数字通信课程设计
目录一、课程设计目的 (1)二、设计任务书 (1)三、进度安排 (1)四、具体要求 (2)五、课程设计内容 (2)5.1数字频带传输系统 (2)5.2二进制振幅键控(2ASK) (3)5.2.1调制实验原理框图： (3)5.2.2 调制实验步骤 (4)5.2.3 解调的原理框图 (7)5.3二进制频移键控(2FSK) (8)5.3.1 2FSK调制原理 (8)5.3.2 调制实验步骤 (8)5.3.3 2FSK解调的原理框图： (12)5.4二进制移相键控(2PSK) (12)5.4.1 2PSK调制原理 (12)5.4.2 2PSK调制的实验步骤 (13)5.4.3 2PSK解调的原理框图 (16)5.5二进制差分相位键控(2DPSK) (17)5.5.1 2DPSK调制原理 (17)5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 (17)5.5.3 2DPSK的解调原理框图 (21)5.6 二进制数字信号的功率谱密度 (21)5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 (21)5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 (22)5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 (22)六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (23)七、总结和展望 (23)八、参考文献 (24)一、课程设计目的本课程是为通信工程专业本科生开设的专业必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MATLAB或者SYSTEMVIEW 等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。
通信系统原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。
二、设计任务书设计选题：数字频带传输系统的设计a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，分别设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。
完成对各种二进制数字已调信号的的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，并对其仿真结果进行分析。
要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。
b．利用MATLAB、SystemView、C等语言进行，软件不限。
要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。
三、进度安排四、具体要求1.设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。
完成对各种二进制数字已调信号的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，给出系统框图，并对各个模块的波形进行仿真和结果分析。
其中数字基带信号为0110110，载波信号为2cos8000πt，传码率为2000B。
在2FSK中载频2为2cos4000πt。
2.2DPSK数字调制器设计中，参考相位为0相位。
并求出相对码序列。
3.要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、基带信号与解调后还原的信号进行，如出现误码分析原因。
4.加噪前后相关波形对比。
如何去除噪？五、课程设计内容5.1数字频带传输系统在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。
图 5-1 数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散状态。
这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。
基本的三种数字调制方式是：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或DPSK)。
5.2二进制振幅键控(2ASK)5.2.1调制实验原理框图：图 5 – 2 二进制振幅键控信号时间波型图5-3 二进制振幅键控信号调制器原理框图5.2.2 调制实验步骤模拟相乘法matlab中框图相关参数设置：图2.1是对载波信号的设置，幅度为2，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
图2.2图2.2是对数字基带信号的设置，基带信号为0110110，采样时间为0.5。
2ASK调制实验仿真结果：仿真波形中，第一个是载波波形，第二个是2ASK波形，第三个是基带信号波形。
