通信原理课程设计
通信原理课程设计信道为awgn

通信原理课程设计信道为awgn一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握通信原理课程中关于信道为AWGN的知识,主要包括以下三个方面:1.知识目标:使学生了解信道AWGN的基本概念、特性及其在通信系统中的应用;理解AWGN信道的概率分布、噪声功率和信道容量等关键参数。
2.技能目标:培养学生运用通信原理分析和解决实际问题的能力,能够运用AWGN信道的知识对通信系统进行性能评估。
3.情感态度价值观目标:激发学生对通信原理学科的兴趣,培养其严谨治学、勇于探索的科学精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.AWGN信道的定义、特性和数学模型;2.AWGN信道的概率分布函数及其性质;3.AWGN信道中的噪声功率和信道容量;4.AWGN信道在通信系统中的应用和性能分析。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解AWGN信道的相关概念、特性和应用,使学生掌握基本知识;2.案例分析法:分析实际通信系统中的AWGN信道问题,提高学生的应用能力;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行AWGN信道实验,加深对知识的理解。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:《通信原理》;2.参考书:相关学术论文和书籍;3.多媒体资料:PPT课件、实验演示视频等;4.实验设备:计算机、通信实验装置等。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标,提高学生的学习兴趣和主动性。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对知识的掌握程度;2.作业:布置相关练习题,评估学生对课堂所学知识的应用能力;3.考试:安排期末考试,全面测试学生对信道为AWGN章节的知识点和技能的掌握情况。
评估标准将根据教学目标和教材内容制定,确保评估结果的公正性和准确性。
通信原理课程设计

通信原理课程设计引言:通信原理是现代通信技术的基础,通过该课程的学习,可以帮助学生掌握通信原理的基本概念、原理和应用。
课程设计是该课程的重要组成部分,通过设计一个实际的通信系统,学生可以将理论知识应用于实践,加深对通信原理的理解和掌握。
本文将详细介绍通信原理课程设计的步骤、内容和要求。
一、课程设计步骤通信原理课程设计通常包括以下步骤:1. 确定课程设计的目标和要求:明确设计的目标是什么,要求学生达到什么样的水平。
2. 选择课程设计的主题:根据学生的实际情况和教学资源,选择一个合适的主题。
3. 确定课程设计的内容和范围:明确设计的内容是什么,需要学生完成哪些任务。
4. 分析和研究相关知识和技术:学生需要对通信原理相关的知识和技术进行深入的研究和分析。
5. 设计通信系统的结构和功能:根据课程设计的要求,设计通信系统的结构和功能。
6. 实现通信系统的硬件和软件:根据设计的结果,实现通信系统的硬件和软件。
7. 进行实验和测试:对设计的通信系统进行实验和测试,验证其性能和可靠性。
8. 分析和总结实验结果:对实验和测试结果进行分析和总结,评估设计的通信系统的优缺点。
9. 撰写课程设计报告:根据课程设计的要求,撰写课程设计报告,详细记录设计的过程和结果。
二、课程设计内容通信原理课程设计的内容可以根据具体的主题进行选择和确定,以下是一些常见的设计内容:1. 信号调制与解调:设计一个简单的模拟调制解调系统,实现信号的调制与解调过程。
2. 信道编码与解码:设计一个简单的信道编码解码系统,实现对信号进行编码和解码的过程。
3. 数字调制与解调:设计一个数字调制解调系统,实现数字信号的调制与解调过程。
4. 信道传输与接收:设计一个信道传输与接收系统,实现信号的传输和接收过程。
5. 信号处理与分析:设计一个信号处理与分析系统,实现对信号进行处理和分析的功能。
6. 无线通信系统设计:设计一个简单的无线通信系统,实现无线信号的传输和接收过程。
通信原理课程设计

通信原理课程设计一、课程设计目的。
通信原理是电子信息类专业的重要基础课程,旨在使学生掌握通信原理的基本概念、基本原理和基本方法,为学生今后学习专业课程和从事相关工作打下坚实的基础。
因此,本课程设计旨在通过理论学习和实践操作,培养学生的通信原理分析和解决问题的能力,提高学生的创新意识和实践能力。
二、课程设计内容。
1. 通信原理基础知识的学习。
通过教材学习和课堂讲解,学生应该掌握通信系统的基本概念、信号的基本特性、传输介质的特性、调制解调原理等基础知识。
2. 通信原理实验操作。
学生应该通过实验操作,掌握信号的产生与采集、调制解调器的使用、传输介质的特性测试等实际操作技能,加深对通信原理知识的理解。
