通信系统课群综合训练与设计课程实习任务书

1、武汉理工大学通信系统课群综合训练与设计课程设计说明书课程实习任务书学生姓名： 专业班级： 通信0902班 指导教师： 艾青松 工作单位： 信息工程学院 题 目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件：matlab软件平台设计任务与要求:1、利用仿真软件matlab，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。参考资料：1通信原理樊昌信，国防工业出版社，2001年5月2通信系统仿真冯育涛，国防工业出版社，2009年3matlab仿真技术与应用实例教程张森 张正亮，机械工业出版

2、社，2004年1月时间安排：第18周：理论讲解第19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主13通信工程综合实验室，鉴主15通信工程实验室（1）；第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主15楼通信实验室（3）。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日2武汉理工大学通信系统课群综合训练与设计课程设计说明书 目 录摘 要1abstract21 matlab简介32 设计要求63 系统原理及实现73.1 pcm基本工作原理73.2 cmi码的基本原理113.3汉明码的基本原理123.4 2fsk调制解调原理133.5 awgn原理154 仿真结果175心得体会216参考文献2

3、2附件23摘 要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。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

4、解调，加扰等。本实验利用matlab实现了pcm编码，cmi码，汉明码，fsk调制，awgn及对应的解调过程，完整实现了一个通信系统的全部过程。关键字：通信系统，调制，解调，matlab 武汉理工大学通信系统课群综合训练与设计课程设计说明书abstractmatlab is a high-level technical computing language and interactive environment for algorithm development, data visualization, data analysis, and numeric computation. using

5、 matlab, you can solve technical computing problems faster than with traditional programming languages, such as c, c+, and fortran.communication 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 tran

6、smission, the process can be divided into digital, source decoding, channel decoding, modem, scrambling, etc. this experiment using matlab the pcmmodulation, cmi code, hamming code, fsk modulation, awgn and the corresponding demodulation process, complete implements a communication system of all pro

7、cess.key words：communication system，modulation，demodulation，matlab1 matlab简介matlab是matrix laboratory的缩写，是一款由美国math works公司出品的商业数学软件。matlab 是一种用于算法开发、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。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，matlab还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括c，c+和fortran）编写的程序。 尽管matlab主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（toolbox）它也适合不同领域的

8、应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。matlab的主要优势如下：1.友好的工作平台和编程环境 matlab由一系列工具组成。这些工具方便用户使用matlab的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括matlab桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着matlab的商业化以及软件本身的不断升级，matlab的用户界面也越来越精致，更加接近windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的matlab提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供

9、了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。2.简单易用的程序语言 matlab一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（m文件）后再一起运行。新版本的matlab语言是基于最为流行的c语言基础上的，因此语法特征与c语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是matlab能够深入到科学研究及工程计算各个

10、领域的重要原因。3.强大的科学计算机数据处理能力 matlab是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如c和c+ 。在计算要求相同的情况下，使用matlab的编程工作量会大大减少。matlab的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、

11、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。4.出色的图形处理功能 matlab自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的matlab对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），matlab同样表现了出色

12、的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，matlab也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的matlab还着重在图形用户界面（gui）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。5.应用广泛的模块集合工具箱 matlab对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。目前，matlab已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号

13、处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、lmi控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、dsp与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（toolbox）家族中有了自己的一席之地。6.应用软件开发（包括用户界面） 在开发环境中，使用户更方便地控制多个文件和图形窗口；在编程方面支持了函数嵌套，有条件中断等；在图形化方面，有了更强大的图形标注和处理功能，包括对性对起连接注释等；在输入输出方面，可以直接向excel和hdf5进行连接。2 设计要求可以用软件（如matlab），也可以在硬件实验系统平台上完成一个典型的通信系统（如

14、下图所示）的仿真。 图1典型的通信系统输入：首先输入模拟信号，给出此模拟信号的时域波形。数字化：将模拟信号进行数字化，得到数字信号，选择pcm编码。信道编码：实现简单的信道编译码汉明码信源编码：实现基带码形变换(cmi码)信道：采用加性高斯信道。pcm解码：给出解码后的模拟信号的时域波形，并与输入信号进行比较。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。3 系统原理及实现3.1 pcm基本工作原理脉冲编码调制(pulse code modulation，pcm)是概念上最简单、理论上最完善的编码系统，是最早研制成功、使用最为