可以观察到，当码元为1时，对应的是两个周期的正弦波形图，这是因为给出的传码率是2000B，而载波的频率为8000*pi/2*pi=4000,刚好是两个周期。
2ASK相当于通断键控，码元相当于开关，当码元为1时，允许载波通过。
加入噪声：加噪声后的仿真结果：图中，第一个是载波波形，第二个是基带信号的波形，第三个是加入噪声后2ASK的波形。
去除噪声：接收的信号线前接入一个带通滤波器，此带通滤波器的带宽恰好使信号的有用频谱通过并阻止带外的噪声通过。
5.2.3 解调的原理框图5.3二进制频移键控(2FSK)5.3.1 2FSK调制原理在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK信号).二进制移频键控信号的时间波形如图5- 4 所示,图中波形g可分解为波形e和波形f,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加. 若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f2,则二进制移频键控信号的时域表达式为图 5- 4 2FSK信号的时间波形图 5-5数字键控法2FSK信号的原理图5.3.2 调制实验步骤键控法实现2FSK 的matlab框图相关参数设置：图3.1图3.1是对载波信号的设置，幅度为2，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
图3.1图3.2是对数字基带信号的设置，基带信号为0110110，采样时间为0.5。
图3.3图3.3是对载波信号的设置，幅度为2，频率为2000Hz，取样时间为1/500。
图3.4图3.4是对键控开关的参数设置，criteria for passing first input 为u2~=02FSK仿真结果：图中第一个是频率是4000Hz的载波的波形，第二的是基带信号的波形，第三个是频率为2000Hz的载波，第四个为2FSK的波形。
从仿真波形中可以观察到，当码元为1时，对应的是两个周期的2cos8000πt 的波形；当码元为0时，对应的是一个周期2cos4000πt的波形。
5.3.3 2FSK解调的原理框图：5.4二进制移相键控(2PSK)5.4.1 2PSK调制原理在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0. 二进制移相键控信号的时域表达式为e2PSK(t)= g(t-nTs)]cosωct ，其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性,即图 5–6二进制移相键控信号的时间波形二进制移相键控信号的调制原理图如图 5 - 7 所示. 其中图(a)是采用模拟调制的方法产生2PSK信号,图(b)是采用数字键控的方法产生2PSK信号.图 5-7 2PSK信号的调制原理图5.4.2 2PSK调制的实验步骤键控法实现2PSK 的matlab框图相关参数设置：图4.1图4.1是对载波信号的设置，幅度为2，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
图4.2图4.2是对载波信号的设置，幅度为2，初始相位为π，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
仿真的结果：图中，第一个是频率为4000Hz ，初始相位为π的载波波形；第二个是基带信号的波形；第三个是频率为4000Hz ，初始相位为0的载波波形；第四个是2PSK 的波形。
从仿真图中可以观察到，当码元为1时，通过的波形是相位为π的载波；当码元为1时，通过的是相位为0的载波。
可知，与2FSK的应有的调制结果一致。
在0,1变换的瞬间，波形并不能十分准确的连接，这是由于两个波形独立工作互不影响。
5.4.3 2PSK解调的原理框图5.5二进制差分相位键控(2DPSK)5.5.1 2DPSK调制原理在2PSK信号中,信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参考,本次参考相位为0。
用载波相位的绝对数值表示数字信息的,所以称为绝对移相。
为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题, 提出了二进制差分相位键控(2DPSK)。
2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息.假设前后相邻码元的载波相位差为Δφ,可定义一种数字信息与Δφ之间的关系为图 5-8 2DPSK信号调制过程波形图图 5-9 2DPSK 信号调制器原理图5.5.2 2DPSK调制的实验步骤键控法实现2DPSK 的matlab框图相关的参数设置图5.1图5.1是对数字基带信号的设置，基带信号为0110110，采样时间为0.5。
图5.2图5.2是对载波信号的设置，幅度为2，初始相位为0，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
