纤等,而无线信道则包括无线电波等。

3.信号编码器:在把信号传输到信道之前,需要先对信号进行编码,以便增强信号的可靠性和传输效率。

4.解码器:解码器是编码器的反面,用于把信号进行解码,让它成为恢复原本信息的基础。

5.调制解调器:调制器的任务是把数字信号转化为模拟信号,而解调器则是把模拟信号转化为数字信号。

6.信号处理器:在信源、信道、信号编码器、解码器、调制解调器等之间传送信号的过程中,信号变形是难免的,信号处理器的作用就是处理这种变形。

二、各种通信系统的设计和实现方法1.无线电通信系统无线电通信系统是通过无线电波传递信息的通信系统,其设计和实现方法主要分为以下两种:(1)调幅系统调幅系统主要是通过调制信号的振幅来传送信息。

在设计调幅系统时,需要考虑信道的带宽和调制的系数,以便提高传输效率。

(2)调频系统调频系统则是通过调制信号的频率来传送信息。

在设计调频系统时,需要考虑信号的带宽和调制的频率,以便提高传输效率和抗干扰能力。

2.光纤通信系统光纤通信系统主要是通过光纤传输信息,其设计和实现方法主要分为以下两种:(1)直接调制法直接调制法是通过改变激光器的电流来调制光信号的强度,以达到传输信息的目的。

(2)外调制法外调制法则是在光纤外部施加调制电磁场来改变光的折射率,从而达到传输信息的目的。

总的来说,光纤通信系统与无线电通信系统比较,没有受到干扰等问题的困扰,并且数据传输的速度比无线电通信系统更快。

3.卫星通信系统卫星通信系统主要是通过卫星传输信息,其设计和实现方法主要分为以下两种:(1)星地通信系统星地通信系统主要是通过地面站与卫星之间的通信来完成信息传输的。

基于MATLAB的模拟通信系统的仿真与实现

基于MATLAB的模拟通信系统的仿真与实现

• 139•针对通信原理课程的教学特点和传统实验教学存在的问题,讨论了将Matlab软件引入到通信原理课程教学的必要性。

以模拟调制系统为例,利用Matlab的工具箱和Simulink界面对通信系统进行可视化教学,并给出了仿真结果。

实践证明,不仅在课堂教学中以更加直观的方式进行讲解,而且补充和完善传统实验的不足,提高学生学习积极性,教学效果得到较大提升。

随着5G通信的到来,通信技术在人们日常生活中是无处不在,现代通信技术取得了显著进展。

通信原理作为高校通信工程和电子信息等本科专业课程体系中重要的专业基础课,系统阐述了模拟和数字通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法,为学生学习后续课程储备专业素养(王海华,Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究:湖北理工学院学报,2015)。

然而这门课程理论内容丰富,系统模型抽象,数学公式多,推理过程繁琐,学生普遍感到枯燥难懂,抓不住重点,学习吃力,不能顺利学好本课程(基于Matlab_Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究:现代电子技术,2015;邵玉斌,Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析:清华大学出版社,2008)。

为此,在教学过程中引入Matlab仿真技术,理论联系实践开展教学工作,通过simulink界面搭建系统模型,调整参数,观察通信系统性能,激发学生的学习积极性,提升教学质量,实现良好的教学模式。

1 Matlab软件介绍Matlab在工程数值运算和系统仿真方面具有强大的功能,主要包括数值分析、仿真建模、系统控制和优化等功能(牛磊,赵正平,郭博,Matlab仿真在通信原理教学中的应用:阜阳师范学院学报,2014)。

在Matlab的Communication Toolbox(通信工具箱)中提供了许多仿真函数和模块,用于对通信系统进行仿真和分析。

Simulink平台是Matlab中一种可视化仿真工具,提供了建立模型方框图的图形用户界面(GUI),可以将图形化的系统模块连接起来,从而建立直观、功能丰富的动态系统模型(黄琳,曹杉杉,熊旭辉.基于Matlab的通信原理实验课程设计:湖北师范大学学报,2017)。

