信息sy1301-潘冬冬-通信系统课群综合训练与设计

1、课程设计任务书学生姓名：潘冬冬专业班：信息系统1301讲师：刘新华工作单位：武汉理工大学主题：通信系统类综合应用设计初始条件1)MATLAB软件2)通信原理各模块的相关知识需要完成的主要任务：:的主要任务是利用仿真软件(如Matlab或SystemView)或硬件实验系统平台，设计并完成一个典型的通信系统，其中信源是随机确定的模拟时间函数，数字化模式是增量编码，基带码是AMI码，信道码是循环码，调制模式是ask，信道类型是衰落信道。要求：掌握上述电路和通信技术的基本原理，掌握实验设计、电路调试和测量方法。附表：序列号设置血糖仪的内部容积花费的时间1根据设计任务，分析电路原理，确定实验方案。2天

2、2根据实验条件，对电路进行了测试，并对结果进行了分析。7天3撰写课程设计报告1天组合仪表两周讲师签名：YY系主任(或负责老师)签字：月、年目录摘要3抽象41课程设计任务51.1设计目的51.2课程设计要求51.3课程设计任务52.实验电路原理分析62.1实验原理框图62.2增量调制原理72.3AMI代码72.4循环码82.4.1循环码介绍82.4.2循环码编码原则102.4.3循环码的纠错原理112.5二进制幅度移位键控(2ASK)调制和解调原理132.6衰落信道143实验方案153.1模拟第15节3.2ASK调制部分153.3信号解调部分164.模拟结果分析174.1模拟图形174.2结果分

3、析205.经验和体验21附录22参考文献28摘要本课程设计主要利用仿真软件或硬件实验系统平台来设计和完成一个典型的通信系统。通用通信系统由信息源、发送设备、信道、接收设备和接收机组成。根据本课程设计的要求，模拟信号被数字化、信源编码、信道编码、数字调制，然后被解码和调制以获得原始信号。数字模式是增量调制，基带码是AMI码，信道码是循环码，数字调制模式是ASK调制，信道是衰落信道。还需要完成整个系统和整个系统各环节的仿真，最终在接收端准确或近似再现输入(源)，计算失真并分析原因。关键词：增量调制AMI码循环码ASK衰落信道摘要本课程设计是利用仿真软件或硬件实验系统平台设计完成的一个典型的通信系统

4、。通用通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备组成的接收机。根据课程设计的要求，它是模拟信号经过数字、信源编码、信道编码、数字调制后经过相应的解码调制，得到原始信号。数字方式为增量调制，基带码为AMI码，信道码为循环码，数字调制方式为ASK调制，信道为衰落信道。并要求完成整个系统和整个系统的各个环节的模拟，最后在接收端或类似的或准确的再现输入(源)，计算失真，并进行原因分析。关键字：增量调制AMI码循环码ASK调制1课程设计任务1.1设计目的通过课程设计，学生可以加强对电子电路的理解，学会分析、计算和设计电路。进一步提高分析和解决实际问题的能力，通过完成综合性设计性创新实验和培训，创造机会独

5、立开展电路实验，锻炼分析和解决电子电路问题的实践能力，实现从课本知识向实践能力的转化；加深对通信原理的理解，提高学生对现代通信系统的综合理解，增强学生的实践能力。1.2课程设计要求要求：掌握上述电路和通信技术的基本原理，掌握实验设计、电路调试和测量方法。1.培养学生根据需要选择参考书、查阅手册、图表和文件的自学能力，学会如何通过独立思考和深入研究相关问题来分析和解决问题。2.通过对实验电路的分析和计算，了解简单实用电路的分析方法和工程设计方法。3.掌握示波器、频谱分析仪和失真仪的正确使用方法，学习简单电路的实验调试和整机指标的测试方法，提高操作能力。1.3课程设计任务利用仿真软件(如Matla

6、b或SystemView)或硬件实验系统平台，设计并完成了一个典型的通信系统。学生应完成对整个系统和整个系统各环节的模拟，最终在接收端准确或近似再现输入(源)，计算失真，并分析原因。(信源为模拟信源，数字化方式为增量调制，基带码为AMI码，信道码为循环码，调制方式为ASK调制，信道类型为衰落信道)。2.实验电路的原理分析2.1实验原理框图数字调制信道编码基带编码模拟数字转换模拟源引导数字解调频道解码模拟源数模转换基带解码图2.1通信系统原理框图模数转换有三个基本过程：采样、量化和编码。根据编码的不同，有几种调制方法，如脉冲幅度调制、脉冲编码调制、差分脉冲编码调制(DPCM)和增量调制。基带传输