图5.3图5.3是对载波信号的设置，幅度为2，初始相位为π，频率为4000Hz，取样时间为1/500。
图5.4图5.4是对键控开关的参数设置，criteria for passing first input 为u2~=02DPSK 实验仿真结果图中，第一个为基带信号（绝对码）；第二个为相对码；第三个为载波信号；第四个为2DPSK。
图中2DPSK是根据相对码，画2PSK得到的。
从仿真波形可以观察到，当码元为0时，后一波形的相位与前一波形的相位保持一致；当码元为1时，后一码元的波形与前一码元的波形相位相差Pi。
2DPSK数字调制器设计中，参考相位为0相位。
其相对码序列为：0 1 0 1 10 1。
5.5.3 2DPSK的解调原理框图5.6 二进制数字信号的功率谱密度5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度二进制振幅键控信号的功率谱密度如图5-10所示，由离散谱和连续谱两部分组成。
续谱两部分组成。
离散谱由载波分量确定，连续谱由基带信号波形g(t)确定，二进制振幅键控信号的带宽 B2AS是基带信号波形带宽B 的两倍,即B2ASK=2B图5-10二进制振幅键控信号的功率谱密度5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度相位不连续的二进制移频键控信号的功率谱密度可以近似表示成两个不同载波的二进制振幅键控信号功率谱密度的叠加。
数据通信原理课程设计
《数据通信原理》课程设计数据通信网的设计——分组交换网摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。
该设计接入了分组交换网络，并着重介绍了该网络的组成、各部分功能、通信协议等，最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。
关键词数据通信系，通信协议，信道编码绪论纵观历史，人类社会的进步总是与信息的传递息息相关，从原始社会的结绳记事、仓颉造字到古代的狼烟示警、飞鸽传书再到现代的电报传真、视频通话，人类所追求的就是信息的传递。
我们把这种信息的传递称之为通信。
随着通信技术的逐步提高，通信手段的逐渐增多，人与人的距离在逐渐拉近，人们的生活逐渐被改变。
当下，随着社会的不断进步和计算机技术的飞速发展，人们在通信过程中对数据业务的需求在日益增长，数据通信已经成为人们生活和工作所必需的通信手段。
随着人们对信息的需求和依赖越来越大，以及计算机和Internet的出现和发展，数据通信也得到了快速发展。
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与无线数据通信之分。
但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
数据通信是通过数据通信网来完成的。
数据通信网是一个有分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据链路构成的网络。
其功能就是在网络协议的支持下，实现数据终端之间的数据传输和交换。
数据通信网从网络拓扑结构来看分为网状网、星状网、树状网和环状网；从从传输技术来看分为分组交换网、帧中继网及ATM网。
本文主要通过网络组成、结构、通信协议等方面对分组交换网进行论述。
1. 设计背景通过这次课程设计，了解传输网的构成及特点，熟悉数据通信的的基本知识，把《数据通信原理》这门课程所学的基本知识应用到实践当中，提高动手能力,在思维方面，让我们明白平时自己所学的知识有哪些不足之处.设计一个完整的数据通信系统，包括各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图、各模块的设备参数、网络结构、通信协议、软件技术的基本原理和硬件相应的设备参数。
数字移动通信课程设计
数字移动通信课程设计室内覆盖系统中漏缆覆盖系统和小天线覆盖的比较目录摘要 (2)一、引言 (2)二、高层楼宇覆盖存在问题分析 (4)三、传统小天线覆盖的介绍 (4)四、泄露电缆方案的引入 (8)五、泄露电缆性能及分类 (8)六、泄露电缆在电梯覆盖中的可行性分析 (11)七、泄露电缆在电梯覆盖中的经济性分析 (13)八、结论 (14)九、附录 (15)参考文献 (15)室内覆盖系统中漏缆覆盖系统和小天线覆盖的比较摘要：随着现代建筑的大量建造室内覆盖已经成为现代通信的一个重大解决方面。
传统的小天线覆盖是解决室内覆盖的一种办法但是也有明显的缺点，而新兴的泄露电缆技术已经在高铁、城市地铁中大量的使用，其应用场景基本定义在狭长封闭的线型空间内，对于现有的无线通信制式，其出色的宽频带能力可满足多系统接入的需求。
本文从泄露电缆的电气物理特性、高层建筑平面布局，高层电梯覆盖实现手段、与小天线覆盖方案对比等方面着手，阐述泄露电缆覆盖和小天线覆盖在室内覆盖应用中的可行性、经济性、科学性，为TD-SCDMA 及TD-LTE 室内覆盖建设方案提供必要的依据。