她通信原理实验报告(3篇)

她通信原理实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和原理。

2. 掌握模拟通信和数字通信的基本知识。

3. 通过实验,验证通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本过程。

二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 信号发生器3. 示波器4. 数字信号发生器5. 计算机及实验软件三、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两个方面。

模拟通信是将模拟信号通过调制、传输、解调等过程实现信息传递;数字通信则是将数字信号通过编码、传输、解码等过程实现信息传递。

四、实验内容及步骤1. 模拟通信实验(1)调制实验① 打开通信原理实验平台,连接信号发生器和示波器。

② 设置信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。

③ 将信号发生器输出信号接入调制器,选择调幅调制方式。

④ 通过示波器观察调制后的信号波形,记录调制信号的幅度、频率和相位变化。

⑤ 调整调制参数,观察调制效果。

(2)解调实验① 将调制后的信号接入解调器,选择相应的解调方式(如包络检波、同步检波等)。

② 通过示波器观察解调后的信号波形,记录解调信号的幅度、频率和相位变化。

③ 调整解调参数,观察解调效果。

2. 数字通信实验(1)编码实验① 打开数字信号发生器,生成二进制信号序列。

② 将信号序列接入编码器,选择相应的编码方式(如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等)。

③ 通过示波器观察编码后的信号波形,记录编码信号的时序和幅度变化。

(2)解码实验① 将编码后的信号接入解码器,选择相应的解码方式。

② 通过示波器观察解码后的信号波形,记录解码信号的时序和幅度变化。

五、实验结果与分析1. 模拟通信实验结果(1)调制实验:调制信号的幅度、频率和相位发生了变化,实现了信息的传递。

(2)解调实验:解调信号的幅度、频率和相位与原始信号基本一致,验证了调制和解调过程的有效性。

2. 数字通信实验结果(1)编码实验:编码后的信号波形符合编码方式的要求,实现了信息的编码。

(2)解码实验:解码后的信号波形与原始信号基本一致,验证了编码和解码过程的有效性。

基于Matlab的模拟通信系统——调相实现

基于Matlab的模拟通信系统——调相实现

目录第1章前言...........................................................................................................错误!未定义书签。

第2章课程设计内容...........................................................................................错误!未定义书签。

第3章设计原理....................................................................................................错误!未定义书签。

3.1 信号通过条幅形成已调波............................................................................错误!未定义书签。

3.2 引入白噪声....................................................................................................错误!未定义书签。

3.3 时域转换到频域........................................................................................... 错误!未定义书签。

3.4解调:正弦波幅度解调.................................................................................... 错误!未定义书签。

第4章运行结果及分析.......................................................................................错误!未定义书签。

无线通信测试仿真系统的设计与实现

无线通信测试仿真系统的设计与实现

无线通信测试仿真系统的设计与实现刘威;陈海燕;李莉;刘丽华;梁金宏【摘要】To satisfy the actual needs of University's practical teaching,the wireless test simulation software is designed and developed.The simulation system uses C# language for development and design.In term of technical implementation,methods such as object-oriented simulation,GDI+and Monte Carlo methods are used to deal with the complicated design during the simulation.It realizes the simulation test process of the test set,getting the same results between simulation test results and actual test effects.In term of simulation teaching,the system provides several practical teaching and management functions by combining with the actual conditions of university.The simulation system is of strong practicality to be applied in college teaching as wireless measurement simulation teaching software.%为满足高校实训教学实际需要,设计开发综测仪仿真教学系统软件.该仿真系统采用C#语言开发设计,在技术实现方面,采用面向对象仿真方法、GDI+绘图和蒙特卡罗等方法对仿真中的复杂设计进行处理,实现综测仪的模拟测试仿真过程,达到仿真测试结果与真实仪表环境下的测试效果相一致.在仿真教学方面,该系统结合高校教学实际情况提供多种实用性的教学管理功能.结果表明:综测仪仿真教学系统具有很强的实用性,可作为高校无线测量的仿真教学软件进行应用教学.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2013(039)004【总页数】4页(P97-100)【关键词】无线通信测试仪;面向对象仿真;仿真教学【作者】刘威;陈海燕;李莉;刘丽华;梁金宏【作者单位】北京电子科技职业学院通信技术系,北京100016;北京电子科技职业学院通信技术系,北京100016;北京电子科技职业学院通信技术系,北京100016;北京电子科技职业学院通信技术系,北京100016;北京电子科技职业学院通信技术系,北京100016【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TN826+.1;TM935;TP311.520 引言手机综合测试仪是通信测试领域普遍使用的一种测试仪表,但由于其价格昂贵,在高校的教学应用上很难展开实训教学。