7、的常见代码类型包括AMI代码、HDB3代码、PST代码、曼彻斯特代码、米勒代码和CMI代码。信道编码的常用码包括汉明码、卷积码、循环码和BCH码。常见的数字调制方法包括幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。常见的信道包括加性高斯白噪声信道和多径衰落信道。根据本课题的要求，数字调制方式为增量调制，基带码为AMI码，信道码为循环码，数字调制方式为ASK调制，信道为衰落信道。提供了以下原理框图循环编码ask调制AMI编码增量调制模拟源衰落信道ask解调循环解码模拟源增量解调AMI解码图2.2实验原理框图2.2增量调制原理增量调制是从PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方法，

8、是PCM的一个特例。增量调制编码的基本原理是使用一个位代码，它不表示信号的采样值的大小，而是表示采样幅度的增量特性，即使用一个位二进制代码“1”或“0”来表示信号在采样时间的值相对于前一个采样时间的值是增加还是减少。如果该值增加，则输出“1”代码，如果该值减少，则输出“0”代码。输出“1”和“0”仅表示信号相对于前一时刻的增加或减少，而不是信号的绝对值。增量调制的主要特点是它产生的二进制码代表模拟信号前后两个采样值之间的差值(增加或减少)，而不是采样值本身的大小，所以它被称为增量调制。在增量调制系统开始时调制的二进制码1和0仅指示信号的采样时间相对于前一采样时间是增加了(用1码)还是减少了(用

9、0码)。对于接收机解码器接收的每个1码，解码器的输出相对于前一时间的值增加一个量化步长，并接收0码，解码器的输出相对于前一时间的值减少一个量化步长。增量调制系统的框图如图2.3所示，其中量化器是一个零比较器，根据输入电平的极性，输出为。预测器是一个单位延迟，其输出是前一个采样时间的解码样本。编码器也是零单位延迟预测产量n-1单位延迟预测输出解码样本输出Xn-1预测输入xn=xn-1SGN(en)图2.3增量调制原理框图2.3 AMI代码AMI代码的全称是交替符号反转代码。这是根据以下规则编码消息代码0和1的代码：代码的0仍然被转换成传输代码的0，并且代码的1被交替地转换成1，-1，1，-1，例

10、如：消息代码：10010011.AMI代码：100-1 100-1 1-1.2.4循环码2.4.1循环码的介绍循环码是线性分组码的一种，既具有线性分组码的一般特征，又具有循环性。循环码的编码和解码设备不太复杂，并且具有很强的检错(纠错)能力。它不仅能检测随机错误，还能检测意外错误。(n，k)循环码可以检测长度为n-k或更短的任何突发错误，包括端到端突发错误。循环码是一种非加权码。循环码排列的特点是两个相邻码满足卡诺图中的邻接条件，即两个相邻码之间只有一个比特符号不同，该符号是构成该码的单位。有许多方案满足这一特性，但循环码只能是表中的一个。循环码的优点是没有瞬时误差，因为在数字转换过程中，会有

11、一些速度的增加和一些速度的降低。在中间，其他数字形式被传递，这被称为瞬时误差。这在某些数字系统中是不允许的。为此，希望两个相邻数字码之间只有一个比特符号不同，即满足相邻条件，从而不会出现瞬时误差。循环码就是这样的码，它可以由卡诺图中的循环序列得到。循环码的最大特点是码字的循环特性。所谓循环特性是指在循环码中任何允许的码组循环移位后，得到的码组仍然是允许的码组。如果()是循环代码组，则()，().或允许的代码组。换句话说，无论向左还是向右移位，无论移位多少位，它仍然是一个允许的循环码组。(1)循环码的多项式表示码长为n的循环码被表示为()，其中它是二进制数，并且码组中的每个符号通常被视为二进制系

12、数，即，在上述公式中码长为n的每个分量被视为多模：(2.1)对于的每个系数，码字都一一对应于代码多项式。在这个多项式中，X只代表符号位置标记，所以我们不关心X的值。这个多项式叫做码多项式。(2)(n，k)循环码的生成元(n，k)循环码的生成多项式被写成g(x)，它在(n，k)循环码集中是唯一的，并且n-k次的代码多项式是n次的代码多项式。根据模块()运算，此时：(2.2)即(2.3)因为g(x)也是n的幂，所以Q(x)=1。由于它是循环码，模()运算后的“余数”也是循环码的码字，可被g(x)整除，即：(2.4)从以上两个公式可以得出：(2.5)和(2.6)从上面的公式可以看出，生成多项式g(x)应该是一个因子，也就是说，循环码多项式应该是一个n