关键词：小天线覆盖、泄露电缆、耦合损耗、传输损耗、TD-SCDMA、TD-LTE、电梯覆盖一、引言随着移动通信的迅速发展和普及，城市规模的不断扩大，摩天大楼和地下设施的大量涌现，室内吸收了大部分的话务量。
3G商用网络的最新业务统计数据显示（如下图），在3G网络中室外的业务量(语音和数据)仅占整个网络业务的30.3%，而室内业务占整个网络业务的69.7%，这些场所主要是办公楼、车站、家庭、购物广场和娱乐场所等。
由以上的统计可以看出：（1）3G偏向数据业务，对覆盖和通讯质量要求高（2）CBD对室内业务要求高，话务业务占到整网的70％以上针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，单依靠室外宏蜂窝基站对其覆盖已经不能满足网络覆盖、容量和质量的要求。
主要存在以下一些问题。
通信工程课程设计方向
通信工程课程设计方向一、教学目标本课程旨在让学生了解通信工程的基本概念、原理和技术，掌握通信系统的设计和分析方法，培养学生的实际工程能力。
具体教学目标如下：1.知识目标：–理解通信系统的组成和基本原理；–掌握信号与系统的基本概念；–学习数字通信和模拟通信的基本技术；–了解现代通信技术的发展趋势。
2.技能目标：–学会使用通信系统仿真软件进行系统设计和分析；–能够根据实际需求设计通信系统；–掌握通信系统的性能评估方法；–学会阅读和分析通信领域的英文文献。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的团队合作精神和沟通能力；–增强学生对通信工程事业的热爱和责任感；–培养学生创新思维和持续学习的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.通信系统概述：通信系统的基本概念、组成和分类；2.信号与系统：信号的分类、特性及运算；系统的性质、分类和分析方法；3.数字通信技术：数字信号的产生、传输和接收；数字调制解调技术；信道编码和误码纠正；4.模拟通信技术：模拟信号的产生、传输和接收；模拟调制解调技术；5.现代通信技术：无线通信、光通信和卫星通信等。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握通信工程的基本概念和原理；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解通信系统的应用和设计方法；3.实验法：通过实验操作，使学生掌握通信系统的实际运行和调试方法；4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《通信原理》、《信号与系统》等；2.参考书：提供相关的学术论文和专著供学生参考；3.多媒体资料：制作课件、动画和视频等，帮助学生形象地理解通信原理；4.实验设备：提供通信实验箱、信号发生器、示波器等实验设备，让学生动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问和小组讨论等，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，评估学生对通信工程知识的理解和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和分析问题的能力；4.考试：定期进行闭卷考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
通信原理数字信号最佳接收课题设计
通信原理的数字信号最佳接收课题设计专业：班级：姓名：学号：目录摘要：在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。
噪声对数字信号的影响表现在使接收码元时发生错误。
一个通信系统的优劣性在很大程序上取决于接收系统的性能。
这是因为影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号的接收产生影响。
从接收角度上看，什么情况下接收系统是最好？这就需要我们讨论最佳接收问题。
本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK 最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。
关键字：2ASK；误码率；解调引言第一章设计要求设计的题目：先验等概的2ASK最佳接收机设计。
设计的要求：1、输入数字信号序列并进行接收判决。
2、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析。
3、对解调原理进行分析。
第二章最佳接收机的原理2.1数字信号的最佳接收假设：通信系统中的噪声是均值为0的带限高斯白噪声，其单边功率谱密度为n0；并设发送的二进制码元的信号为“0”和“1”，发送概率分别为P(0)和P(1)，P(0) + P(1) = 1。
设此通信系统的基带截止频率小于f H，则根据低通信号抽样定理，接收噪声电压(先仅讨论噪声电压，噪声主要是低频信号)可以用其抽样值表示，抽样的速率要求不小于奈奎斯特的速率2f H。