3. 通信原理课程设计。
学生应该根据所学知识,结合实际案例,进行通信原理课程设计,包括信号的传输与接收、调制解调器的设计与应用、通信系统的性能分析等内容。
三、课程设计方法。
1. 教学方法。
采用理论教学与实践操作相结合的教学方法,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
2. 学习方法。
学生应该注重理论知识的学习,同时积极参与实验操作,灵活运用所学知识进行课程设计。
3. 评估方法。
采用考试、实验报告、课程设计报告等多种评估方法,全面评价学生的学习情况和能力水平。
四、课程设计要求。
1. 学生应按时完成课程设计任务,按要求提交实验报告和课程设计报告。
2. 学生应积极参与课堂讨论、实验操作,主动学习,提高自主学习能力。
3. 学生应严格遵守实验室规章制度,注意实验室安全,保护实验设备。
4. 学生应认真对待课程设计,理论与实践相结合,力求做到学以致用。
五、课程设计效果评估。
1. 通过考试和实验报告评分,全面评价学生的学习情况和能力水平。
2. 通过课程设计报告评分,评价学生的课程设计能力和创新意识。
3. 学生对通信原理的理解和掌握情况,通过课程设计效果评估,指导教师调整教学方法,提高教学质量。
六、总结。
通信原理课程设计是通信原理课程的重要组成部分,通过课程设计,学生可以将所学理论知识与实际应用相结合,提高学习兴趣,增强动手能力,培养创新意识和实践能力。
通信原理实验与课程设计

通信原理实验与课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握通信原理的基本概念,包括信号、信道、调制、解调等;2. 学习并运用通信系统的数学模型,分析通信过程中的信号传输特性;3. 了解现代通信技术的原理及其在实际应用中的优势与局限。
技能目标:1. 能够运用所学通信原理知识,设计简单的通信实验方案,并进行实际操作;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关通信实验设备,进行数据采集与分析;3. 提高学生的问题解决能力,能够针对通信过程中的问题提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理的兴趣和热情,激发学生的学习主动性和积极性;2. 培养学生的团队合作精神,学会在实验过程中相互协作、共同进步;3. 增强学生的科技意识,认识通信技术在现代社会中的重要作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为通信工程及相关专业本科年级的实践性课程,结合理论教学,注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点:学生具备一定的通信原理基础知识,具有较强的学习能力和动手实践欲望。
教学要求:教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合,鼓励学生开展自主学习和合作学习,提高学生的实践能力和综合素质。
通过课程目标的具体分解,为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 信号与系统:信号分类、信号的时域与频域分析、线性时不变系统的特性;2. 信道与噪声:信道的数学模型、信道特性、噪声分类与性能指标;3. 数字调制技术:幅度键控、频率键控、相位键控及其组合调制技术;4. 解调与检测:同步解调、非同步解调、最佳接收机原理;5. 通信实验与课程设计:设计并实现基于数字调制解调的通信实验,包括实验方案、设备选型、数据采集与分析;6. 现代通信技术简介:蜂窝通信、光纤通信、卫星通信等。
教学大纲安排:第一周:信号与系统基本概念,教材第二章;第二周:信道与噪声,教材第三章;第三周:数字调制技术,教材第四章;第四周:解调与检测,教材第五章;第五周:通信实验与课程设计,结合教材及实验指导书;第六周:现代通信技术简介,教材相关章节及拓展资料。
通信原理相关课程设计

通信原理相关课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握通信原理的基本概念,包括信号、信道、调制与解调等;2. 学习并掌握通信系统中常用的数学模型和公式,能够运用相关理论知识分析通信过程;3. 了解现代通信技术的发展趋势,认识通信技术在生活中的应用。
技能目标:1. 能够运用通信原理分析并解决实际问题,具备一定的通信系统设计能力;2. 能够运用所学知识进行通信设备的调试与维护,具备实际操作能力;3. 能够通过查阅资料、开展讨论等方式,自主学习和拓展通信领域的相关知识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理的兴趣,激发学习热情,养成主动探究和积极思考的习惯;2. 增强学生的团队合作意识,培养在团队中沟通与协作的能力;3. 提高学生的信息素养,使他们对通信技术在我国社会经济发展中的重要作用有深刻认识。