基于systemview的模拟通信通信系统的仿真毕业设计

基于systemview的模拟通信通信系统的仿真毕业设计
模拟调制和解调是实现是实现模拟通信系统的重要组成部分。调制是将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号;解调是在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号;经过调制后的信号成为已调信号;发送端调制前和接收端解调后的信号成为基带信号。因此,原始电信号又称为基带信号,而已调信号又称为频带信号。
模拟信号的调制与解调是通信原理课程的经典内容,也是模拟通信时代的核心技术。虽然当代技术已发展为数字通信新时代,但模拟信号的调制与解调理论仍然是通信技术中的基础内容之一。
图1-1模拟通信系统模型图
模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄,因此可通过多路复用使信道的利用率提高,但它的缺点是:
1)传输的信号是连续的,叠加噪声干扰后不易消除,即抗干扰能力较差;
2)不易保密通信;
3)设备不易大规模集成;
4)不适应飞速发展的计算机通信的要求
1.2模拟信号调制解调
模拟通信系统中,调制与解调是通信系统中的重要环节,它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制(AM,DSB,SSB)与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生(调制)与接受(解调)的基本原理,方法技术加以讨论,并通过System View仿真验证常规双边带调幅(AM),双边带调幅(DSB),单边带调幅(SSB),频率调制(FM),窄带频率调制(NBFM)。通过此软件观察信号的调制与解调过程,并对输出波形进行分析。
systemview是一个用于电路与通信系统设计仿真的动态分析工具它实现了功能的软件化避开了复杂的硬件搭建在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真本文利用systemview软件设计模拟调制和解调电路通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性
毕业实践报告
题目:基于System View的模拟通信系统的仿真

数据通信模拟实验系统的设计与实现

数据通信模拟实验系统的设计与实现
是 ,发送 方和 接 收方 可 以通 过 校对 ,知道接 收 系统
接 收数据
Prva e Su SCom m l i t b M
_
On mm( Co )
sr a a tD t =M S o m 1 I C m .npu t
中是 否完 成纠错 的功 能 。
通 过 对 MS mm控 件 属 性 的 设置 来 实现 通 信 Co 中的协 议控 制 。本 系统 除波特 率 属 性外 ,其 它均 保 留MS o C mm的缺 省 值 , 即8 数 据 格 式 、 l 停 止 位 位 位 。通信 双 方可 以选 用适 中的波特 率 ,来适 应 不 同 的通 信距 离需 要 。所有 设 置完 成后 ,将 待 发数据 向
抽 象 ,难 以理解 ,而 实 验 设备 又不 能引入 课 堂教 学 据 时就减少 了反 向信 道 的开 销 ,相 应地增 加 了数据 过 程 ,教师 迫 切需 要有 实 践性和 可 视 性 强 的实验 过 传输 率 。 程 来加 强教 学 。根据 本 校现 有条 件 ,针对 该课 程 的 部 分难 点 ,设计 了课 程 内容 实验 演 示系 统 。
督码。
作 者简 介 : 庆功(9 3)男, 南洛 阳人, 许 1 7 -, 河 在读硕 士研 究生,
讲 师, 主要从 事多媒体 与网络技术 、三维数据 场
可 视化 方 面 的 研 究 .
由于 演 示 实 验 通 信 距 离 较 近 , 并 且 采 用 的是 RS2 2 口通信 ,通 信 可靠 性 高 ,数据 在传输过 程 一3 串 中 ,基 本不 出现错 误 。而 在实 验 中 为便于 讲解纠 错 过 程 ,要求 能更直 观 地显 示 出错 误对 通信 系统 的影
干监 督位 ,然后 一 并发 送 出去 ;而 在传送 过程 中 可 能 由于干扰 会 使 出现 本组 数据 中 的某位错 误 ,作 为

