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文档简介

1、 武汉理工大学学科基础课群综合训练报告 课程设计任务书学生姓名: XX 专业班级: 通信1105 指导教师: 刘新华 工作单位: 武汉理工大学 题 目: 通信系统课群综合训练与设计初始条件 1)MATLAB软件 2)通信原理各模块相关知识要求完成的主要任务: 主要任务:利用仿真软件(如Matlab或SystemView),或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统其中信源为随机确定的一个模拟时间函数,数字化方式采用增量编码,基带码为AMI码,信道码采用循环码,调制方式为ASK,信道类型为衰落信道。要求:掌握以上各种电路与通信技术的基本原理,掌握实验的设计、电路调试与测量的方法。时间安排:序

2、号设 计 内 容所用时间1根据设计任务,分析电路原理,确定实验方案2天2根据实验条件进行电路的测试,并对结果进行分析7天3撰写课程设计报告1天合 计2周指导教师签名: 2015 年 1 月11日系主任(或责任教师)签名: 2015 年 1月 11日目录摘要IAbstractII1设计任务及要求11.1设计任务11.2主要步骤11.3 设计要求22数字通信系统原理分析22.1脉冲编码调制原理分析22.2模拟信号抽样过程32.3 增量调制32.4 AMI编码42.5 信道编码循环码编译码原理42.5.1 循环码编译码原理与特点42.5.2循环码编码原理72.5.3循环码译码原理72.6 ASK调制

3、与解调原理82.7 衰落信道103方案设计验证113.1 增量编译码方案设计113.2 AMI编译码方案设计113.3循环码编译码方案设计113.4 瑞利衰落信道方案设计124 基于MATLAB的系统仿真分析124.1 MATLAB软件介绍124.2 增量编码模块仿真分析134.3 AMI编码调制模块仿真分析144.4 循环编码和ASK调制模块仿真分析144.5 调制信号通过衰落信道模块仿真分析154.6 ASK解调和循环解码154.7 AMI解码和循环解码164.8调制前后对比图164.9结果分析175 设计中遇到的问题及解决办法176 小结与体会18参考文献19附录20摘要现代通信系统主要

4、借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统,无线通信的应用也越来越广泛。数字通信是无线通信系统中最为重要的环节,数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径之一。数字通信的过程主要由信息源、信源编码、信道编码、调制、加噪声、解调、信道译码、信源译码以及接收等几个比较重要的环节,每个环节都有着至关重要的作用,因此应该对每个环节都采用相对失真度较低的方法进行实现,才能达到近乎无失真的传输,本课设运用MATLAB及附带的图形函数工具设计了增量编码调制、基带码为AMI码、信道码为循环码、调制方式为ASK和信道为衰落信道的数字通信系统仿真模型

5、。通过仿真,观察了解到了数字通信模型中各个环节的实现过程,并从中了解到数字信号处理对于数字通信的巨大作用,本文很详细地介绍了整个通信系统的各个模块的程序以及仿真过程,分析地比较透彻,便于理解,通信的整个过程是一个相对来说很复杂的过程,但是由于是利用仿真软件进行仿真,各个方面都比较理想,因此最后的结果误差很小,比较符合理想情况。关键字: 数字通信 增量编码调制 循环码 ASK调制解调 衰落信道 AbstractModern communication systems by means of electromagnetic waves in the spread of free space or

6、guided media transmission mechanism to achieve the former is called a wireless communication system, which is referred to as wired communication systems, wireless communication has become increasingly widespread application. Digital communication is the most important part of the wireless communicat

7、ion system, one of the important ways to improve the digital modulation techniques, improvement of communication system performance. Digital communication process by a few of the more important aspects of the information source, source coding, channel coding and modulation, plus noise, demodulation,

8、 channel decoding, source decoding and reception, and each link has a crucial role, and should therefore be on every aspect of the relatively low distortion method to achieve in order to achieve the near-lossless transmission, the lesson set using MATLAB graphics functions and incidental tool design

9、ed to pulse code modulation, the baseband code for HDB3 channel code is a cyclic code modulation schemes for digital communication system simulation model the ASK and channel fading channel. Simulation, observation learned all aspects of the implementation process in the model of digital communicati