本课程针对高中年级学生,结合通信原理相关知识,注重理论联系实际,提高学生的知识水平和实践能力。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,因材施教,使学生在掌握基本通信原理的基础上,能够灵活运用所学知识解决实际问题。
通过本课程的学习,旨在培养学生具备通信领域的基本素养和创新能力,为我国通信事业的发展储备人才。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开:1. 通信原理基础知识:- 信号与系统:信号的概念、分类及特性;系统的概念、线性时不变系统及其性质;- 信道:信道的概念、分类、特性及信道模型;- 调制与解调:调制原理、分类及性能指标;解调原理及方法。
2. 通信系统分析与设计:- 通信系统的数学模型:信号的数学表示、系统方程的建立;- 通信系统性能分析:误码率、带宽、功率等性能指标的计算与优化;- 通信系统设计:根据实际需求,选择合适的调制解调方式、信道编码等技术。
3. 现代通信技术应用:- 数字通信技术:数字信号传输、数字调制解调、多路复用技术;- 移动通信技术:移动通信系统的组成、多址技术、蜂窝技术;- 互联网通信技术:网络结构、协议、路由算法等。
通信原理课程设计报告信道

通信原理课程设计报告信道一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握通信原理中信道的基本概念、分类及特性;2. 使学生了解信道编码、解码的基本原理,掌握常见的信道编码技术;3. 引导学生掌握信道容量、信道带宽等关键参数的计算方法。
技能目标:1. 培养学生运用通信原理知识分析实际信道问题的能力;2. 提高学生设计简单信道编码、解码方案的能力;3. 培养学生运用计算工具对信道参数进行计算和优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对通信原理学科的兴趣,培养良好的学习态度;2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,形成合作共赢的价值观;3. 引导学生关注通信技术在现实生活中的应用,认识到科技发展对社会的贡献。
课程性质分析:本课程为通信原理课程的实践环节,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:高二年级学生已具备一定的物理和数学基础,具备初步的分析问题和解决问题的能力,但对通信原理的实际应用尚不熟悉。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用案例分析、小组讨论等教学方法,引导学生主动参与、积极思考;3. 强调课程目标的可衡量性,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 信道概念及分类:介绍信道的定义、分类(如有线信道、无线信道、模拟信道、数字信道等)及特性;2. 信道编码与解码:讲解信道编码的基本原理,如卷积编码、汉明编码等,以及解码方法;3. 信道参数计算:阐述信道容量、信道带宽等关键参数的计算方法;4. 信道模型:介绍常见的信道模型,如AWGN信道、多径信道等;5. 信道仿真:利用相关软件进行信道仿真,分析不同信道特性对通信系统性能的影响;6. 实践环节:设计简单信道编码方案,进行编码、解码实验,观察实验结果,优化方案。
教学内容安排与进度:1. 第1周:信道概念及分类,信道特性;2. 第2周:信道编码与解码原理;3. 第3周:信道参数计算方法;4. 第4周:信道模型及仿真;5. 第5周:实践环节,设计、实验和优化信道编码方案。
通信原理课程设计

通信原理课程设计一、任务背景通信原理是现代通信工程中的核心课程之一,通过该课程的学习,可以了解通信系统的基本原理和技术,掌握通信系统的设计和分析方法。
本次课程设计旨在通过实践操作,加深学生对通信原理知识的理解和应用能力的提升。
二、任务目标1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统的设计流程和方法;3. 运用所学知识,设计一个简单的通信系统;4. 分析和解决通信系统中可能遇到的问题。
三、任务要求1. 设计一个基于频分多址(FDMA)的通信系统;2. 选择适当的载波频率和带宽,实现多用户之间的通信;3. 设计合适的调制解调器,实现信号的调制和解调;4. 设计合适的信道编码和解码方案,提高系统的抗干扰性能;5. 进行性能测试和分析,评估系统的可靠性和性能。
四、设计流程1. 确定系统需求和参数:- 确定通信系统的覆盖范围和用户数量;- 确定通信系统的传输速率和带宽需求;- 确定通信系统的信道特性和传输距离。
2. 频率规划和分配:- 根据用户数量和带宽需求,进行频率规划和分配;- 确定每个用户的频率资源。
