通信原理第二章习题复习课程

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通信原理第二章习题

《通信原理》第二章习题

单项选择题

1. 已知信源的熵为3bit/s符号,信源每分钟传送3600个符号,则信源的信息速率为(C )。

A. 3bit/s

B. 60bit/s

C. 180bit/s

D. 1080bit/s

2. 设信源由A、B、C 3个符号组成,出现概率分别为1/2、1/4、1/4,假设各符号的出现相互独立,则信源的平均信息量为(D)。

A. 3b/ 符号

B. 1b/符号

C. 2b/符号

D. 1.5b/符号

3. 八进制数字信号,1分钟传送1800bit的信息量,其码元速率是(B )。

A. 300Bd

B. 100Bd

C. 900Bd

D.600Bd

二、填空题

1. 随参信道中发生瑞利衰落的原因是多径传播。

2. 高斯信道带宽为4kHz,信噪比为63,利用这种信道的理想通信系统的传信

率为24000bit/s,差错率为零。

3. 设某随参信道的最大多径时延等于4ms,贝U该信道的相关带宽B C为

250Hz,为了避免受到选择性衰落,要求传输信号的带宽B带宽=1?丄B e,

3 5

则在该信道上传输的数字信号的脉冲宽度为(12?20)ms 。

4. 八进制的信息源的最大熵值为3bit/s ____ ,最小熵值为3/8 bit/s。

5. 设信源由A、B、C、D四个信息符号组成,其中发送A的概率为1/2,

B的概率为1/4,C的概率为1/8,D的概率为1/8,则每一个符号的平均信息量为1.75bit/s 。

6?信号在恒参信道中传输时主要失真有幅频失真和相频失真。

7. 某随参信道的两径时延差为1ms,则对信号传输衰耗最大的频率为

1000Hz,传输极点为__________ 。

8. 如果信息源每分钟传输6000个4进制码元,则码元速率R B为

2400Baund,信息速率为4800bit/s,1min传输的信息量为28800bit。

9. 一个带宽为1000Hz的信道用来传输4进制码元,每秒钟最多能传送的信息量为4bit。

10. 在数字通信系统中,接收端采用均衡器的目的是_________ 。

11. 某随参信道的最大时延差为5ms,则该信道的相关带宽为(3~5)

/5kHz ,当信号带宽超过相关带宽时,会产生____________ 。

12. 某四进制数字通信系统,在100ms内传送了400个码元,则其系统的码元速率为

4000 波特,比特速率为8000 bit/s。

13. 设某信息源以每秒3000个符号的速率发送消息,信息源由A、B、C、D、E

五个信息符号组成,发送A的概率为1/2,发送其余符号的概率相同,且设每一个符号出现是相互独立的,则平均信息量为 2.5bit/s ,信息源的平均信息速

率为1500bit/s ,可能的最大信息速率为___________ 。

14. 信道的时延特性是

,群时延特性是_______ ,它们对信号传输的

影响是 _______ 。

三、计算题

1. 一张待传输的彩色图片约含3X106个像元,为了很好重现图片,每像素有64 种彩色度,每种彩色度有16个亮度电平,假如所有彩色度和亮度电平独立等概率出现,试计算:

⑴该图片包含的信息量I。

⑵用3分钟传输该图片时所需要的信道带宽 B (假设信道中的信噪功率比

为1023)。

2. 设某恒参信道的传输特性函数为

H ( ) A exp j t d bsin T0

式中,A、b、T o、t d均为常数。试求确知信号s(t)通过信道后输出信号的时域表Z示式。

jb sin t。-1 ?

(注: e 1 jbsin T o)

3. 计算机终端发出A、B、C、D四种符号,出现概率分别为1/8、1/8、1/4、

1/2。通过一条带宽为4kHz的信道传输数据,假设信道输出信噪比为1023。试计算:

⑴香农信道容量;

⑵无误码传输的最高符号速率。

4. 一个四进制数字通信系统,码速率为1kBd,连续工作1小时后,接收端收到的错

码为10个。

⑴求误码率。

⑵4个符号独立等概,且错一个码元时发生1bit信息错误,求误信率。

5. 某离散信息源输出X!,X2, ,X8 8个不同的符号,符号速率为2400Baud,其中

111

4个符号出现的速率为P(xJ P(X2)—,P(X3)-,P(X4)―,其余符号等概

16 8 4

率出现。

⑴求该信息源的平均信息速率。

⑵求传送1小时的信息量。

⑶求传送1小时可能达到的最大信息量。

通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计 题目:脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真 院(系):电气与信息工程学院 班级:电信04-6班 姓名:朱明录 学号: 0402020608 指导教师:赵金宪 教师职称:教授