15、广泛的编码系统，但也是数据量最大的编码系统。pcm的编码原理比较直观和简单，下图为pcm系统的原理框图：抽样量化编码信道干扰m(t)ms(t)msq(t)a/d变换译码低通滤波msq(t)m(t)图2 pcm系统的原理框图图中，输入的模拟信号m(t)经抽样、量化、编码后变成了数字信号(pcm信号)，经信道传输到达接收端，由译码器恢复出抽样值序列，再由低通滤波器滤出模拟基带信号m(t)。通常，将量化与编码的组合称为模/数变换器（a/d变换器)；而译码与低通滤波的组合称为数/模变换器(d/a变换器)。前者完成由模拟信号到数字信号的变换，后者则相反，即完成数字信号到模拟信号的变换。pcm在通信系统中

16、完成将语音信号数字化功能，它的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据ccitt的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为a律和律方式，我国采用了a律方式，由于a律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化pcm编码。2、pcm编码原理(1) 抽样所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。(2) 量化量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将

17、其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。如下图所示，量化器输出l个量化值yk，k=1，2，3，l。yk常称为重建电平或量化电平。当量化器输入信号幅度x落在xk与xk+1之间时，量化器输出电平为yk。这个量化过程可以表达为： （公式一）模拟入量化器量化值这里称为分层电平或判决阈值。通常称为量化间隔。模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。均匀量化： 用这种方法量化输入信号时，无论对大的输入信号还是小的输入信号一

18、律都采用相同的量化间隔。为了适应幅度大的输入信号，同时又要满足精度要求，就需要增加样本的位数。但是，对话音信号来说，大信号出现的机会并不多，增加的样本位数就没有充分利用。为了克服这个不足，就出现了非均匀量化的方法。非均匀量化：非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致

19、相同，即改善了小信号时的量化信噪比。实际中，非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。通常使用的压缩器中，大多采用对数式压缩。广泛采用的两种对数压缩律是压缩律和a压缩律。美国采用压缩律，我国和欧洲各国均采用a压缩律，所谓a压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律： ， 。 （公式二）由于a律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码, 压扩特性图如下图所示：图3 a律函数13折线压扩特性图这样，它基本上保持了连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电路实现，本设计中所用到的pcm编码正是采用这种压扩特性来进行编码的。 表1 13折线时的值与计算值的比较0101按折线分段时的01段落123

20、45678斜率16168421表1中第二行的x值是根据 时计算得到的，第三行的y值是13折线分段时的值。可见，13折线各段落的分界点与曲线十分逼近，同时 按2的幂次分割有利于数字化。 (3) 编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。下面结合13

21、折线的量化来加以说明。 段落序号段落码量化级段内码8111151111141110711013110112110061011110111010105100910018100040117011160110301050101401002001300112001010001000100000 表2段落码 表3 段内码在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平

22、。其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成27128个量化级。段落码和8个段落之间的关系如表2所示；段内码与16个量化级之间的关系见表3。3.2 cmi码的基本原理基带传输常用码型cmi编码的方案设计：根据ccitt推荐，由于这种码型有较多的电平跳跃，因此，含有丰富的定时信息。在程控数字交换机中cmi码一般作为pcm四次群数字中继接口的码型，在光缆传输系统中也用做线路传输码型1。cmi码的全称是传号反转码， cmi码的编码规则如下：当输入“0”码时，编码输出“01”，当输入“1”码时，编码输出则“00“和”11“交替出现

23、1。例如：nrz代码： 1 1 0 1 0 0 1 0cmi码： 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1其相应的波形比较如图4所示：图4 编码前与编码后波形图3.3汉明码的基本原理汉明码是一种能够纠正一位错码且编码效率较高的线性分组码。下面我们介绍汉明码的构造原理。一般说来，若码长为n，信息位数为k，则监督位数rnk。如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则要求 2r 1 n 或 2r k + r + 1 （公式3）下面我们通过一个例子来说明如何具体构造这些监督关系式。设分组码(n，k)中k4，为了纠正一位错码，由（公式3）可知，要求监督