3. 调制和解调设计:- 选择合适的调制方式,如调幅(AM)、调频(FM)或调相(PM);- 设计调制解调器电路,实现信号的调制和解调。
4. 信道编码和解码设计:- 选择合适的信道编码方案,如卷积码、纠错码等;- 设计编码和解码器电路,提高系统的抗干扰性能。
5. 系统集成和测试:- 将各个模块进行集成,搭建完整的通信系统;- 进行性能测试和分析,评估系统的可靠性和性能。
五、数据和内容1. 系统需求和参数:- 通信系统覆盖范围:10km²- 用户数量:100- 传输速率:10Mbps- 带宽需求:20MHz- 信道特性:高频率衰减,传输距离为5km2. 频率规划和分配:- 频率范围:2GHz - 2.1GHz- 用户频率资源分配:每个用户占用200kHz的频率资源3. 调制和解调设计:- 调制方式:调幅(AM)- 调制解调器设计:采用集成电路实现AM调制和解调功能4. 信道编码和解码设计:- 信道编码方案:卷积码- 编码和解码器设计:采用FPGA实现卷积码编码和解码功能5. 系统集成和测试:- 搭建通信系统的硬件平台,包括调制解调器、编码解码器等;- 进行性能测试,如误码率、传输距离等的测量和分析。
通信原理理论课程设计

通信原理理论课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握通信原理的基本概念,如信号、信道、噪声等;2. 使学生了解并熟悉模拟通信与数字通信的区别及各自的特点;3. 引导学生掌握通信系统中常用的调制与解调技术,以及其优缺点;4. 帮助学生了解通信系统的性能指标,如误码率、带宽、信噪比等。
技能目标:1. 培养学生运用通信原理解决实际问题的能力,如分析并优化通信系统性能;2. 提高学生运用数学工具进行通信系统建模与仿真的技能;3. 培养学生团队协作能力,通过小组讨论、实验等形式,共同完成通信系统的设计与调试。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对通信原理学科的兴趣,培养其探索精神与求知欲;2. 引导学生关注通信技术在现代社会中的广泛应用,认识到其在国家发展和社会进步中的重要性;3. 培养学生具备良好的科学素养,尊重事实,遵循科学原理,严谨治学。
本课程针对高年级通信工程及相关专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生不仅能掌握通信原理的基本知识,还能将其应用于实际问题,提高解决实际问题的能力,为未来从事通信领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 通信原理概述:介绍通信原理的基本概念、发展历程和通信系统的基本组成。
- 教材章节:第1章 通信原理概述- 内容安排:信号与系统、信道与噪声、通信系统分类及其应用。
2. 模拟通信系统:讲解模拟调制与解调技术,分析其性能特点。
- 教材章节:第2章 模拟通信系统- 内容安排:幅度调制、频率调制、相位调制、模拟解调技术。
3. 数字通信系统:介绍数字通信的基本原理、性能分析及其应用。
- 教材章节:第3章 数字通信系统- 内容安排:数字调制与解调、误码率分析、同步技术。
4. 数字信号处理:讲解数字信号处理技术在通信系统中的应用。
- 教材章节:第4章 数字信号处理- 内容安排:数字滤波器、快速傅里叶变换、正交变换。
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通信原理课程设计院(系):通信工程系班级:通信10-1班姓名:学号:1 课程设计要求产生两路模拟语音信号,经过pcm编码、时分复用、DPSK调制经过同一个信道单向传输到对应的接收端。
常用的三个模块;simulink、通信模块、信号处理模块。
2 数字通信系统的组成原理说明通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
又因数字通信系统拥有如下特点:⑴抗干扰能力强,无噪声积累。
⑵保密性能好。
⑶便于组成现代化数字通信网,便于实现多媒体通信。
得到了广泛的应用。
实现数字通信,首先必须使发送端发出的模拟信号变为数字信号,这个过程称为“模数转换”。
模拟信号数字化最基本的方法有三个过程,第一步是“抽样”,就是对连续的模拟信号进行离散化处理,可以以相等的时间间隔来抽取模拟信号的样值,也可以不等间隔抽取。
第二步是“量化”,将模拟信号样值变换到最接近的数字值。
因抽样后的样值在时间上虽是离散的,但在幅度上仍是连续的,量化过程就是把幅度上连续的抽样也变为离散的。
第三步是“编码”,就是把量化后的样值信号用一组二进制数字代码来表示,最终完成模拟信号的数字化。
数字信号送入数字网进行传输。
在传输数字信号时候,为了提高传输质量,提高传输的可靠性,通常要进行调制,调制的方式有多种,例如二进制相移键控2PSK,二进制频移键控2FSK,二进制振幅键控2ASK,差分二进制相移键控2DPSK 等等。