《基于三菱和中控PLC的通信系统的设计与实现》

《基于三菱和中控PLC的通信系统的设计与实现》

《基于三菱和中控PLC的通信系统的设计与实现》一、引言随着工业自动化程度的不断提高,PLC(可编程逻辑控制器)作为工业控制的核心设备,其通信系统的设计与实现显得尤为重要。

本文将介绍一种基于三菱和中控PLC的通信系统的设计与实现方法,以提高系统的可靠性和稳定性,满足工业自动化控制的需求。

二、系统设计1. 设计目标本系统设计的主要目标是实现三菱和中控两种不同品牌PLC 之间的通信,确保数据传输的实时性、可靠性和稳定性。

同时,系统应具备较高的可扩展性和可维护性,以适应工业自动化控制的不同需求。

2. 系统架构系统采用分层架构设计,包括硬件层、通信层、控制层和应用层。

硬件层包括三菱和中控PLC及其相关硬件设备;通信层负责实现两种PLC之间的数据传输;控制层负责接收通信层的数据,并进行逻辑处理;应用层则负责将处理后的数据呈现给用户。

3. 通信协议系统采用工业标准的通信协议,如Modbus、TCP/IP等,以确保数据传输的可靠性和稳定性。

同时,针对三菱和中控PLC的特点,进行协议转换和优化,以适应不同品牌PLC的通信需求。

三、系统实现1. 硬件连接根据系统架构,将三菱和中控PLC通过网线、光纤等通信介质进行连接。

同时,确保硬件设备的接线正确、稳定,以满足系统运行的需求。

2. 软件编程在软件编程方面,采用梯形图、指令表、结构化控制语言等方式进行编程。

针对三菱和中控PLC的特点,进行编程语言的转换和优化,以实现两种PLC之间的通信。

同时,编写通信程序、数据处理程序等,以实现数据的实时传输和处理。

3. 系统调试在系统实现过程中,进行系统调试和测试。

通过模拟实际工作场景,测试系统的数据传输速度、数据准确性、稳定性等性能指标。

同时,对系统进行故障排查和修复,确保系统能够稳定、可靠地运行。

四、系统应用与效果1. 系统应用本系统已广泛应用于电力、化工、钢铁、水处理等领域的工业自动化控制中。

通过实现三菱和中控两种不同品牌PLC之间的通信,提高了系统的可靠性和稳定性,满足了工业自动化控制的需求。

毕业设计论文-通信系统设计与仿真[管理资料]

毕业设计论文-通信系统设计与仿真[管理资料]