24、位数r3。若取r=3，则n= k + r =7。我们用650 表示这7个码元，用s1、s2、s3表示三个监督关系式中的校正子，则s1 s2 s3的值与错码位置的对应关系可以规定如表5所列。表5 s1 s2 s3的值与错码位置关系s1 s2 s3错码位置s1 s2 s3错码位置0010101000110123101110111000456无 错由表中规定可见，仅当一错码位置在2 、4 、5 或6 时，校正子s1 为1；否则s1 为0。这就意味着2 、4 、5 和6四个码元构成偶数监督关系 s1 6Å5 Å4 Å2 （公式四）同理，1 、3 、5 和6构成偶数监督关系

25、s2 6Å5 Å3 Å1 （公式五）以及0 、3 、4 和6构成偶数监督关系 s3 6Å4 Å3 Å0 （公式六）在发送端编码时，信息位6 、5 、4 和3 的值决定于输入信号，因此它们是随机的。监督位2 、1 和0 应根据信息位的取值按监督关系来确定，即监督位应使上三式中s1、s2和s3的值为零（表示变成的码组中应无错码）给定信息位后，可直接按上式算出监督位，其结果如表6所列。接收端收到每个码组后，先按（公式4）（公式6）计算出s1 、s2 和s3 ，再按表14-2判断错码情况。例如，若接收码组为0000011，按式（公式4）（公式

26、6）计算可得s1 0，s2 1，s3 1。由于s1 s2 s3 等于011，故根据表5可知在3 位有一错码。按上述方法构造的码称为汉明码。表6中所列的（7，4）汉明码的最小码距d0 3，因此，这种码能纠正一个错码或检测两个错码。表6 监督位信息位监督位信息位监督位654321065432100000000100100011010001010110011100001110111011010101100010001001101010111100110111101111111100010001001010100111汉明码有以下特点：码长 n2r1 最小码距d3信息码位 k2rm1 纠错能力t1监督

27、码位 rnkm这里m为2的正整数，给定m后，即可构造出具体的汉明码（n，k）。汉明码的编码效率等于k/n(2r1r) / (2r1) = 1 r / (2r1) = 1r/n 。当n很大时，则编码效率接近1，可见，汉明码是一种高效码。3.4 2fsk调制解调原理数字信号的传输凡是分为基带传输和带通传输，实际的大多数信道（如无线信道）都是用的带通传输。为了使信号能在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性匹配，即数字调制。常用的数字调制技术是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现调制，而载波的可控特性有振幅、频率、相位，所以可获得振幅键控（ask）、频

28、移键控（fsk）、相移键控（psk）。fsk（frequency-shift keying）就是用数字信号去调制载波的频率。是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频fsk系统。技术上的fsk有两个分类，非相干和相干的fsk 。 在非相干的fsk ，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。 在另一方面，在相干频移键控或二进制的fsk，是没有间断期在输出信号。简单介绍一下fsk调制与解调的基本原理。用两个频率1 、2分别表示二进制符号0和

29、1，而形成fsk信号 （公式七）其中，an是要传输的二进制符号，是an的反码。 （公式八） fsk调制过程基本示意图如下所示：反相器振荡器 f2选通开关振荡器f1选通开关相加器e2fsk (t)基带信号图5 fsk调制过程基本示意图 图6 调制波形示意图2fsk信号的常用解调方法是采用的非相干解调和相干解调。其解调原理是将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。而非相干解调包括包络检波法、过零检测法、差分检波法。3.5 awgn原理加性高斯白噪声awgn(additive white gaussian noise)是最基本的噪声与干扰模型。它的幅度分布服从高斯分布，

30、而功率谱密度是均匀分布的，它意味着除了加性高斯白噪声外，r(t)与s(t)没有任何失真。即h(f)失真的。awgn定义加性高斯白噪声 awgn(additive white gaussian noise) 是最基本的噪声与干扰模型。加性噪声：叠加在信号上的一种噪声，通常记为n(t)，而且无论有无信号，噪声n(t)都是始终存在的。因此通常称它为加性噪声或者加性干扰。白噪声：噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数，则称这样的噪声为白噪声。如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称这样的噪声为高斯白噪声。awgn，在通信上指的是一种通道模型（channel model），此通道模型唯一的信号减损是