摘要 : SystemView 仿真软件可以实现多层次的通信系统仿真。脉冲编码调制(PCM )是现 代语音通信中数字化的重要编码方式。利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM)仿真,可以为硬件电路实现提供理论依据。通过仿真展示了PCM 编码实现的设计思路及具体过程,并加以进行分析。 关键词: PCM 编译码 1、引言 随着电子技术和计算机技术的发展,仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通信系统的动态仿真软件SystemView 具有强大的功能,可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用,并且提供了嵌入式的模块分析方法,形成多层系统,使系统设计更加简洁明了,便于完成复杂系统的设计。 SystemView 具有良好的交互界面,通过分析窗口和示波器模拟等方法,提供了一个可视的仿真过程,不仅在工程上得到应用,在教学领域也得到认可,尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统,并提供了内容丰富的基本库和专业库。 本文主要阐述了如何利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM )。系统的实现通过模块分层实现,模块主要由PCM 编码模块、PCM 译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路,分析电路仿真结果,为最终硬件实现提供理论依据。 2、系统介绍 PCM 即脉冲编码调制,在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM 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μ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 编码示意图见图1。 图1 PCM 原理框图 下面将介绍PCM 编码中抽样、量化及编码的原理: (a) 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。 (b) 量化 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。如图2所示,量化器Q 输出L 个量化值k y ,k=1,2,3,…,L 。k y 常称为重建电

化工原理课程设计教学改革

化工原理课程设计教学改革 摘要:《化工原理》是化工技术专业人才培养的核心课程,涉及的操作技能和课程知识对培养应用型人才至关重要。本文主要探讨了“互联网+”背景下高校化工原理课程设计教学的方法。从教学内容,教学模式,实践能力等方面进行改革,培养更多适应社会需求的应用型人才。 关键词:“互联网+”;应用型;化工原理;教学改革 随着我国经济和科技的不断发展,“互联网+”背景下,应用技能型课程教学改革得到了社会各界的广泛关注,对化工操作人才的数量和质量要求也在不断的提高,为适应这一变化,培养较高知识水平和操作技能的高级化工人才是人才培养的重要目标。本文主要从高校化工原理课程设计的教学方法着手,针对教学中的不足之处进行改进,从而培养出一批素质较高的化工专业人才。 1强化课程设计 化工人才的培养途径主要包括基本理论知识和实践能力的提高,合理设计具有动态性、实践性、交互性和协作性的课程教学策略,使学生真正体验解决工程问题的思路和方法,切实地感受理论知识与工程观念的结合和应用。 2改革传统的教学方式,提升教学效率 2.1提高学生的感性认知能力 感性认知是理性认知的基础。提升学生感性认知的能力有助于提升教学的质量水平。例如:在计算机技术不断发展的今天,可以借助

先进的多媒体手段进行教学,通过3D动画、操作录像、虚拟教学和仿真操作等手段,让学生在头脑中形成一套完整的操作体系,使学生在观看动画视频或虚拟、仿真操作的过程中了解整个化工操作流程的重点步骤和注意事项。 2.2提升学生的操作能力 化工是一门实践性很强的学科,对学生的动手能力以及安全、稳定操作具有很高的要求,通过感性的认知,形象具体地把相关单元操作原理、设备结构以及工艺流程讲解清楚。而在实际操作过程中教师应当引导学生进行实际操作,提升他们的操作水平。这个过程可以使学生将课堂上所学到的基础知识的内容应用到实际当中,不断的积累经验。 2.3加强校企合作,服务地方经济发展 要解决高校人才培养质量与社会需求脱节的问题,就必须加强实践教学,开展校企合作人才培养模式,通过邀请工厂高技能型人才举办工程学术讲座和参加专业人才培养方案的制定,以及化工专业课程考核要求的制定和实施,组织学生到合作企业观摩教学,挂职锻炼,体验实习等,还可以与企业合作,打造校企一体的实践实训基地,接受企业项目设计等订单任务,为学生提供充足的实践机会,使高校培养的化工专业的学生能够在实践中积累更多的经验,毕业以后能更好的适应社会需求,为未来的发展奠定扎实的基础。 3紧追“互联网+”教育改革浪潮,进一步加强教学模式改革 “互联网+”快速发展背景下,学生学习方式发生了翻天覆地的变化,

