通信系统课群综合课程设计

武汉理工大学《学科基础课群综合训练》报告表示第n个符号的绝对相位：QUOTE=QUOTE因此，上式可以改写为QUOTE（23）图1.2-6PSK调制波形（2）解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。下图1.2-8中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行抽样判决。判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1，负抽样值判为0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图1.2-7所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.图1.2-72PSK信号相干解调各点时间波形

这种现象通常称为"倒π"现象.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的"倒π"现象。（3）系统结构图图1.2-8-a2PSK图1.2-8-b2PSK信号的调制原理框图说明：2PSK调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。6.AWGN（加性高斯白噪声）加性高斯白噪声（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。

加性高斯白噪声在通信领域中指的是一种各频谱分量服从均匀分布（即白噪声），且幅度服从高斯分布的噪声信号。因其可加性、幅度服从高斯分布且为白噪声的一种而得名。

该噪声信号为一种便于分析的理想噪声信号，实际的噪声信号往往只在某一频段内可以用高斯白噪声的特性来进行近似处理。由于AWGN信号易于分析、近似，因此在信号处理领域，对信号处理系统（如滤波器、低噪音高频放大器、无线信号传输等）的噪声性能的简单分析(如：信噪比分析)中，一般可假设系统所产生的噪音或受到的噪音信号干扰在某频段或限制条件之下是高斯白噪声。

7.仿真结果图7.1原始信号、抽样信号、恢复信号 图7.3HDB3编码解码图7.4汉明编码解码

图7.5PSK调制图7.6频谱图7.7PSK调制信号频谱图8.心得体会通过此次的课程设计，感触颇深，因为让我认识到了MATLAB的强大功能，同时也对通信系统方面的知识尤其是的信号处理的认识有了进一步的加深。 本次课程设计涉及到一个完整的通信系统，这在以前是没有过的，在以往的课程设计都只是对局部系统或某种调制解调、编码解码方式，所以在此次课程设计中我遇到了前所未有的难题。在此我非常感谢曾经教育过我们的老师，是他们在平时教学中帮助我培养了良好的学习习惯和查阅新知识，快速理解运用新知识的能力。经过一段时间的查阅和向老师的请教，我弄清楚了此时课程设计所需的全部原理知识。 在编程的过程中，我也遇到了很多困难，所幸的是图书馆有相关书籍，网络上有学长学姐们做过的仿真作为参考，有老师和同学们帮助我，于是我一步步实现了各个子系统的相关编程，并且在最后得以综合整理，完成了此次的仿真任务。 但是不得不说，此时课程设计由于时间和我的知识储备的问题，仍然有一些不完备的地方：首先，在增量调制解调中，出现了斜率过载问题，使得在恢复信号的时候出现了过载失真。其次，在PSK调制解调过程中运用MATLAB自带的函数进行实现，效果不是很理想。最后将恢复信号和原始信号在一幅图中进行了定性的比较，但是没有通过编程实现定量分析失真度。 因此如果给我更多的时间，我将作出以下改进：1、采用自适应增量调制解调，避免过载失真。2、寻求更合理的调制解调方案，优化仿真波形。3、通过编程计算失真度。 尽管此时课程设计仍然有很多不足，但是我在这个过程中加深了对各方面理论知识的了解，对我以后的学习工作产生了一定影响，十分感谢此次课程设计。

9.参考文献【1】刘泉编.通信电子线路.武汉理工出版社.2007年【2】陈怀琛等编.MATLAB及在电子信息课程中的应用.电子工业出版社.2007年【3】樊昌信等编.通信原理.国防工业出版社.2007年【4】数字信号处理的MATLAB实现.科学出版社.2007年【5】THEX-1型实验平台实验指导书