设在一个码元持续时间T s内以2f H的速率抽样，共得到k个抽样值，则有k ＝2f H T s。
由于每个噪声电压抽样值都是正态分布的随机变量，故其一维概率密度可以写为式中，σn － 噪声的标准偏差； σn2 － 噪声的方差，即噪声平均功率； i ＝1，2，…，k 。
噪声的均值为0。
设接收噪声电压n(t)的k 个抽样值的k 维联合概率密度函数为由噪声为加性高斯白噪声的性质可知，高斯噪声的概率分布通过带限线性系统后仍为高斯分布。
所以，带限高斯白噪声按奈奎斯特速率抽样得到的抽样值之间是互不相关、互相独立的。
因而在(0,Ts)观察时间的k 个噪声样值均为正态分布中，则n(t)的统计特性可用多维联合概率密度函数表示为当k 很大时，在一个码元持续时间Ts 内接收的噪声平均功率可以表示为：或者将上式左端的求和式写成积分式，则上式变成利用上式关系，并注意到 ：式中 n 0 － 噪声单边功率谱密度故联合概率密度： 式中⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=222exp 21)(n i n i n n f σσπ),,,(21k k n n n f ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∑=ki i n knk k k n n f n f n f n n n f 122212121exp 21)()()(),,,(σσπ 2211112k ki ii i H sn nk f T ===∑∑∑⎰==ki isH T s nT f dt t n T s 120221)(120()n H n f σ=噪声功率等于功率谱密度乘以信号带宽()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎰sT kndt t n n f 020)(1exp 21)(σπn )()()(),,,()(2121k k k n f n f n f n n n f f ==nn=(n 1,n 2,…,n k )为一个k 维矢量，表示一个码元内噪声的k 个抽样值，可以看作是k 维空间中的一个点。
数字通信原理课程设计 误码性能仿真报告
SER 的一半，这与理论结果契合。此外，BER、SER 的 仿真值都与其理论值基本一致。
（a）
（b）
图 3.（a）QPSK 星座图，（b）SNR=14dB 时的星座图
图 2.BPSK 的误码率仿真值与理论值，仿真 100 次取平均值
尽管 BPSK 两星座点的正交分量均为 0，星座点 相似于 2ASK，但 BPSK 的误码性能优于 2ASK。BPSK 是二维调制，而 ASK 是一维，对于同一 SNR，在平均 信号功率、平均噪声功率均相同的情况下，BPSK 的 噪声被分散在两个维度中，因而 BPSK 的抗噪声性能 比 2ASK 更强。 （2）QPSK 在 AWGN 信道下的误码性能 QPSK 的误码率可由 BPSK 推导得到， QPSK 可以视 为两个正交的 BPSK，且两者相互独立。于是有如下 推导过程：
s(t ) Bk e j 2π f k t k
k 0
N 1
式中：Bk 为之前 16QAM 调制所得的第 k 路子信 道中的复输入数据。 由于 OFDM 信号表达形式如同逆离散傅里叶变换 （IDFT），所以可以用计算 IDFT 和 DFT 的方法进行 OFDM 调制和解调。OFDM 信号的实现基于快速傅里叶 变换（FFT），其调制原理[1]如图 11 所示：
图 5.Gray-16QAM 星座图
图 6.Gray-16QAM 与普通 16QAM 的 BER 对比
图 7.SNR=[5dB,10dB,15dB,20dB]时的 16QAM 星座图
判决时比较 r1 和 r2，如果 r1>r2,则判决为 1， 接收正确，反之则误码。此算法与 2FSK 比较判决的 调制解调原理相契合。仿真程序据此设计。 2FSK 误码性能的仿真 2000 次的仿真结果如图 8 所示。从图 8 中可以看出，SNR 达到 13dB 时，基本 可实现无差错数据传输。
数字通信技术课程设计
数字通信技术课程设计背景随着信息技术的快速发展，数字通信技术已经成为现代通信系统中最为核心的技术之一。
数字通信技术通过将模拟信号转换为数字信号，通过数字信号的传输实现信息的传递。
在通信领域中，数字通信技术已经被广泛应用于数据传输、语音和视频传输等多种应用场景中。
数字通信技术课程作为通信工程专业中的一门核心课程，主要介绍数字信号处理、调制解调技术、信道编码等相关内容。
通过学习数字通信技术课程，能够深入理解数字通信技术在现代通信领域中的应用，并具备实际的通信系统设计和开发能力。
课程设计任务本次课程设计的任务是设计一个数字通信系统，要求完成以下具体内容：1.在Matlab平台上实现数字信号处理算法，包括数字滤波、FFT变换、数字信号解调等算法。
2.设计信道编码方案，对传输信号进行编码和解码，提高信道的可靠性。
3.选取适当的调制方式，通过信号调制实现对数字信号的载波传输，并进行相应的信号解调。