10、ons, digital signal processing and learn a huge role in digital communication, a very detailed description of the entire communication system of the various modules of the program as well as the simulation process, any analysis thorough comparison, to facilitate understanding, the communication of t

11、he whole process is a relatively complex process, but due to the use of simulation software for simulation, aspects are more ideal, therefore final results of error is very small, compare the ideal situation.Keywords: Digital communication incremental code modulation cyclic code ASK modulation demod

12、ulation fading channel1设计任务及要求1.1设计任务可以用软件(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(如下图1所示)的仿真。图1.1 典型通信系统的组成1.2主要步骤 本通信传输系统的MATLAB仿真包括以下内容:单频正弦波模拟信号经过抽样(抽样频率为Fs=20F)、增量调制、二进制自然编码、AMI码型变换基带传输,循环编码ASK调制后发送到衰落信道,然后经过ASK解调,循环码译码、AMI码译码、数模转换后恢复出单频正弦波模拟信号。 信源:采用单频率正弦波; 数字化方式:增量调制(DM); 基带码:HDB3码; 信道码:循环码; 调制方式:A

13、SK; 信道类型:衰落信道。 1.3 设计要求1、系统发送端要求:模拟信源数字化基带码信道码调制信道类型一时间函数增量调制AMI码循环码ASK衰减信道2、在接收端的解调、信道解码、基带解码、数模转换与发送端一一对应。3、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),完成课程设计报告。2数字通信系统原理分析通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统,数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现

14、集成化、便于与计算机连接等优点。因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。本次课程设计的数字通信系统原理框图如图2-1所示。图2-1 数字通信系统框图2.1脉冲编码调制原理分析模拟信号进行数字传输的原理框图如图2-2所示。图2-2 模拟信号数字化过程2.2模拟信号抽样过程抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。抽样定理:设一个频带限制的(0,fH)Hz内的时间连续信号m(t)如果它不少于2fH次/s的速率进行抽样,则m(t)可以由抽样值完

15、全确定。图2-3 模拟信号抽样过程如图2-3就是简化的模拟信号转换离散的数字信号的抽样过程,其中f(t)是连续的时间信号,也就是模拟信号,在送到乘法器上与s(t)取样脉冲序列进行乘法运算,事实上取样脉冲序列就是离散的一个个冲激函数。因此有 (21) 另外要注意的是,采样间隔的周期要足够的小,采样率要做够的大,要不然会出现混叠现象,一般情况下如果模拟信号的最高频率为fh时,采样频率fs=2fh。2.3 增量调制 增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式,它是PCM的一种特例。增量调制编码基本原理是指用一位编码,这一位码不是表示信号抽样值的大小,而是表示抽样幅度的增量特性,即采用一

16、位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小,增大则输出“1”码,减小则输出“0”码。输出的“1”,“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减,不表示信号的绝对值。增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小,因此把它称为增量调制。在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。收端译码器每收到一个1码,译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶,而收到一个0码,译码器的输出相对于前一个时刻的值下降

17、一个量化阶。增量调制系统中量化器是一个零值比较器,根据输入的电平极性,输出为 ,预测器是一个单位延迟器,其输出为前一个采样时刻的解码样值,编码器也是一个零值比较器,若其输入为负值,则编码输出为0,否则输出为1。解码器将输入1,0符号转换为 ,然后与预测值相加后得出解码样值输出,同时也作为预测器的输入。2.4 AMI编码工作原理: 为防止单极性归零信号对电缆充电引起信号的直流漂移,同时也为了容易实现接收器与发送器的同步,信号在松山电缆传输时将单极性归零码变成AMI码,这是一种正负向间的双极性归零码。 AMI码序列与数字信息码有下列关系:二进制的零仍变换为传输码的零,而二进制的1交替变换为传输码的