湖南科技大学毕业设计(论文)题目基于Simulink的通信系统设计与仿真作者谭思维学院信息与电气工程学院专业通信工程学号0604040215指导教师席在芳二〇一〇年六月二日湖南科技大学毕业设计(论文)任务书信息与电气工程学院通信工程系(教研室)系(教研室)主任: (签名)年月日学生姓名: 谭思维学号: 0604040215 专业: 通信工程1 设计(论文)题目及专题:基于Simulink的通信系统设计与仿真2 学生设计(论文)时间:自2010 年3 月 1 日开始至2010 年 6 月 2 日止3 设计(论文)所用资源和参考资料:(1)通信原理教程樊昌信电子工业出版社2008(2)Simulink通信仿真教程李贺冰国防工业出版社2006(3)Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析邵玉斌清华大学出版社2008(4)现代通信系统分析与仿真-MATLAB通信工具箱李建新西安电子科技大学出版社20004 设计(论文)应完成的主要内容:(1)Simulink的基本知识(2)MATLAB通信工具箱的构成及功能(3)现代通信系统(4)运用Simulink模块设计通信系统并仿真比较(5)结论5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:(1)毕业设计以论文形式提交(2)一律用word排版(3)严格按照湖南科技大学的本科设计(论文)的格式要求(4)图纸符合工程制图规范6 发题时间:2010 年 3 月 1 日指导教师:(签名)学生:(签名)湖南科技大学毕业设计(论文)指导人评语指导人:(签名)年月日指导人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)评阅人评语评阅人:(签名)年月日评阅人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)答辩记录日期:学生:学号:班级:题目:提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:1 设计(论文)说明书共页2 设计(论文)图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计(论文)答辩委员会评语:答辩委员会主任:(签名)委员:(签名)(签名)(签名)(签名)答辩成绩:总评成绩:摘要本文首先介绍了通信系统仿真的基本内容,包括通信系统仿真的一般步骤,MATLAB中的可视化仿真工具Simulink的相关概念。

基于MATLAB通信系统的设计仿真

基于MATLAB通信系统的设计仿真

基于MATLAB通信系统的设计仿真概述:通信系统是实现信息传输的关键技术,其中设计和仿真是通信系统的重要环节。

本文将介绍如何基于MATLAB进行通信系统的设计和仿真,并以调制和解调为例进行说明。

通信系统的设计和仿真步骤:1.确定系统需求:首先确定通信系统的需求,包括传输速率、距离、信噪比等参数。

2.选择调制方式:根据系统需求和传输介质的特性,选择合适的调制方式,如BPSK、QPSK、16-QAM等。

3.生成基带信号:根据调制方式和传输要求,使用MATLAB生成相应的基带信号。

4.添加调制信号:将基带信号进行调制,生成调制信号,如使用频率调制、相位调制等技术。

5.添加噪声:为了模拟真实通信环境,需要在调制信号中加入噪声信号,可以使用MATLAB提供的噪声函数。

6.解调信号:使用相应的解调技术对接收到的信号进行解调,恢复原始基带信号。

7.评估系统性能:比较解调后的基带信号与原始信号,评估系统的性能,如误码率、误符号率等。

调制与解调的MATLAB实例:以BPSK调制为例,假设系统需求为传输速率2Mbps,信噪比为20dB。

1.生成基带信号:```matlabfs = 10e6; % 采样率N=1000;%生成1000个符号bits = randi([0 1],1,N); % 生成随机的二进制信号Ts = 1/fs; % 采样周期t=0:Ts:(N-1)*Ts;%时间序列baseband_signal = bits.*2-1; % 将0或1转换为-1或1```2.添加调制信号:```matlabfc = 1e6; % 载波频率modulated_signal = baseband_signal .* cos(2*pi*fc*t); % 调制信号```3.添加噪声:```matlabEbNo=10^(20/10);%信噪比,20dB转为线性值N0=1/(2*EbNo);%噪声功率,信噪比为能量比noise = sqrt(N0/2) * randn(size(t)); % 产生高斯白噪声received_signal = modulated_signal + noise; % 加噪声```4.解调信号:```matlabdemodulated_signal = received_signal .* cos(2*pi*fc*t); % 解调信号```5.评估系统性能:```matlabest_baseband_signal = sum(demodulated_signal) > 0; % 判断信号正负,得到解调后的二进制信号error_bits = sum(bits ~= est_baseband_signal); % 计算误码个数BER = error_bits / N; % 误码率```通过调整系统参数,可以进行更详细的仿真和性能评估。