4.在设计系统时需要考虑信噪比、误码率等因素，优化系统性能。
5.设计实验验证方案，对系统进行测试和评估。
设计流程本次设计的流程design_process首先，进行数字信号处理，包括数字滤波、FFT变换等算法，对信号进行采样和离散化处理。
接着，进行信道编码，通过选择适当的编码方式对传输信号进行编码，提高信道的可靠性。
在完成信道编码之后，需要进行信号调制，将数字信号转为适配于信道传输的模拟信号，实现数字信号的载波传输。
最后，进行信号解调，将信号从模拟信号转换回数字信号，并进行信道解码，提供基于误码率等性能指标的优化方案。
实验结果本次实验中，根据任务需求完成了数字通信系统的设计和实现。
首先，完成了数字信号处理算法的设计和实现。
在Matlab平台上实现了数字滤波、FFT变换等算法，对信号进行采样和离散化处理。
接着，进行信道编码，并选择合适的编码方式对传输信号进行编码，提高信道的可靠性。
在实验中，我们采用的是卷积码编码方式，并成功地将其应用到数字通信系统中。
数字与模拟通信系统课程设计
数字与模拟通信系统课程设计设计背景数字与模拟通信系统是通信工程专业必修课程之一。
本课程涉及了信号与系统、调制与解调、信道编码、信道调制、多址技术、多媒体通信等重要内容。
本次课程设计旨在掌握数字通信系统和模拟通信系统的基本原理，了解通信系统的设计和模拟实验的方法。
设计要求本次课程设计要求学生掌握以下内容：1.掌握数字信号与模拟信号的特点和区别；2.掌握调制解调的基本原理和信号的传输过程；3.掌握信道编码和信道调制的基本原理；4.能够使用MATLAB等软件进行模拟实验；5.完成设计报告并进行答辩。
实验内容本次课程设计包括以下实验内容和要求：实验一：数字信号的产生和基带信号的调制解调实验目的通过数字信号的产生和基带信号的调制解调，掌握数字信号和模拟信号的区别，以及调制解调的基本原理。
实验要求•产生一个语音信号，观察其时域和频域特征；•使用AM（调幅）调制将语音信号调制到1000Hz的载波上；•使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号；•绘制信号的时域波形、频域波形和信噪比等图形。
实验步骤1.使用MATLAB产生一个语音信号；2.绘制语音信号的时域波形和频域波形；3.使用AM调制将语音信号调制到1000Hz的载波上；4.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；5.使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号；6.绘制解调后信号的时域波形和频域波形；7.计算信噪比。
实验二：数字信道编码和调制实验目的通过数字信道编码和调制，了解信道编码和调制的基本原理，掌握数字通信系统的信号传输过程和信道编码的方法。
实验要求•使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码；•对编码后的数据进行QPSK和16QAM信号调制；•绘制信号的时域波形、频域波形和误码率等图形。
实验步骤1.产生一个随机二进制序列；2.使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码；3.绘制编码后数据的时域波形和频域波形；4.使用QPSK调制对编码后的数据进行调制；5.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；6.使用16QAM调制对编码后的数据进行调制；7.绘制调制后信号的时域波形和频域波形；8.对QPSK和16QAM信号进行解调，还原二进制序列；9.绘制解调后数据的时域波形和频域波形；10.计算误码率。
课程设计
图 2 单边带维弗法调制系统框图
在维弗法调制过程中，第一次相乘的载波频率取为调制信号频带中心频率
ωa =
1 1 ，低通滤波器（LPF）的截止频率取为 (ωH − ωL ) 。第二次相乘的 2 ωL + ωH
的载波频率为 ωb ，当上、下两个通道相加的到上边带调制信号时，调制的实际
= ωb − ωa ；第二次相乘结果相减得到下边带信号时，实际的载频为 载频为 ω c
图 5 信号和载波的时域波形图
本设计中采用 FFT 进行信号的频谱分析，由于 FFT 是对信号采样后进行的谱 分析，所以必须找到数字频率和模拟频率的关系。 本设计对信号采用 500Hz 的速率进行采样，由 Nyquist 采样定理可知，模拟 频率最高为 250Hz，所以 FFT 处理的最高频率对应模拟频率的 250Hz。 singal_fft = fftshift(fft(singal)); singal_mag = abs(singal_fft); singal_phase = angle(singal_fft); figure(2) w = linspace(-250,250,1000);%500¸ subplot(2,1,1);plot(w,singal_mag); grid on title('幅频相应'); xlabel('Frequence(Hz)'); ylabel('Mag'); subplot(2,1,2);plot(w,singal_phase); title('相频相应'); xlabel('Frequence(Hz)'); ylabel('phase'); grid on