31、来自于宽带（wideband）的线性加成或是稳定谱密度（以每赫兹瓦特的带宽表示）与高斯分布振幅的白噪声。白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声，即其功率谱密度为常数。awgn从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。高斯白噪声的概念：“白”指功率谱恒定；高斯指幅度取各种值时的概率p(x)是高斯函数。功率谱密度恒定的话，自相关系数则是功率谱密度的反变换，高斯白噪声的自相关系数为无延时的冲击函数，则在时间差不等于零的时候，自相关等于0，也就是不同时间的高斯白噪声的幅度是不相关的。y = awgn(x,snr)在信号x中加入高斯白噪声。信噪比snr以db为

32、单位。x的强度假定为0dbw。如果x是复数，就加入复噪声。y = awgn(x,snr,sigpower)如果sigpower是数值，则其代表以dbw为单位的信号强度；如果sigpower为'measured'，则函数将在加入噪声之前测定信号强度。y = awgn(x,snr,sigpower,state)重置randn的状态。y = awgn(,powertype)指定snr和sigpower的单位。powertype可以是'db'或'linear'。如果powertype是'db'，那么snr以db为单位，而sigpower以

33、dbw为单位。如果powertype是'linear'，那么snr作为比值来度量，而sigpower以瓦特为单位。4 仿真结果例如：若模拟输入为x=9;则（1）经过pcm调制得：pcm_out = 1 0 0 0 1 0 0 1（2）经过cmi调制得：cmi_out = columns 1 through 13 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 columns 14 through 16 1 0 0（3）经过汉明编码得：hm_out = 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0（4）经过加入

34、awgn和2fsk调制解调得：图7 调制、解调后波形图8 经过带通滤波器后的波形图9 经过相乘器后的波形图10 经过低通滤波后的波形图11 抽样判决后波形与原始波形 结果分析：从上图可以看出，pcm译码恢复出的信号与原信号近似相同，但存在一定程度的失真。5心得体会在这次课程设计中，我学到了不少知识，对通信原理有了更多的了解。前期的准备便是在网上查阅相关资料，了解在这次课程设计中所需要掌握的基本知识，同时阅读相关书籍，弄清各模块的原理，为后面的动手过程提供了必不可缺的理论基础。在查阅资料以及编程方面有了一定的经验后，本次实验中充分借鉴其中好的部分，在很多方面有了很大的提高，但是仍然有一些细节，稍

35、不注意就会出现错误。这些错误让我意识到，应用能力的提高不是一天两天就能实现的，一定要在不停地练习中慢慢积累。在软件仿真调试阶段，出现很多概念上的错误，通过查阅资料和同学的帮助最终解决，在发现错误、改正错误的过程中，暴露出理论方面的欠缺，还有从书本转到实践上的不足，但是，在实验完成后，这些方面的能力都有了很大的提高。 总之，在这次课程设计中，暴露出对通信原理和matlab编程知识的不熟练，使之在具体操作之中遇见了很大的困难，但也正因为如此，在大量的查询资料和请教同学后，是我在这方面的能力有了不小的提高，使我们更好的将所学的理论知识与实践联系在一起。6参考文献1樊昌信,曹丽娜. 通信原理（第6版）

36、m. 国防工业出版社，2008.32john g. proakis等著, 刘树棠译. 现代通信系统(matlab版)（第二版）m, 电子工业出版社, 2006.93刘卫国. matlab程序设计与应用（第二版）m, 高等教育出版社，2006.74数字通信(第三版) ，(美)john g.proakis，张力军等译，电子工业出版社，20015通信原理基于matlab的计算机仿真，郭文彬，桑林，北京邮电大学出版社，20066通信原理基于matlab的计算机仿真郭文彬，桑林，北京邮电大学出版 社，2006附件程序：pcm编码程序：function pcm_out=pcm_encode(x)r=len

37、gth(x);pcm_out=zeros(r,8);for i=1:rif x(i)>=0 pcm_out(i,1)=1;else pcm_out(i,1)=0;endif abs(x(i)>=0&abs(x(i)<16 step=1; st=0;pcm_out(i,2)=0;pcm_out(i,3)=0;pcm_out(i,4)=0;elseif 16<=abs(x(i)&abs(x(i)<32 step=1;st=16;pcm_out(i,2)=0;pcm_out(i,3)=0;pcm_out(i,4)=1;elseif 32<=abs(