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模拟通信系统的设计与实现
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目录
第1 章设计内容..................................................................................错误!未定义书签。

第2 章实现方法 (2)
2.1 信号产生模块...............................................................................错
误!未定义书签。

2.2载波产生模块................................................................................错
误!未定义书签。

2.3调制器............................................................................................错
误!未定义书签。

2.4 解调器 (3)
第3 章设计平台 (4)
3.1 硬件平台 (4)
3.2 软件平台 (4)
第 4 章实际电路 (5)
4.1 FM调频电路 (5)
4.2 振荡器 (6)
4.3 AM调频电路 (7)
第 5 章实验调试过程 (8)
第 6 章结论与感想 (10)
参考文献 (12)
第 1章设计内容根据图1模拟通信系统框图确定设计思路。

图1.1 本设计主要完成以下模块
a. 信号源产生模块(语音低频信号)
b. 载频信号产生模块(载波)
c. 调制器
d. 解调器
第 2 章实现方法
2.1 信号产生模块
实现方法1:RC振荡器
,要求f=1kHz。

振荡频率f=12RC
实现方法2:专用芯片8038
本实现由于条件限制,直接采用低频信号输出,使f=1kHZ。

2.2载频信号产生模块
要求振荡频率f=10.7MHz
实现方法1:LC振荡器
可以用西勒电路,也可用克拉泼电路。

实现方法2:压控振荡器
压控振荡器通过电压控制振荡器输出频率,一般是用电压控制变容二极管来实现,它可以产生很高的振荡频率。

实现方法3:石英晶体振荡器
石英晶体振荡器最大的优点是频率稳定度高,缺点是输出频率可调范围比较窄。

实现方法4:数字振荡器
可以用VHDL编程用EPLD或PFGA实现,也可以用C语言编程用单片机来实现。

但产生的波形为方波(或者矩形波)。

由于单片机课程还没有学习,因此这次不采用这些方式。

本模块采用FM调频波自带载波10.7MHZ。

2.3调制器
方案一AM调制器
实现方法1:模拟相乘器
模拟相乘器实现两信号(调制信号与载频)的相乘,从而产生差频与和频,从而实现频谱的线性搬移,它产生无用频率分量少,是调制AM实现的最好方
法。

实现方法2:分立元件
如二极管电路等,只要能实现频谱线性搬移,均可用于调制AM,但它们产生的无用频率分量较多,因此不常用。

本设计AM调制采用模拟相乘器MC1496。

方案二FM调制器
实现方法:变容二极管调频器
本次实验主要研究调频波,所以本模块采用方案二FM调制器,实验方法为变容二极管。

2.4 解调器
方案一AM解调
实现方法1:同步检波器(用模拟相乘器实现)
实现方法2:二极管峰值包络检波器
由于模拟相乘器解调电路比较复杂,而AM调幅波包络反应了调制信号的变化规律,因此可用二极管峰值包络检波,且电路较简单,无需载波信号。

因此本设计用二极管峰值包络检波器。

方案二FM解调
实现方法1:集成电路MC3361频率解调器
实现方法2:相位鉴频器
实现方法3:集成锁相环构成的频率解调器
本模块解调采用FM解调器
第 3 章设计平台
3.1硬件平台:
(1) 高频实验箱(GP-4)
(2)通信电路综合实验箱(ZH5006)
ZH5006实验箱中提供了很多标准化模块:可变加法器、可变减法器、可变相乘器、乘法器、低通滤波器、EPLD模块、80C3模块,DA模块等。