附录主函数clearclcT=0.001;t=-0.01:T:0.01;fs=1000;sdt=1/fs;t1=-0.01:sdt:0.01;xt=cos(2*pi*30*t)+sin(2*pi*120*t);st=cos(2*pi*30*t1)+sin(2*pi*120*t1);figuresubplot(3,1,1)plot(t,xt)title('原始信号');gridonsubplot(3,1,2)stem(t1,st,'.')title('抽样信号')gridon%PCM量化编码n=length(st);M=max(st)A=(st/M)*2048;code=zeros(n,8);fori=1:nifA(i)>=0code(i,1)=1;elsecode(i,1)=0;endifabs(A(i))>=0&&abs(A(i))<16code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=1;start=0;elseifabs(A(i))>=16&&abs(A(i))<32code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=1;start=16;elseifabs(A(i))>=32&&abs(A(i))<64code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=2;start=32;elseifabs(A(i))>=64&&abs(A(i))<128code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=3;start=64;elseifabs(A(i))>=128&&abs(A(i))<256code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=4;start=128;elseifabs(A(i))>=256&&abs(A(i))<512code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=5;start=256;elseifabs(A(i))>=512&&abs(A(i))<1024code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=6;start=512;elseifabs(A(i))>=1024&&abs(A(i))<=2048code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=7;start=1024;endB=floor((abs(A(i))-start)/step);t=dec2bin(B,4)-48;code(i,5:8)=t(1:4);endcode=reshape(code',1,8*n);%ami编码ami=code;num=0;fork=1:length(ami)ifami(k)==1num=num+1;ifnum/2==fix(num/2)ami(k)=-1;elseami(k)=+1;endendend%HDB3编码num=0;hd=ami;sign=0;V=zeros(1,length(ami));B=zeros(1,length(ami));fork=1:length(ami)ifami(k)==0num=num+1;ifnum==4;num=0;hd(k)=1*hd(k-4);V(k)=hd(k);ifhd(k)==signhd(k)=-1*hd(k);hd(k-3)=hd(k);B(k-3)=hd(k);V(k)=hd(k);hd(k+1:length(ami))=-1*hd(k+1:length(ami));endsign=hd(k);endelsenum=0;endend%输出编码结果hd%HDB3译码input=hd;recode=input;sign=0;fork=1:length(hd)ifinput(k)~=0;ifsign==hd(k)recode(k-3:k)=[0000];endsign=input(k);endendrecode=abs(recode);%输出译码结果encode=recode%PCM译码encode=(reshape(encode',8,length(encode)/8))';l=size(encode,1);a=[0,16,32,64,128,256,512,1024];b=[11248163264];c=[01.5:15.5];fori=1:lx=encode(i,1);T=bin2dec(num2str(encode(i,(2:4))))+1;Y=bin2dec(num2str(encode(i,(5:8))));ifY==0;k(i)=a(T)/2048*1.782;elsek(i)=(a(T)+b(T)*c(Y))/2048*1.782;endifx==0s(i)=-k(i);elses(i)=k(i);endendfigureplot(t1,s)gridon%PSK编码functionp=psk(g)cp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/99:2*pi;forn=1:length(g)ifg(n)==0A=zeros(1,100);elseifg(n)==1A=ones(1,100);elseifg(n)==-1A=-1.*ones(1,100);endcp=[cpA];c=cos(f*t);mod1=[mod1c];endfigure(3)subplot(2,1,1)plot(cp);gridonaxis([0100*length(g)-22]);title('二进制信号序列')cm=[];mod=[];forn=1:length(g)ifg(n)==0B=ones(1,100);c=cos(f*t+pi/2);elseifg(n)==1B=ones(1,100);c=cos(f*t+pi);elseifg(n)==-1B=ones(1,100);c=cos(f*t)endcm=[cmB];mod=[modc];endp=cm.*mod;subplot(2,1,2)plot(p)gridonaxis([02000-22])title('psk调制信号')figure(4)subplot(2,1,1)plot(abs(fft(cp)))axis([0100*length(g)0400]);title('原信号频谱')subplot(2,1,1)plot(abs(fft(p)))axis([0100*length(g)0400]);title('调制序列频谱')%PSK解调functionjt1=depsk(psk1,g)mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/99:2*pi;c=cos(f*t);forn=1:length(g)mod1=[mod1c];endjiet=2*mod1.*psk1;figure(6)plot(jiet);gridontitle('再次乘以载波后信号波形')fp=500;fs=700;rp=3