18、+1、-1见表3-1。是一个随机脉冲序列,由于正、负信号相等,其功率谱密度的基带信号没有直流或者接近直流的分量。表2-1 二进制码与AMI码对照表1011101101000010+10-1+1-10+1-10+10000-102.5 信道编码循环码编译码原理2.5.1 循环码编译码原理与特点 循环码是线性分组码的一种,所以它具有线性分组码的一般特性,此外还具有循环性。循环码的编码和解码设备都不太复杂,且检(纠)错能力强。它不但可以检测随机的错误,还可以检错突发的错误。(n,k)循环码可以检测长为n-k或更短的任何突发错误,包括首尾相接突发错误。循环码是一种无权码,循环码编排的特点是相邻两个数码

19、之间符合卡诺图中的邻接条件,即相邻两个数码之间只有一位码元不同,码元就是组成数码的单元。符合这个特点的有多种方案,但循环码只能是表中的那种。循环码的优点是没有瞬时错误,因为在数码变换过程中,在速度上会有快有慢,中间经过其它一些数码形式,称它们为瞬时错误。这在某些数字系统中是不允许的,为此希望相邻两个数码之间仅有一位码元不同,即满足邻接条件,这样就不会产生瞬时错误。循环码就是这样一种编码,它可以在卡诺图中依次循环得到。循环码最大的特点就是码字的循环特性,所谓循环特性是指:循环码中任一许用码组经过循环移位后,所得到的码组仍然是许用码组。若( )为一循环码组,则()、()还是许用码组。也就是说,不论

20、是左移还是右移,也不论移多少位,仍然是许用的循环码组。(1) 循环码的多项式表示设码长为n的循环码表示为(),其中为二进制数,通常把码组中各码元当做二进制的系数,即把上式中长为n的各个分量看做多项式: (22)的各项系数,则码字与码多项式一一对应,这种多项式中,x仅表示码元位置的标记,因此我们并不关心x的取值,这种多项式称为码多项式。(2)(n,k)循环码的生成多项式 (n,k)循环码的生成多项式写为g(x),它是(n,k)循环码码集中唯一的,幂次为n-k的码多项式,则是一个幂次为n的码多项式。按模()运算,此时: (23) 即 (24)且因 g(x)也是n阶幂,故Q(x)=1。由于它是循环码

21、,故按模()运算后的“余式”也是循环码的一个码字,它必能被g(x)整除,即: (25)由以上两式可以得到: (26)和 (27) 从上式中可以看出,生成多项式g(x)应该是的一个因式,即循环码多项式应该是的一个n-k次因式。(3) 循环码的生成矩阵和一致校验矩阵对所有的i=0,1,2,k-1,用生成多项式g(x)除,有: (28)式中是余式,表示为: (29)因此,是g(x)的倍式,即是码多项式,由此得到系统形式的生成矩阵为: (210)它是一个kn阶的矩阵。同样,由G=0可以得到系统形式的一致校验矩阵为: (211) 如已知(7,4)循环码的生成多项式和校验多项式分别为:,。写得其生成矩阵和

22、校验矩阵分别为: (212) (213) 2.5.2循环码编码原理 有信息码构成信息多项式,其中最高幂次为k-1;用乘以信息多项式m(x),得到的,最高幂次为n-1,该过程相当于把信息码(,)移位到了码字德前k个信息位,其后是r个全为零的监督位;用g(x)除得到余式r(x),其次数必小于g(x)的次数,即小于(n-k),将此r(x)加于信息位后做监督位,即将r(x)于相加,得到的多项式必为一码多项式。2.5.3循环码译码原理 纠错码的译码是该编码能否得到实际应用的关键所在。译码器往往比编码较难实现,对于纠错能力强的纠错码更复杂。根据不同的纠错或检错目的,循环码译码器可分为用于纠错目的和用于检错

23、目的的循环码译码器。 通常,将接收到的循环码组进行除法运算,如果除尽,则说明正确传输;如果未除尽,则在寄存器中的内容就是错误图样,根据错误图样可以确定一种逻辑,来确定差错的位置,从而达到纠错的目的。用于纠错目的的循环码的译码算法比较复杂,感兴趣的话可以参考一些参考书。而用于检错目的循环码,一般使用ARQ通信方式。检测过程也是将接受到的码组进行除法运算,如果除尽,则说明传输无误;如果未除尽,则表明传输出现差错,要求发送端重发。用于这种目的的循环码经常被成为循环冗余校验码,即CRC校验码。CRC校验码由于编码电路、检错电路简单且易于实现,因此得到广泛的应用。在通过MODEM传输文件的协议如ZMOD