通信原理课程设计报告2

¥ 课程设计报告? < 课程名称通信原理 设计题目 DSB与2ASK调制与解调 专业通信工程 班级 学号 姓名 完成日期 …

课程设计任务书 设计题目:DSB与2ASK调制与解调 设计内容与要求: 设计内容: 1.根据DSB的调制原理设计线路,进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程,并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 2. 根据ASK的调制原理设计线路,进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程,并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 3.在设计过程中分析信号变化的过程和思考仿真过程的设计原理。 ; 设计要求: 1.独立完成DSB与ASK的调制与解调; 2.运用仿真软件设计出DSB与ASK的调制线路 3.分析信号波形和频谱 指导教师:范文 2012年12月16日 课程设计评语 ( 成绩: 指导教师:_______________

年月日

一.调制原理: 调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号); 时域定义:调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 频域定义:调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程,而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程. 根据所控制的信号参量的不同,调制可分为: 调幅,使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频,使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。 调相,利用原始信号控制载波信号的相位。 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号,而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。该过程称为解调。

通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计 ______ 学号_______ 班级_____

目录 一、目录 (2) 二、任务书 (3) 三、具体容及要求 (4) 3.1 题目一 (4) 3.1.1题目容 (4) 3.1.2设计思想或方法 (4) 3.1.3实现的功能或方法 (4) 3.1.4程序流程图 (4) 3.1.5程序代码 (5) 3.1.6仿真框图 (5) 3.1.7模块描述及参数设置 (5) 3.1.8结果运行…………………………………………………………… 10 3.1.9结果分析…………………………………………………………… 11 3.2 题目二………………………………………………………………… 11 3.2.1题目容 (11) 3.2.2设计思想或方法…………………………………………………… 11 3.2.2程序流程图 (12) 3.2.4程序代码…………………………………………………………… 13 3.2.5仿真框图…………………………………………………………… 13 3.2.6模块描述及参数设置………………………………………………… 14 3.2.7结果运行…………………………………………………………… 20 3.2.8结果分析…………………………………………………………… 20

3.3 题目三………………………………………………………………… 20 3.3.1题目容 (20) 3.3.2设计思想或方法 (20) 3.2.3程序流程图 (21) 3.2.4程序代码 (21) 3.2.5结果运行 (23) 3.2.6结果分析 (23) 四、心得与体会 (23) 五、参考文献 (23) 《通信原理课程设计》任务书 一、目的和要求: 要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上,学会通信仿真系统的基本设计与调试。并结合通信原理的知识,对通信仿真系统进行性能分析。 二、实验环境 PC机、Matlab/Simulink 三、具体容及要求 (1)试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信 噪比之间的关系; (2)试用Matlab/Simulink研究BPSK+信道编码(取汉明码)在加性高斯白噪声信 道下的误码率性能与信噪比之间的关系;分析不同码率对误码率性能的影响。 (3)试用Matlab编程实现HDB3码的编解码过程,并画出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、编码和解码图形。 四、提交设计报告

通信原理课程设计

通信原理课程设计 --基于FPGA的时分多路数字基带传输系统的设计与开发 指导老师:戴慧洁武卫华 班级:通信111班 组长:徐震震 组员:胡彬、韦景山、谢留香、 徐勇、周晶晶、张秋红 日期:

一、课程设计目的 通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。使大家在综合已学现代通信系统理论知识的基础上,借助可编程逻辑器件及EDA技术的灵活性和可编程性,充分发挥自主创新意识,在规定时间内完成符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。 它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力,更重要的是能够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力,为将来进入社会从事相关工作奠定较好的“能力”基础。 二、课程设计内容 时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发 三、课程设计要求任务 1、64Kb/S的A律PCM数字话音编译码器的开发设计 2、PCM 30/32一次群时分复接与分接器的开发设计 3、数字基带编码HDB3编译码器的开发设计 4、同步(帧、位、载波同步(可选))电路的开发设计

四、小组分工 小组成员负责项目 徐震震同步(帧同步、位同步) 谢留香PCM 30/32一次群时分复接 韦景山64Kb/S的A律PCM数字话音编码 胡彬PCM 30/32一次群时分分接 徐勇64Kb/S的A律PCM数字话音译码 周晶晶数字基带编码HDB3译码 张秋红数字基带编码HDB3编码 五、时分多路数字电话基带传输系统框图

PCM编码设计 一、设计要求 1、PCM编码器输入信号为: 一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12 其中:D0为极性位,取值范围在-4096~+4096之间; 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号; 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号; 2、PCM编码器输出信号为: 一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7 其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负; 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号; 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号; 二、PCM编码分析 脉冲编码调制(PCM)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。PCM 对信号每秒钟取样8000 次;每次取样为8个位,总共64kbps。PCM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μ律方式,本设计采用了A律方式。 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

通信原理2DPSK调制与解调实验报告

通信原理课程设计报告

一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设: ?Φ=0→数字信息“0”; ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1

DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)

通信原理课程设计(1)

通信原理课程设计报告 题目:基于MATLAB 的M-QAM调 制及相干解调的设计与仿真班级:通信工程1411 姓名:杨仕浩(2014111347) 解博文(2014111321) 介子豪(2014111322) 指导老师:罗倩倩 成绩: 日期:2016 年12 月21 日

基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真 摘要:正交幅度调制技术(QAM)是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术,因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真,从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理,为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。实验及仿真的结果证明,多进制正交幅度调制解调易于实现,且性能良好,是未来通信技术的主要研究方向之一,并有广阔的应用前景。 关键词:正交幅度调制系统;MATLAB;仿真

目录 1引言 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的基本任务和要求 (1) 1.3仿真平台Matlab (1) 2 QAM系统的介绍 (2) 2.1正交幅度调制技术 (2) 2.2QAM调制解调原理 (5) 2.3QAM的误码率性能 (7) 3 多进制正交幅度(M-QAM)调制及相干解调原理框图 (9) 4 基于MATLAB的多进制正交幅度(M-QAM)调制及相干解调设计与仿真 (10) 4.1系统设计 (10) 4.2随机信号的生成 (10) 4.3星座图映射 (11) 4.4波形成形(平方根升余弦滤波器) (13) 4.5调制 (14) 4.6加入高斯白噪声之后解调 (15) 5 仿真结果及分析 (20) 6 总结与体会 (23) 6.1总结 (23) 6.2心得体会 (24) 【参考文献】 (25) 附录 (26)

《化工原理》课程改革探讨

《化工原理》课程改革探讨 X 李卫星 (内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:化工原理课程在化工类高职教育中占有极高的地位,要充分发挥其在培养学生综合素质和能力方面的作用,就必须以职业素质和能力为核心,加强教学方法和教学手段的改革与优化。 关键词:高职教育;化工原理;课程改革 中图分类号:T E33 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0077—02 在我国现有的高职院校化工类专业中,化工原理课程归属于专业技术基础课程,教学内容覆盖基本理论、实验、设计三个教学环节,在化工类高职教育中的地位极为重要,是化工类及相近专业的一门主干课。长期的实践证明,学好这门课是化工类学生的看家本领,历来受到广大师生的重视,因而该课程的教学水平和教学质量被视为衡量化工类专业教育水准的关键要素之一,成为各校课程建设的一个重点。根据高职教育培养对象的特点,本着“必须,够用”、提高学生职业素质和职业能力的原则,化工原理课程教学内容也应适应形势的要求,进行必要的改革。 1 课程改革的基本目标 合理削减课程的纯理论教学内容和学时,降低理论要求,突出实践技能培养,满足职业岗位群的要求;组织开发多媒体电子教案,注重利用多媒体教学手段提高课堂教学质量和教学效果;利用化工单元操作实训、化工单元仿真实训、课程设计等多种实训环节的合理组织,突出学生动手能力的培训,并且对实训内容、过程、效果进行全程设计与控制,提高实训效果。 2 课程改革的基本思路 2.1 合理整合教学内容 根据高职教育的培养目标和要求,将教学内容分成两大模块:基本理论模块和实操知识模块。基本理论模块需对该课程的传统理论内容实行必要的增减,删除应用性不强的内容及精简公式的理论推导,而将与生产实际密切联系的内容适当补充进去,加强针对性和实用性,激发学生的学习兴趣;实操知识模块通过多种实训内容的合理安排,提高学生的职业技能。 2.1.1 基本理论模块的整合。本模块对先修课程(如物理、物理化学)中已学过的内容和应用性不强的内容进行合理的精简。例如流体静力学、传热三种基本方式、辐射基本定律以及相平衡的基本关系等,把它们作为自学和预习的内容;萃取是利用组分在二液相间平衡分配不同的性质来实现混合物的分离,其原理与吸收、精馏类似,可以适当精简;简化流体动力学中的伯努利方程推导,甚至可直接写出公式,重点讲解该方程的应用和延伸。要求精简后的基本内容不脱离大纲要求,能够精、深、突出基本概念与共性规律。 同时为了突出本课程的工程实践性,学习用基础理论知识去解决实际工程问题,拓宽学生的知识面,可将与生产实际密切联系的内容适当补充进去。例如在离心泵一节中分析讨论:如何判断汽蚀的产生?离心泵打不上液体的原因有哪些?在传热单元分析讨论:什么是换热器的“水锤”现象?生产中为什么不采用过热蒸汽加热?在精馏、吸收单元分析讨论:进料量的大小对精馏塔操作有什么影响?温度或压力变化对塔的产品质量有什么影响?等等。这些问题有很强的针对性和实用性,容易激发学生的学习兴趣。 2.1.2 实操知识模块整合。以实践应用为目标,加大总学时中实操学时的比例,将理论知识与实践过程有机结合,提高学生的认知和动手能力。 通过单元操作实训,使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法,对生产设备具备基本操作技能,使设备能正常运行,培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力。通过课程设计,使 77  2012年第2期 内蒙古石油化工X收稿日期:2011-12-22