本次设计用压控振荡器模块,乘法器模块,滤波器模块,和两片通用模块:一个通用模块用作RC振荡器,另一个用作二极管检波器。

(3) 高频实验台XSGZ-1。

3.2 软件平台:
(1)work bench仿真;
(2)MaxplusII进行EPLD设计;
(3)Protel原理图设计;
(4)单片机开发装置。

本设计采用work bench或者Multisim进行正弦振荡器、调制电路、检波电路等部分的仿真,采用Protel进行原理图绘制。

第 4 章实际电路4.1 FM调频电路
图4.1 FM调频器
图4.2 FM解调器
4.2 振荡器
图4.3 压控振荡器
图4.4 锁相环解调器
4.3 AM调幅电路
图4.5 AM调幅器
图4.6 AM解调器
第 5 章实验调试过程
关于课程设计我选择了的是FM调频电路,由于实验条件限制,我们是在试验台上完成的本次实验。

首先,需要完成的是信号源产生,由于试验台限制,我们直接使用的是信号发生器,产生的是峰值为50mv,频率为1kHZ的正弦波,用示波器显示的如下:
图5.1
接下来就是生成频率为10.7MHZ的载波,这个模块和FM调制模块设计到一个电路中,不需要再设计电路。

步骤为先生成信源信号,然后再确定载波,先把FM调制器接入示波器,然后调节电位器,使示波器中显示的为10.7MHZ的正弦波。

图如下:
然后就是把信源信号接入FM调制器,输出接入示波器,显示的波形为疏密相间的正弦波信号。

如下图所示:
最后就是把调制好的信号接入FM解调器电路,解调出原始信号,就是原来的信源信号。

如下图所示:
由图可以看出,解调出的波与原始信号相差不大。

第 6 章结论与感想
为什么要选择调频,相比于调幅波,调频波有以下优点:
1.调频比调幅抗干扰能力强
外来的各种干扰、加工业和天电干扰等,对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅,形成噪声。

调频制可以用限幅的方法,消除干扰所引起的寄生调幅。

而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的,因而不能采用限幅,也就很难消除外来的干扰。

另外,信号的信噪比愈大,抗干扰能力就愈强。

而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关,调制系数越大,信噪比越大。

由于调频系数远大于调幅系数,因此,调频波信噪比高,调频广播中干扰噪声小。

2.调频波比调幅波频带宽
频带宽度与调制系数有关,即:调制系数大,频带宽。

调频中常取调频系数大于1,而调幅系数是小于1的,所以,调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。

3.调频制功率利用率大于调幅制
发射总功率中,边频功率为传送调制信号的有效功率,而边频功率与调制系数有关,调制系数大,边频功率大。

由于调频系数mf大于调幅系数ma,所以,调频制的功率利用率比调幅制高。

这次课程设计为时1周,两周的时间非常短暂,课设题目下来后我明确任务,首先熟悉软件,进行系统分析设计,完成有关的系统流程图及其模型。

完成上述两个步骤后开始进行单元电路的设计及整机调试,然后撰写设计说明书。

之后进行答辩。

本次的课程设计过程当中,我深深体会到平时学习的不足以及动手能力的缺乏。

课设要求用Multisim软件仿真出来,我再寻找电路图的过程中遇到一些困难,要么是电路图有问题,要么是调不出来。

调频波形应为弹簧波而我却只能跳出正弦波形。

老师鼓励学生做实物图,我就去尝试了一下,发现自己动手能力不足,经验也不丰富,关于电阻的认识及电容的读写。

做实物的过程,是学习的过程,能教会很多,也能体会到很多。

在这次课程设计中我学到了很多,我学会了独自完成一件事情所需要的毅
力和勇气及坚持,当你做完之后会有一种成就感。

过程中学会与人沟通,锻炼了自己从外界获取信息的能力。

懂得做一件事情前所需要做各种准备工作,才能在接下来的问题中越来越轻松自如。

参考文献
[1] 魏平俊、杨艳.现代通信电路课程设计指导书.中原工学院,2014年第2版
[2] 魏平俊、王新强.现代通信电路课程设计指导书.中原工学院,2004年第2版.
[3] 曾兴雯、刘乃安、等.高频电路原理与分析.西安电子科技大学出版社,2007年第4版.
[4] 康华光.电子技术基础(模拟部分),高等教育出版社,2005年第5版.。

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