24、EM、XMODEM协议中均用到了CRC校验技术。在磁盘、光盘介质存储技术中也使用该方法。 当码字c通过噪声信道传送时,会受到干扰而产生错误。如果信道产生的错误图样是e,译码器收到的n重接受矢量是y,则表示为: (214)上式也可以写成多项式形式: (215)译码器的任务就是从y(x)中得到,然后求的估值码字 (216) 并从中得到信息组。循环码译码可按以下三个步骤进行: (1)有接收到的y(x)计算伴随式s(x); (2)根据伴随式s(x)找出对应的估值错误图样; (3)计算,得到估计码字。若,则译码正确,否则,若,则译码错误。由于g(x) 的次数为n - k 次,g(x) 除E(x) 后得余

25、式(即伴随式)的最高次数为n-k-1次,故S(x) 共有2n-k 个可能的表达式,每一个表达式对应一个错误格式。可以知道(7,4)循环码的S(x) 共有2(7-4) = 8个可能的表达式,可根据错误图样表来纠正(7,4)循环码中的一位错误,其伴随式如表1所示。表1 BCH(7,4)循环码错误图样表错误图样错误图样码字伴随式S(x)伴随式E6(x)=x61000000x2100E5(x)=x50100000x2+x110E4(x)=x40010000x2+x+1111E3(x)=x30001000x+1011E2(x)=x20000100x2+1101E1(x)=x10000010x010E0(

26、x)=x000000011001E(x)=000000000000上式指出了系统循环码的译码方法:将收到的码字R(x) 用g(x) 去除,如果除尽则无错;否则有错。如果有错,可由余式S(x) 一一找出对应图样,然后将错误图样E(x) 与R(x) 模2 和,即为所求码字C(x) ,从而实现纠错目的。2.6 ASK调制与解调原理幅移键控”又称为“振幅键控”,记为ASK。也有称为“开关键控”(通断键控)的,所以又记作OOK信号。ASK是一种相对简单的调制方式。幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通

27、过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控(2ASK), 由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时,传输载波;当调制的数字信号为“0”时,不传输载波。其中s(t)为基带矩形脉冲。一般载波信号用余弦信号,而调制信号是把数字序列转换成单极性的基带矩形脉冲序列,而这个通断键控的作用就是把这个输出与载波相乘,就可以把频谱搬移到载波频率附近。ASK信号,在实际中使用较少,但它是研究各种数字调制技术的基础。 ASK信号是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控(调制)一个连续的载波,有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发

28、送“0”。图2-4 信号调制波形 由图可以看出2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化。所以又被称为通断键控信号图2-5 2ASK信号非相干解调过程的时间波形 ASK信号的产生可以用如下的方法,如图所示;2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图2-5 所示。2ASK信号非相干解调过程的时间波形如图2-6 所示。图2-6 二进制振幅键控信号调制器原理框图2.7 衰落信道 在某些有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接

29、传送,这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统,我们称它为基带传输系统。而在另外一些远距离传输的信道,特别是无线信道和光信道中,由于信道中受到各种噪声和反射漫反射的影响,使得信号产生衰落。数字基带信号则必须经过调制过程,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输,相应地,在接收端必须经过解调过程,才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。 衰落信道有很多种,为了方便,仿真中采用加性噪声加入到调制信号中以模拟最简单的衰落信道。具体仿真步骤是产生两个随机信号取绝对值的平方相加再开平方,即得到一个小的加性噪声,模拟成一个衰落信道,再将它与调制后的信号

30、相加即可。可以采用瑞利或者莱斯两种模型进行模拟。瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的“统计模型”。这种模型假设信号通过无线信道之后,其信号幅度是随机的,即“衰落”,并且其包络服从瑞利分布。这一信道模型能够描述由电离层和对流层反射的短波信道,以及建筑 物密集的城市环境。瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况,否则应使用莱斯衰落信道作为信道模型。假设经反射(或散射)到达接收天线的信号为N个幅值和相位均随机的且统计独立的信号之和。信号振幅为r,相位为,则其包络概率密度函数为 P(r)= (r0) (217)相位概率密度函数为: P()=1/2 () (218)3方案设计验证3.1 增