通信原理课设

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目:数字基带通信系统的设计与建模 初始条件: (1)MAX+plus、Quartus II、ISE等软件; (2)课程设计辅导书:《通信原理课程设计指导》 、通信原理EDA3)先修课程:数字电子技术、模拟电子技术、电子设计(要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等 具体要求)(1)课程设计时间:; (2)课程设计题目:数字基带通信系统的设计与建模; (3)本课程设计统一技术要求:按照要求对题目进行逻辑分析,了解数字基带通信系统,画出绝相变换器与相绝变换器的仿真模型,并记录实验结果波形,对实验结果进行分析; (4)课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,并标明参考文献至少5篇; (5)写出本次课程设计的心得体会(至少500字)。 时间安排:第19周 参考文献: 江国强.EDA技术与应用. 北京:电子工业出版社,2010 John G. Proakis.Digital Communications. 北京:电子工业出版社,2011 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 数字通信的基带传输方式是数字通信的最基本的传输方式,如利用中继方式在长距离上直接传输 PCM 信号、用双绞线进行局域网内的计算机数据传输等。本课题讨论的主要对象是数字基带传输系统中的收发系统,具体是对包含绝相变换器的基带系统进行设计与建模。对如何在信道中实现可靠传输不做探讨。这主要是因为以 FPGA/CPLD为目标器件,很难实现对基带传输系统中发送滤波器和接收滤波器的设计。

通信原理实验总结

通信原理实验总结 ——电信0906 经过三次的通信原理课程相关实验的学习,我们班同学都受益菲浅。在此仅代表我们班,我对这三次的实验进行了总结。 首先对三次实验中所学到的知识点做个总结。我们一共做了10个实验:数字基带信号,数字调制,模拟锁相环与载波同步,数字解调与眼图,数字锁相环与位同步,帧同步,时分复用数字基带信号,时分复用2DPSK、2FSK通信系统,PCM编译码,时分复用通话与抽样定理。通过这10个实验,我们在理论和实际应用方面都有了一定的提高,比如在理论方面,通过数字基带信号的实验,我们了解了单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点并掌握AMI、HDB3码的编码规则;通过数字调制的实验,我们掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系,掌握了相对波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系,并对2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系有了进一步了解。又比如在实际应用方面,通过模拟锁相环与载波同步的实验,我们掌握了用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法;通过PCM编译码,我们掌握了PCM基带信号的形成过程及分接过程,并学会了语音信号PCM 编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 其次在通信原理实验的学习中,我们班同学在学习方法上也受益颇多。总结如下:一、强化了课前预习的好习惯。大多同学觉得自己一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但通过这三次实验懂得了课前预习的重要。因为只有在课前充分了解了实验原理,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。二、培养了勤于动手能力。“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”由于10个实验每个步骤大家都必须亲自去做,亲自去调试,同学们都认为动手能力得到了提高。三、懂得了在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的通信原理实验基本上都是验证性实验,只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。对于这些实验,同学们在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。通信原理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。 另外,个人方面,经过这一周的通信原理实验课的学习,让我收获多多。但在这中间,我也发现了自身存在的很多不足。我的动手能力还不够强,当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对,往往需要组员的帮助;我的探索方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成,同时面对每个实验后相关的思考题,我有时也会显得非常棘手。 最后,我们班同学在做完实验后也普遍认为,10个实验均为验证性试验,虽然对知识的理解会有很大帮助,但缺乏创新性。因此建议学校能在通信原理课上适当增加一点创新性实验或让同学在完成一定数量的实验且拥有一定的知识积淀后能有所创新。另外,不少同学也表示,他们是在实验结束后,通过写实验报告才对实验原理有了比较清晰的了解,所以大家也建议学校可以先让学生写预习报告,在对实验原理及过程充分了解后,再完成实验。

