《通信原理I课程设计》任务书
题目 模拟（数字）通信系统Matlab仿真平台的设计和实现 1、完成系统方案的设计； 2、完成仿真程序的设计与调试； 3、分析仿真结果，得出合理结论。 1、 仿真输入的模拟信号，给出信号波形和功率谱密度； 2、 实现题目要求的模拟信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，以及解调后的输出信号波形； 3、 实现题目要求的模拟信号的数字化； 设计 要求 4、 实现题目要求的数字基带码型变换和反变换，画出变换后数字基带信号的波形； 5、 实现题目要求的数字信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，以及解调后的输出信号波形； 6、 在不同的条件下（基带码型、调制方式，输入信噪比），对系统信噪比（模拟）和误码性能（数字）进行分析，画出系统误码率仿真曲线； 7、 实现系统仿真平台正常运行； 8、 按要求完成设计报告。 主要 仪器 设备 [1] 《通信原理》，周炯槃等，2005年11月 北京邮电大学出版社 [2] 《现代通信原理》，曹志刚等，清华大学出版社，1992年 [3] 《通信原理》，樊昌信等，国防工业出版社，2006第6版 [4] 《Digital and Analog Communication Systems》Leon W.Couch，清华大学出版社影印版，1999第5版 [5] 《Digital Modulation and Coding》Stephen G. Wilson，电子工业出版社影印版，1998年 课程设计进度安排（起止时间、工作内容） 1、计算机1台，Matlab 仿真软件一套。 主要 内容 主要 参考 文献
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目录
一、课程设计主要内容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 二、课程设计实验要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄4 三、课程设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄—┄┄4 四、课程设计思路及过程—┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄┄┄┄5 五、课程设计实验结果┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 六、课程设计分析及心得┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 七、通信原理I课程设计环节参考资料 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄—————18
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一． 课程设计主要内容
1、完成系统方案的设计； 2、完成仿真程序的设计与调试； 3、分析仿真结果，得出合理结论。
二． 课程设计实验要求
1. 仿真输入的模拟信号，给出信号波形和功率谱密度；
2. 实现题目要求的模拟信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，以及解
调后的输出信号波形；
3. 实现题目要求的模拟信号的数字化；
4. 实现题目要求的数字基带码型变换和反变换，画出变换后数字基带信号的波形； 5. 实现题目要求的数字信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，以及解
调后的输出信号波形；
6. 在不同的条件下（基带码型、调制方式，输入信噪比），对系统信噪比（模拟）和误码
性能（数字）进行分析，画出系统误码率仿真曲线； 7. 实现系统仿真平台正常运行；
按要求完成设计报告。
三． 课程设计原理
数字频带通信系统（5号题目）：
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，可以选择PCM编码。
调制：可以选择简单的二进制数字调制方式，例如振幅键控（2ASK）、相移监控（2PSK）、频移键控（2FSK），差分相移键控（DPSK）等。要求每个题目至少选择两种调制方式。有能力的同学也可以选择其它高效的调制方式，例如多进制数字振幅键控等，给出调制后信号的时域波形。
信道：假定信道属于加性高斯信道，或自行设计。
解调：相应的2ASK、2PSK、2FSK，DPSK解调，仿真获得解调输出波形。 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。
系统性能分析：比较在不同调制方式下，该数字频带传输系统的性能指标，即该系统的
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输出误码率随输入信噪比的变化曲线。
四． 课程设计思路及过程
1. 课程设计思路：
在了解了课程设计的原理之后，并用MATLEB软件实现仿真，从而产生波形。使用MATLEB语言编程，首先，输入一个模拟信号。第二步，用3个判别语句来实现PCM编码的构成。第三步，实现FSK/ASK的调制。第四步，加高斯干扰，近似认为是信道干扰。第5步，FSK/ASK的解调。第6步，依然通过3个判别语句成完PCM解码。第7步，形成输出信号。
2. 课程设计过程：
FSK调制方法的源代码：
close all clear all; clc;
%生成模拟信号
fudu=5; %模拟信号的振幅 fs=2800; %抽样频率
f=100;%模拟信号的频率Hz N=64; %抽样个数
t=(0:N-1)/fs;%采样时间s
moni=fudu*sin(2*pi*f*t);%生成了模拟信号 figure(1);
%将第1个窗口分成2行2列,取第1个位置 subplot(2,1,1); plot(t,moni); grid on;
axis([0 1/f*2 -fudu fudu]); %输出2个周期的信号 title('输入模拟信号'); for i=1:64;
%设计输入范围是-6～6V,对模拟信号抽取64个样本 %循环对每个样本进行归一化并计算出量化单位x
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%设量化器最大分层电平是2048个量化单位. x(i)=moni(i)/6*2048; end
%pcm编码部分--对每个样本进行编码 for i=1:64 if x(i)>0
out(1)=1;%抽样值大于0，极性码为1 else
out(1)=0;%抽样值小于0，极性码为0 end
%确定段落码
if abs(x(i))>=0 & abs(x(i))<32
out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;%x的绝对值在0到32之间，则落在第一段内，段落码为001，段落起始电平st为16，量化间隔step为1 elseif 32<=abs(x(i)) & abs(x(i))<64
out(2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=2;st=32;%x的绝对值在32到64之间，则落在第二段内，段落码为010，段落起始电平st为32，量化间隔step为2 elseif 64<=abs(x(i)) & abs(x(i))<128
out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=4;st=64;%x的绝对值在64到128之间，则落在第三段内，段落码为011，段落起始电平st为64，量化间隔step为4 elseif 128<=abs(x(i)) & abs(x(i))<256
out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=8;st=128;%x的绝对值在128到256之间，则落在第四段内，段落码为100，段落起始电平st为128，量化间隔step为8 elseif 256<=abs(x(i)) & abs(x(i))<512
out(2)=1;out(3)=0;out(4)=0;step=16;st=256;%x的绝对值在256到512之间，则落在第五段内，段落码为101，段落起始电平st为256，量化间隔step为16 elseif 512<=abs(x(i)) & abs(x(i))<1024
out(2)=1;out(3)=0;out(4)=1;step=32;st=512;%x的绝对值在512到1024之间，则落在第六段内，段落码为110，段落起始电平st为512，量化间隔step为32 elseif 1024<=abs(x(i)) & abs(x(i))<2048
out(2)=1;out(3)=1;out(4)=0;step=64;st=1024;%x的绝对值在1024到2048之间，则落在第七段内，段落码为111，段落起始电平st为1024，量化间隔step为64 else
out(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;%x的绝对值超出了2048，则段落码为111，段落起始电平st为1024，量化间隔step为64 end
%确定段内码
if (abs(x(i))>=2048)
out(2:8)=[ 1 1 1 1 1 1 1];%x的绝对值超出了2048，段落码和段内码均为1111111 else
tmp=floor((abs(x(i))-st)/step);%确定x落在某段的第tmp级内 t=dec2bin(tmp,4)-48;%将tmp转化为四位二进制码 out(5:8)=t(1:4);%段内码为t end
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