31、量编译码方案设计 脉冲编码调制电路的软件仿真主要由三个部分组成,即抽样、比较和编码三个过程。增量调制编码基本原理是指用一位编码,这一位码不是表示信号抽样值的大小,而是表示抽样幅度的增量特性,即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小,增大则输出“1”码,减小则输出“0”码。输出的“1”,“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减,不表示信号的绝对值。收端译码器每收到一个1码,译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶,而收到一个0码,译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。3.2 AMI编译码方案设计 为防止单极性归零信号对电缆充

32、电引起信号的直流漂移,同时也为了容易实现接收器与发送器的同步,信号在松山电缆传输时将单极性归零码变成AMI码,这是一种正负向间的双极性归零码。 AMI码序列与数字信息码有下列关系:二进制的零仍变换为传输码的零,而二进制的1交替变换为传输码的+1、-1见表3-1。是一个随机脉冲序列,由于正、负信号相等,其功率谱密度的基带信号没有直流或者接近直流的分量。在AMI编译码到循环码编译码过程中涉及到三进制与二进制的相互转换3.3循环码编译码方案设计 循环码的编译码原理相对复杂,但是MATLAB软件中有可以直接对二进制序列进行编译码的函数,分别为encode编码函数和decode译码函数,它们的用法如下:

33、 1)encode函数 功能:编码函数 语法:code=encode(msg,N,K,method,opt) 说明:用method指定的方法完成纠错编码。其中msg代表信息码元,是一个K列矩阵,N是编码后的码字长度;K是信息位的长度;opt是有些编码方式需要的参数。 2)decode函数 功能:译码函数 语法:msg=decode(code,N,K,method,opt1,opt2,opt3,opt4); 说明:这个函数对接收到的码字进行译码,恢复出原始的信息,译码参数和方式必须和编码时采用的严格相同。它对接收到的码字,按method指定的方式进行译码;opt1,opt4是可选项的参数。 利用

34、这两个函数可以很方便的实现循环码的编译码,使用(7,4)码进行编解码,循环码编码时,函数变量中的method应为cyclic。3.4 瑞利衰落信道方案设计 瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的统计模型。这种模型假设信号通过无线信道之后,其信号幅度是随机的,即“衰落”,并且其包络服从瑞利分布。在MATLAB软件中有可以产生瑞利衰落信道的函数即rayleignchan函数,用此函数便可以产生一个简单的瑞利衰落信道,该函数的用法可以参考一下MATLAB软件查阅,此处不再赘述。4 基于MATLAB的系统仿真分析4.1 MATLAB软件介绍 Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图

35、等功能。由于它使用简单,扩充便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能,使其成为了巨大的知识宝库。可以毫不夸张的说,哪怕是你真正理解了一个工具箱,那么就是理解了一门非常重要的科学知识。科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识,这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面,它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口,同时因为有最丰富的函数库(工具箱),所以计算的功能实现也很简单,进一步受到了科研工作者的欢迎。另外,,Matlab和其他高级语言也具有良好的接口,可以方便的实现与其

36、他语言的混合编程,进一步拓宽了Matlab的应用潜力。可以说,Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一,掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。另外,Matlab的图形界面功能GUI(Graphical User Interface)能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作。因此,Matlab在通信系统仿真中得到了广泛应用,本文也选用该工具对数字调制系统进行仿真。4.2

37、增量编码模块仿真分析图 4-1原始信号与抽样信号以及增量编码模块 4.3 AMI编码调制模块仿真分析图4-2 AMI编码调制模块仿真4.4 循环编码和ASK调制模块仿真分析图4-3 循环编码和ASK调制模块仿真4.5 调制信号通过衰落信道模块仿真分析图4-4 调制信号通过衰落信道模块仿真在MATLAB软件中,我们可以直接采用rayleignchan来产生瑞利衰落信号,使用filter函数使调制信号通过衰落信道,图4-6即为psk调制信号通过瑞利信道后的波形图。4.6 ASK解调和循环解码图4-5 ASK解调和循环解码4.7 AMI解码和循环解码图4-6 AMI解码和循环解码 4.8调制前后对比