通信原理课设-基于Systemview的通信系统的仿真

目录 第1章绪论 (1) 第2章 SystemView的基本介绍 (2) 第3章二进制振幅键控 2ASK (4) 3.1 2ASK调制系统 (4) 3.2 2ASK调制解调系统 (6) 3.3 2ASK系统仿真结果分析 (9) 第四章二进制频移键控 2FSK (10) 4.1 2FSK调制系统 (10) 4.2 2FSK调制解调系统 (12) 4.3 2FSK仿真结果分析 (17) 第5章二进制移相键控 2PSK (18) 5.1 2PSK调制系统 (18) 5.2 2PSK调制解调系统 (19) 5.3 2PSK仿真结果分析 (23) 第6章二进制差分移相键控 2DPSK (24) 6.1 2DPSK实验原理 (24) 6.2 2DPSK仿真结果分析 (29) 第7章实验总结 (30) 第8章参考文献 (30) 第9章谢辞 (32)

第1章绪论 通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中,利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,来实现数字调制,这种方法通常称为键控法,主要对载波的振幅,频率,和相位进行键控。键控主要分为:振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。 本次课程设计的目的是在学习以上三种调制的基础上,通过Systemview仿真软件,实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK等数字调制系统的仿真,同时对以上系统有深入的了解。 Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具,它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 SystemView基本属于一个系统级工具平台,可进行包括数字信号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析,并配置了大量图符块(Token)库,用户很容易构造出所需要的仿真系统,只要调出有关图符块并设置好参数,完成图符块间的连线后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。 在此次课程设计之前,先学会熟练掌握Systemview的用法,在该软件的配合下完成各个系统的结构图,还有调试结果图。 Systemview对系统的分析主要分为两大块,调制系统的分析和解调系统的分析。由于调制是解调的基础,没有调制就不可能有解调,为了表现解调系统往往需要很高的采样频率来减少滤波带来的解调失真,所以调制的已调信号通过波形模块观察起来不是很清楚,为了更好的弄清楚调制是怎么样的一个过程,在这里,我们把调制单独列出来,用较低的频率实现它,就能从单个周期上观察调制系统的运作模式,更深刻地表现调制系统的调制过程。

《通信原理课程设计》

信息工程学院 2014 / 2015学年第一学期 课程设计报告 课程名称:通信原理课程设计 专业班级:统本电信1201 学生学号:12610304152213 12520527151362 学生姓名:陈钰康 夏涛 指导教师:田亚楠

摘要 8PSK(8 Phase Shift Keying,8移相键控)是八进制相移键控,它是一种相位调制算法。相位调制(调相)是频率调制(调频)的一种演变,载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到每一词相位改变(相移)。 8PSK中的“PSK”表示使用移相键控方式,移相键控是调相的一种形式,用于表达一系列离散的状态,8PSK对应8种状态的PSK。如果是其一半的状态,即4种,则为QPSK,如果是其2倍的状态,则为16PSK。因为8PSK拥有8种状态,所以8PSK每个符号(symbol)可以编码3个比特(bits)。8PSK抗链路恶化的能力(抗噪能力)不如QPSK,但提供了更高的数据吞吐容量。本次课程设计过程中,利用了MATLAB7.1仿真实现了8PSK信号的调制与解调,并仿真8PSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能,并用MATLAB仿真出了调制信号、载波信号及已调信号的波形图和频谱图。并在高斯白噪声下,讨论了8PSK 误码率及误比特率性能。 关键字:8PSK;载波的调制;解调;

目录 一.设计内容及要求(PSK信号的仿真) (1) 二.相关理论知识的论述分析 (1) 2. 1.1、8PSK的概念 (1) 2. 1.2、8PSK的特点 (1) 2.2.1、 PSK的调制 (2) 2.2.2、调制的概念 (2) 2.2.3、调制的种类 (2) 2.2.4、调制的作用 (3) 2.2.5、调制方式 (3) 三.系统原理框图及分析(8PSK的原理) (3) 四.完整的设计仿真过程 (4) 五.仿真结果输出及结论 (6) 六.仿真调试中出现的错误、原因及排除方法 (7) 七.总结本次设计,指出设计的核心及应用价值,提出改进意见和展望 (7) 八.收获、体会 (7) 九.参考文献 (8)

通信原理课程设计

通信原理 课 程 设 计 班级: 姓名: 学号: 任课教师:

用Simulink系统建模实现频分复用 一、设计目的 1 学习频分复用工作原理 2 熟噢练使用Simulink建模仿真 二、设计题目涉及的理论知识 题目:搭建模型模拟三路信号的频分复用,各路均采用SSB调制方法,显示复用前后信号频谱变化。 正弦波模块、零阶保持模块、滤波器中的采样频率有何关系,它们相同和不相同时对输出信号的影响。 滤波器的输出信号出现了延时,如何解决。 SSB调制模块中的希尔伯特滤波器的阶数如何来设置,怎样才合理。 提示: 信号源采用Signal Generator模块产生,滤波器采用模块Digital Filter Design设计,二者之间要采用Zero-Order Hold零阶保持模块进行数字化处理 理论知识:是为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。通常方法有,当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时,该信道就可以被多路信号共享,例如电话系统的干线通常有数千路信号的在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。信号多路复用有两种常用方