为了提高传输是新到的利用率,在调制之前,可将多路信号进行复用,包括频分复用,时分复用等等,通常数字通信系统中常用的的是时分复用。
在接收端则是一个还原过程,把接收到得信号进行解调制,解复用申城多路数字信号。
再把每一路数字信号解码变为模拟信号,即“数模转换”,从而再现原始信号。
数字通信系统模型如图所示。
3 PCM基本原理通常把从模拟信号抽样,量化,直到变换成为二进制符号的基本过程,称为脉冲编码调制(PCM),有时也将其称为“模拟/数字(A/D)变换”。
其原理方框图如图2-2所示,在simulink工具箱中抽样量化编码器则实现了这一功能,为了使编码后的信号可以在带通信道中传输,必须用数字基带信号控制载波,进行数字调制,因此采用了M-FSK对其进行了调制,在接收端用相反的方式进行了解调及解码,得到恢复信号。
PCM仿真模型结构如图所示。
脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制,它是一种用二进制数字代码来代替连续信号的抽样值,从而实现通信的方式。
由于这种通信方式抗干扰能力强,因此在光钎通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的运用。
PCM信号的形成是模拟信号经过“抽样、量化、编码”三个步骤实现的。
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。
3.1 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。
在一个频带限制在(0,f h)内的时间连续信号f(t),如果以1/2 f h的时间间隔对它进行抽样,那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。
或者说,如果一个连续信号f(t)的频谱中最高频率不超过f h,当抽样频率f S≥2 f h时,抽样后的信号就包含原连续的全部信息。
这就是抽样定理。
3.2 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 3.1所示量化器Q 输出L 个量化值k y ,k=1,2,3,…,L 。
k y 常称为重建电平或量化电平。
当量化器输入信号幅度x 落在k x 与1+k x 之间时,量化器输出电平为k y 。
这个量化过程可以表达为:L k x Q x Q y y x x kk k ,...,3,2,1,}{)(1==<<==+ 这里k x 称为分层电平或判决阈值。
通常k k k x x -=∆+1称为量化间隔。
量化后的抽样信号于量化前的抽样信号相比较,当然有所失真,且不再是模拟信号。
这种失真在接收端还原模拟信号是变现为噪声,并称为量化噪声。
量化噪声的大小取决于把样值分级“取整”的方式,分的级数越多,即量化极差或间隔越小,量化噪声也越小。
模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
由于均匀量化存在的主要缺点是:无论抽样值大小如何,量化噪声的均方根值都固定不变。
因此,当信号()m t 较小时,则信号量化噪声功率比也就很小,这样的话化信噪比就难以达到给定的要求。
通常,把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围,可见,对于弱信号时,均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。
为了克服这个缺点,实际中,往往采用非均匀量化。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。
对于信号取值小的区间,其量化间隔v ∆也小;反之,量化间隔就大。
它与均匀量化相比,有两个突出的优点。
首先,当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度(实际中常常是这样)时,非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比;其次,非均匀量化时,量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。
因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号时的量化信噪比。
实际中,非均匀量化的实际方法通常是将抽样值通过压缩再进行均匀量化。
通常使用的压缩器中,大多采用对数式压缩。
广泛采用的两种对数压缩律是μ压缩律和A 压缩律。
美国采用μ压缩律,我国和欧洲各国均采用A 压缩律,因此,PCM 编码方式采用的也是A 压缩律。