SUSB (t ) =
(完整)通信系统课程设计
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: 通信系统课群综合训练与设计初始条件：MATLAB 软件，电脑，通信原理知识要求完成的主要任务:1、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2、学生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），计算失真度，并且分析原因。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (2)Abstract (3)1.引言 (1)1.1通信系统简介 (1)1.2 Matlab简介 (1)2.系统设计 (2)2.1通信系统原理 (2)2.2 系统整体设计 (3)3.子系统设计 (4)3.1脉冲编码调制（PCM） (4)3.1.1抽样（Samping） (4)3.1.2量化（Quantizing） (5)3.1.3编码（Coding） (6)3.2 Manchester码编解码 (6)3.2.1曼切斯特编码原理 (7)3.2.2曼切斯特解码原理 (8)3.3循环码编解码 (8)3.3.1循环码编码原理 (9)3.3.2循环码解码原理 (10)3.3.3纠错能力 (10)3.4 ASK调制与解调 (11)3.5 衰落信道 (12)4软件设计及结果分析 (12)4.1 编程工具的选择 (12)4.2 软件设计方案 (13)4.3 编码与调试 (13)4.4 运行结果及分析 (14)5心得体会 (19)参考文献 (20)附录 (20)摘要在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号，并在接收端对应进行解调恢复出原始信号。
本论文主要研究了数字信号的传输的基本概念及数字信号传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字传输系统。
首先介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字信号的传输过程。
匹配滤波器
数字通信课程设计匹配滤波器摘要在通信系统中，滤波器是重要的部件之一，滤波器特征的选择直接影响数字信号的恢复。
在数字信号接收中，滤波器的作用有两个方面，使滤波器输出有用信号成分尽可能强；抑制信号带外噪声，使滤波器输出噪声成分尽可能小，减少噪声对信号判决的影响。
对最佳线性滤波器的设计有一种准则是使滤波器输出信噪比在特定时刻到达最大，由此导出的最佳线性滤波器称为匹配滤波器。
在数字通信中，匹配滤波器具有广泛的应用。
因此匹配滤波器是指滤波器的性能与信号的特征取得某种一致，使滤波器输出端的信号瞬时功率与噪声平均功率的比值最大。
本文设计并仿真了一种数字基带通信系统接收端的匹配滤波器。
一、课程设计的目的通过本次对匹配滤波器的设计，让我们对匹配滤波器的原理有更深一步的理 解，掌握具体的匹配滤波器的设计方法与算法。
二、课程设计的原理设接收滤波器的传输函数为)(f H ,冲击响应为)(t h ,滤波器输入码元)(t s 的持续时间为s T ,信号和噪声之和)(t r 为)()()(t n t s t r += s T t ≤≤0 式中，)(t s 为信号码元，)(t n 为白噪声。
并设信号码元)(t s 的频谱密度函数为)(f S ,噪声)(t n 的双边功率谱密度为2/0n P n =,0n 为噪声单边功率谱密度。
假定滤波器是线性的，根据叠加定理，当滤波器输入信号和噪声两部分时，滤波器的输出也包含相应的输出信号和输出噪声两部分，即 )()()(00t n t s t y +=由于：)()()()()()(2*f P f H f P f H f H f P R R Y ==)(f P R 为输出功率谱密度，)(f P R 为输入功率谱密度，2/)(0n f P R =这时的输出噪声功率0N 等于⎰⎰∞∞-∞∞-=•=df f H ndf n f H N 2020)(22)(在抽样时刻0t 上，输出信号瞬时功率与噪声平均功率之比为⎰⎰∞∞-∞∞-==dff H n df e f S f H N t s r ft j 20220000)(2)()()(0π为了求出0r 的最大值，利用施瓦兹不等式求0r 的最大值2022202202)(2)()()(2)()(0n E dff H n dff S df f H dff H n dfef S f H r ft j =≤=⎰⎰⎰⎰⎰∞∞-∞∞-∞∞-∞∞-∞∞-π 且当时02*)()(ft j e f kS f H π-=，等式成立，即得到知道的信噪比为2n E 在白噪声干扰的背景下，按上式的设计的线性滤波器，将能在给定时刻0t 上获得最大输出信噪比02n E 。