法:频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。时分复用通常用于数字信号的多路传输。频分复用主要用于模拟信号的多路传输,也可用于数字信号。 频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段(子通道),没路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带(防护频带)进行分隔,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。 在物理信道的可用带宽超过单个原始信号(如原理图中输入信号1、2、3这3路信号)所需带宽情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道;然后在每个子信道上传输一路信号,以实现在同一信道中同时传输多路信号。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠(搬移后的信号如图中的中间3路信号波形);然后用不同的频率调制每一个信号,每个信号都在以它的载波频率为中心,一定带宽的通道上进行传输。为了防止互相干扰,需要使用抗干扰保护措施带来隔离每一个通道。 三、设计思路(流程图)

通信原理课程设计心得体会

通信原理课程设计心得体会 、时分解复用原理 为了提高信道利用率,使多路已抽样的信号组合起来沿同一信道传输而互相不干扰,称时分多路复用。时分复用的解调过程称为时分解复用。目前采用较多的是频分多路解复用和时分多路解复用。频分多路解复用用于模拟通信,而时分多路解复用用于数字通信。为了实现TDM传输,要把传输时间分成若干个时隙,在每个时隙内传输一路信号,将若干个原始的脉冲调制信号在时间上进行交错排列,从而形成一个复合脉冲串,该脉冲串扰码后经信道传输到达接收端。时分解复用通信,是把各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信分离出原来的模拟信号。由抽样定理可知,将时间上离散的信号变成时间上连续的信号,其在信道上占用时间的有限性,为多路信号沿同一信道传输提供了条件。时分解复用是建立在抽样定理的基础上的,因为抽样定理连续的基带信号由可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替.具体说,就是把时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙,以达到互相分开,互不干扰的目的。抽样脉冲占据时间一般较短,在抽样脉冲之间就留出间隙.利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样,因此,就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且每一个抽

样值占用的时间越短,能够传输的数据也就越多.时分解复用信号在接收端只要在时间上恰当地进行分离,各个信号就能分别互相分开,互不干扰并不失真地还原出原来的模拟信号。 在通信系统中,同步具有相当重要的地位。通信系统能否具有有效、可靠地工作,在很大程度上依赖有无良好的同步系统。同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类型。他们在通信系统中都具有相当重要的作用。时分解复用通信中的同步技术包括位同步和帧同步,这是数字通信的又一个重要特点。时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据,把时分复用的调制信号不失真的分离出来。 位同步 位同步的目的是确定数字通信中的个码元的抽样时刻,即把每个码元加以区分,使接受端得到一连串的码元序列,这一连串的码元列代表一定的信息。位同步是最基本的同步,是实现帧同步的前提。位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相,这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列.

2FSK调制解调通信原理课程设计

` 课程设计报告 课程名称:通信系统课程设计 设计名称:2FSK调制解调仿真实现 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 起止日期:

课程设计任务书 学生班级:学生姓名:学号: 设计名称:2FSK调制解调仿真实现 起止日期:指导教师: 课程设计学生日志

课程设计考勤表 课程设计评语表

2FSK 的调制解调仿真实现 一、 设计目的和意义 1、 熟练地掌握matlab 在数字通信工程方面的应用。 2、 了解信号处理系统的设计方法和步骤。 3、 理解2FSK 调制解调的具体实现方法,加深对理论的理解,并实现2FSK 的调制解调,画出各个阶段的波形。 4、 学习信号调制与解调的相关知识。 5、 通过编程、调试掌握matlab 软件的一些应用,掌握2FSK 调制解调的方法,激发学习和研究的兴趣; 二、 设计原理 1.2FSK 介绍: 数字频率调制又称频移键控(FSK ),二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ z