38、x(i)&abs(x(i)<64 step=2;st=32;pcm_out(i,2)=0;pcm_out(i,3)=1;pcm_out(i,4)=0;elseif 64<=abs(x(i)&abs(x(i)<128 step=4;st=64;pcm_out(i,2)=0;pcm_out(i,3)=1;pcm_out(i,4)=1;elseif 128<=abs(x(i)&abs(x(i)<256 step=8;st=128;pcm_out(i,2)=1;pcm_out(i,3)=0;pcm_out(i,4)=0;elseif 256<

39、=abs(x(i)&abs(x(i)<512 step=16;st=256;pcm_out(i,2)=1;pcm_out(i,3)=0;pcm_out(i,4)=1;elseif 512<=abs(x(i)&abs(x(i)<1024 step=32;st=512;pcm_out(i,2)=1;pcm_out(i,3)=1;pcm_out(i,4)=0;else 1024<=abs(x(i) step=64;st=1024;pcm_out(i,2)=1;pcm_out(i,3)=1;pcm_out(i,4)=1;endtmp=floor(abs(x(i)

40、-st)/step);t=dec2bin(tmp,4)-48;if tmp=16 t(1:4)=1 1 1 1;endpcm_out(i,5:8)=t(1:4);enddisplay(pcm_out);pcm解码程序：function out=pcm_decode(in,v)n=length(in);in=reshape(in',8,n/8)' slot(1)=0;slot(2)=16;slot(3)=32;slot(4)=64;slot(5)=128;slot(6)=256;slot(7)=512;slot(8)=1024;step(1)=1;step(2)=1;step(3

41、)=2;step(4)=4;step(5)=8;step(6)=16;step(7)=32;step(8)=64;for i=1:n/8 ss=in(i,1)*2-1; tmp=in(i,2)*4+in(i,3)*2+in(i,4)+1; st=slot(tmp); dt=(in(i,5)*8+in(i,6)*4+in(i,7)*2+in(i,8)*step(tmp)+0.5*step(tmp); out(i)=ss*(st+dt)/2048*v;endcmi编解码程序：function cmi_out=cmi(pcm_out)a=reshape(pcm_out',1,numel(pc

42、m_out);n=0;m=1;b=zeros(1,length(a);c=zeros(1,length(a);for k=1:length(a) m=mod(n,2); if (a(k)=0) b(k)=0; c(k)=1; end if (a(k)=0) continue; end if (a(k)=1 && m=1) b(k)=1; c(k)=1; n=n+1; end if (a(k)=1 & m=0) b(k)=0; c(k)=0; n=n+1; end end display('display encode result:');d=zeros(

43、1,2*length(a);for k=1:length(a) if (b(k)=1 &c(k)=1) d(1,2*k-1)=1;d(1,2*k)=1; fprintf(' 1 1 ') else if (b(k)=0 &&c(k)=0) d(1,2*k-1)=0;d(1,2*k)=0; fprintf(' 0 0 ') else d(1,2*k-1)=0;d(1,2*k)=1; fprintf(' 0 1 ') end endendcmi_out=d display('display decode result:

44、');for k=1:length(a) if b(k)=1 fprintf(' 1 '); end if (b(k)=0 &c(k)=0) fprintf(' 1 '); end if (b(k)=0 &c(k)=1) fprintf(' 0 '); endend（7,4）汉明编码：function hm_out=hamming_encode(hm_in)g=1 0 0 0 1 0 1;0 1 0 0 1 1 1;0 0 1 0 1 1 0;0 0 0 1 0 1 1; hm_out=mod(hm_in*g,2); di

45、sp('编码后序列为');display(hm_out);（7,4）汉明解码：function g=hamming_decode(r)h=1 1 1 0 1 0 0 ;0 1 1 1 0 1 0;1 1 0 1 0 0 1;r=input('输入接收序列');s=mod(r*h',2); m=0;for i=1:1:7if s=h(:,i)' m=1; e=dec2bin(2(7-i),7); fprintf('错误出现在第%1.0f位n',i); break;endendif m=0 disp('接收到的码字无错误'); e=dec2bin(0,7);enda=mod(r-e,2); disp('原发送码字为：'); disp(a)2fsk调制解调程序：function fsk2_out,st=fsk2(hm_out)fs=2000; dt=1/fs;f1=50;f2=150; hm_out=reshape(hm_out',1,n