38、图图4-7 调制前后对比图失真度测量da = 1.4459e-0044.9结果分析由上面所示图行对比可以看出经过增量调制,AMI编码,三进制转换二进制,循环编码,ASK调制,ASK解调,循环解码,二进制转换三进制,AMI解码,增量解调后的波形与输入波形大致相似,与输入波形稍有出入。由计算得失真度为 1.4459e-004。因为AMI编码后为+1,-1,0组成的一个三进制序列,没办法直接进行循环码编码,所以又将三进制序列转换成了二进制,即分别用00,01,10来代替-1,0,+1.从而码的长度增加了一倍。在后面也有相应的二进制转三进制的解码。这里的循环编码用的是(7,4)码,所以在设置参数时要注

39、意,码的长度应该是4的倍数。刚开始调程序时没有注意到这个问题,导致在后面增量解调时一直报错,后来才发现是这个问题,设置好参数后就运行正常了。5 设计中遇到的问题及解决办法 MATLAB中有一些常见的语法错误,现总结如下:变量未定义,在使用变量之前一定要先对其进行定义;2)在调用函数的过程中,一个或多个输入变量没有被赋值,应该对其函数的各个变量都赋初值才能使函数正确的运行。3)不能在命令窗口中编写函数文件,应编写对应函数的m文件,然后再在命令窗口调用该函数。最后,整理一下常用的快捷键(用【】表示)或命令:1) 在命令窗口(Command Window)中,【上、下键】切换到之前、之后的命令,可以

40、重复按多次来达到你想要的命令2) clc清除命令窗口显示的语句,此命令并不清空当前工作区的变量,仅仅是把屏幕上显示出来的语句清除掉3) clear这个才是清空当前工作区的变量命令,常用语句clear all来完成4) 【Tab】键在command窗口,输入一个命令的前几个字符,然后按tab键,会弹出前面含这几个字符的所有命令,找到你要的命令,回车,就可以自动完成。目前讨论结果是:matlab6.5版本中,如果候选命令超过100个,则不显示。而在matlab7以后版本中,则没有这个限制,均可正常提示5) 【Ctrl+C】(或【CtrlBreak】)在matlab程序运行过程中,可能由于程序编写的

41、失误,导致程序不停的运行,在命令窗口输入“Ctrl+C”可以将运行的程序停下来,而不需要将整个Matlab程序关掉。不过进行此操作的前提是能够激活切换到命令窗口才行。6 小结与体会 做通信群课设这段时间是大四以来最忙的一段时间,不仅面临着要考研找工作的压力,还要面临着要做课程设计的压力。刚开始拿到题目时,觉得不是很难,但是认真地做起来发现还是有一定的难度的,于是便去图书馆找各种关于MATLAB与通信的资料书,认真努力地阅读各方面的知识,才有了一定的领悟,渐渐有了自己的课设方案,然后便开始动手实践起来,动手实践的过程当然是比较痛苦的,需要自己不断地开发自己的思维,并且通过无数次的改错纠错才能得到

42、比较正确的结果,不过幸好大学前三年已经很认真在学习有关方面的知识了,已经有了较为深厚的积累,这些也不足以成为问题,在自己的努力与同学老师的帮助指导下,终于在一周的时间内完成了相应的程序代码的编写,然后就是写报告了,写报告向来是我的弱项,花了两三天的时间终于完成了报告的书写,这对我来说是一个更累的过程,至此差不多就完成了课设的任务。 经过这两周的课程设计,让我收获多多。刚开始接到课程设计任务时,还很兴奋,因为这次的课设只用软件仿真就可以了,而不用做实物,这样可以大大地节约时间。但事实证明我的想法是错误的。虽然之前有接触MATLAB这个软件,但是也只是会调用一些简单的函数来做计算,或用一些简单的画