通信原理课程设计

通信原理课程设计 姓名______ 学号_______ 班级_____

目录 一、目录 (2) 二、任务书 (3) 三、具体内容及要求 (4) 3.1 题目一 (4) 3.1.1题目内容 (4) 3.1.2设计思想或方法 (4) 3.1.3实现的功能或方法 (4) 3.1.4程序流程图 (4) 3.1.5程序代码 (5) 3.1.6仿真框图 (5) 3.1.7模块描述及参数设置 (5) 3.1.8结果运行 (10) 3.1.9结果分析 (11) 3.2 题目二 (11) 3.2.1题目内容 (11) 3.2.2设计思想或方法 (11) 3.2.2程序流程图 (12) 3.2.4程序代码 (13) 3.2.5仿真框图 (13) 3.2.6模块描述及参数设置 (14) 3.2.7结果运行 (20) 3.2.8结果分析 (20) 3.3 题目三 (20) 3.3.1题目内容 (20) 3.3.2设计思想或方法 (20) 3.2.3程序流程图 (21) 3.2.4程序代码 (21) 3.2.5结果运行 (23) 3.2.6结果分析 (23) 四、心得与体会 (23) 五、参考文献 (23)

《通信原理课程设计》任务书 一、目的和要求: 要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上,学会通信仿真系统的基本设计与调试。并结合通信原理的知识,对通信仿真系统进行性能分析。 二、实验环境 PC机、Matlab/Simulink 三、具体内容及要求 (1)试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信 噪比之间的关系; (2)试用Matlab/Simulink研究BPSK+信道编码(取汉明码)在加性高斯白噪声信 道下的误码率性能与信噪比之间的关系;分析不同码率对误码率性能的影响。 (3)试用Matlab编程实现HDB3码的编解码过程,并画出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、编码和解码图形。 四、提交设计报告 内容包括: ●系统的基本原理框图以及每一个模块的作用; ●系统Simulink 仿真过程中,每一个用到的模块中主要参数的意义; ●仿真系统参数的设定和设定的依据; ●仿真系统参数改变时,给仿真结果带来的影响(如高斯白噪声信道的信噪比增加,则误 码率减小); ●仿真程序(需要加注释)。 ●仿真的结果(波形,误码率等)。 五、主要参考文献及资料 邵玉斌. Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版社2008年 李贺冰等,Simulink通信仿真教程,国防工业出版社,2006年5月。

奇偶校验-通信原理课程设计心得【模版】

西南科技大学通信原理设计报告 课程名称:通信原理课程设计 设计名称:奇偶校验编码仿真 姓名:王雷 学号: 班级:通信1004 指导教师:秦明伟 起止日期:2013年7月5日星期五 西南科技大学信息工程学院制

方向设计任务书 学生班级:通信1004 学生姓名:王雷学号: 设计名称:奇偶校验编码仿真 起止日期:2013年7月5日星期五指导教师:秦明伟 方向设计学生日志

奇偶校验编码仿真 一、摘要(150-250字) 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验,则当接收端收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输代码的正确性。 二、设计目的和意义 认识matlab软件,学习掌握matlab的基本操作方法,熟悉M文件和simulink的具体实现方法,了解数据奇偶校验的原理和在matlab中的基本仿真,通过对简单的通信实验设计,提高了动手能力和对matlab操作,巩固了课程知识。 三、设计原理 在数据传输前附加一位奇校验位,用来表示传输的数据中"1"的个数是奇数还是偶数,为奇数时,校验位置为"0",否则置为"1",用以保持数据的奇偶性不变。例如,需要传输"11001110",数据中含5个"1",所以其奇校验位为"0",同时把"110011100"传输给接收方,接收方收到数据后再一次计算奇偶性,"110011100"中仍然含有5个"1",所以接收方计算出的奇校验位还是"0",与发送方一致,表示在此次传输过程中未发生错误。奇偶校验就是接收方用来验证发送方在传输过程中所传数据是否由于某些原因造成破坏。 奇偶校验原理是基于异或的逻辑功能。奇偶校验的编码方法是在原信号码组后面添加以为监督码元,奇偶校验分为奇校验和偶校验,奇校验是原信息码元加上监督码元后,使整个组成的数码组中,1的个数为奇数个。偶校验的工作原理则正好与奇校验相反。 对于n位二进码a1a2a3a4……a n奇校验有如下表示: a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C=1 偶校验的表达式为: a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C =1 其中,C为监督码元,在本设计中n为8,可以推出C的表达式为: C =a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a8 在发送端让其监督码和信息码一起发送,在信息接收端,计算校验因子的表达式为: 、 S=a1⊕a2⊕a3⊕a4……⊕a n⊕C

通信原理课程设计报告(基于Matlab)

2DPSK调制与解调系统的仿真 设计原理 (1) 2DPSK信号原理 1.1 2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。定义为本码元初相与前一码元初相之差,假设: →数字信息“0”; →数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位:0

或 : 1.2 2DPSK 信号的调制原理 一般来说,2DPSK 信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK 信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi 。 图1.2.2 键控法调制原理图 1.3 2DPSK 信号的解调原理 2DPSK 信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分相干解调法。 码变换 相乘 载波 s(t) e o (t)

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