43、图命令来作图,一直觉得这个仿真软件的功能很强大,但没有怎么深入地去运用。这次的课设让我知道,我之前对它的了解简直只是冰山一角。而要用它来实现自己的专业目的,更是增加了难度。将在课堂上学到的理论知识用它来仿真实现,这就要求我们对理论知识有全面深入透彻的理解,并且很熟悉仿真软件,但我在这两个方面都有欠缺,所以实际操作起来也没有刚开始想象的那样容易。开始着手做的时候,本来用的是simulink电路模电的仿真,但由于对它的不认识以及不熟悉,在找电路模块上花费了大量的时间,最终因各种原因又转而用程序仿真。由于之前只写过简单的程序,所以在这次的编程过程中,又去图书馆查资料,上网搜资料,最后才差强人意地完成

44、了。总之,课程设计让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。在实验课上学得的,我将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,我将努力改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。在今后的学习、工作中有更大的收获,在不断地探索中、在无私的学习、奉献中实现自己的人身价值!参考文献1徐明远,邵玉斌 MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用.西安:西安电子科技大学学出版社,2005.62唐向宏,岳恒立,郑雪峰 MATLAB及在电子信息类课程中的应用(第二版).北京:电子工业出版社,2009.63樊昌信,张甫翊,徐炳祥,吴成柯通信原理第5版国防

45、工业出版社,20074郭仕剑,王宝顺,贺志国,杨可心MATLAB7.X数字信号处理人民邮电出版,20065孙祥,徐流美,吴清MATLAB7.0基础教程清华大学出版社,2006附录程序代码:1、主程序:%信源产生和增量编码ts = 0.02;t = 0:ts:399*ts ;x = sin(t);delta =ts ;D( 1+length(t) ) = 0;for k=1:length(t) e(k) = x(k) - D(k); e_q(k) = delta * ( 2 * ( e(k) = 0 ) -1 ); D( k+1 ) = e_q(k) + D(k); codeout(k) = (

46、 e_q(k)0 );endfigure(1)subplot(311);plot( t, x );axis( 0 399*ts, -2 2 );title(随机信源);subplot(312);plot( t, x, -o );axis( 0 39*ts, -2 2 );title(抽样信号);subplot(313);stairs( (0:63), codeout(1:64) );axis( 0 64, -2 2 );title(增量编码);%AMI编码xn = codeout*1 ; %逻辑值转换成数值yn = xn;num = 0;for k=1:length(yn) if xn(k)

47、= 1 num = num + 1; if num/2 = fix(num/2) yn(k) = 1; else yn(k) = -1; end endendfigure(2)subplot(211)stairs( 0:63 , yn(1:64) );axis( 0 64,-2 2 );title(AMI编码);%三进制转化二进制bin_out=tri2bin(yn);subplot(212)stairs(bin_out);axis( 0 64,-2 2 );title(三进制转二进制);disp(三进制转二进制结果)(reshape(bin_out,4,length(bin_out)/4)%

48、循环编码n=7;k=4;p=cyclpoly(n,k);code1=encode(bin_out,n,k,cyclic,p);(reshape(code1,7,length(code1)/7)figure(3)subplot(211)stairs(code1);axis( 0 64,-2 2 );title(循环编码);%ASK调制ASK_modulation_out,m1,t=ASK_modulation(code1,10);subplot(212)plot(t,ASK_modulation_out(1:length(t);axis(0,20,-2,2);title(ASK调制);%衰落信道

49、%瑞利衰落fd=0;%多普勒频移为0td=0.02;chan=rayleighchan(td,fd)%瑞丽衰落信道psk1=filter(chan,ASK_modulation_out);%信号通过瑞丽衰落信道figure(4)plot(abs(psk1)axis(0 1000 -2 2);title(调制信号通过衰落信道后幅度特性图) %ASK解调ASK_demodulation_out,c_de,carwav,m_de=ASK_demodulation(ASK_modulation_out,t,10)figure(5)subplot(311)stairs(0:63),ASK_demodulation_out(1:64);axis(0,64,-2,2);title(ASK解调);%循环解码n=7;k=4;p=cyclpoly(n,k);recode=decode(ASK_demodulation_out,n,k,cyclic,p); %对信号进行译码recode=reshape(recode,1,length(recode);subplot(312)stairs(recode(1:60);axis(0 60

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