所谓A 压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律: A x A Ax y 10,ln 1≤<+=; 11,ln 1ln 1<≤++=x A A Ax y3.3 编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码,其相反的过程称为译码。
当然,这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的,前者是属于信源编码的范畴。
量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值,且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等,正、负向的量化级对称分布。
若将有限个量化样值的绝对值从小到大依次排列,并对应的依次赋予一个十进制数字代码,在码前以“+”、“—”号为前缀,来区分样值的正负,则量化后的抽样信号就转化为按抽样时序排列的一串十进制数字码流,即十进制数字信号。
把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程为编码。
在现有的编码方法中,若按编码的速度来分,大致可分为两大类:低速编码和高速编码。
通信中一般都采用第二类。
编码器的种类大体上可以归结为三类:逐次比较型、折叠级联型、混合型。
在逐次比较型编码方式中,无论采用几位码,一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。
3.4 时分多路复用时分多路复用(TDM)是按传输信号的时间进行分割的,它使不同的信号在不同的时间内传送,将整个传输时间分为许多时间间隔(Slot time,TS,又称为时隙),每个时间片被一路信号占用。
TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。
电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。
因数字信号是有限个离散值,所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信系统,而模拟通信系统的传输一般采用FDM。
如上图电话通信为例说明时分多路复用的过程:发送端的各路话音信号经低通滤波器将带宽限制在3400Hz 以内,然后加到匀速旋转的电子开关SA1上,依次接通各路信号,它相当于对各路信号按一定的时间间隙进行抽样。
SA1旋转一周的时间为一个抽样周期T,这样就做到了对每一路信号每隔周期T时间抽样一次,此时间周期称为1帧长。
发送端电子开关 SA1不仅起到抽样作用,同时还要起到复用和合路的作用。
合路后的抽样信号送到编码器进行量化和编码,然后,将信号码流送往信道。
在接收端,将各分路信号码进行统一译码,还原后的信号由分路开关SA2依次接通各分路,在各分路中经低通滤波器将重建的话音信号送往收端用户。
在上述过程中,应该注意的是,发、收双方的电子开关的起始位置和旋转速率都必须一致,否则将会造成错收,这就是PCM系统中的同步要求。
收、发两端的数码率或时钟频率相同叫位同步或称比特同步,也可通俗的理解为两电子开关旋转速率相同;收、发两端的起始位置是每隔1帧长(即每旋转一周)核对一次的,此称帧同步。
这样才一能保证正确区分收到的哪8位码是属于一个样值的,又是属于哪一路的。
为了完成上述同步功能,在接收端还需设有两种装置:一是同步码识别装置,识别接收的PCM信号序列中的同步标志码的位置;二是调整装置,当收、发两端同步标志码位置不对应时,需在收端进行调整使其两者位置相对应。
以上两种装置统称为帧同步电路。
时分多路复用不仅局限于传输数字信号,也可同时交叉传输模拟信号2.3二进制移相键控(2PSK)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,a n应选择双极性,即若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时,则有e2PSK(t)=cosωct, 发送概率为P-cosωct, 发送概率为1-P由公式可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0°相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180°相位.若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有φn= 0°, 发送1 符号180°, 发送0 符号这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对移相方式.二进制移相键控信号的典型时间波形如图所示.二进制移相键控信号的调制原理图如图所示. 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.(a)(b)2PSK信号的解调通常都是采用相干解调, 解调器原理图如图下所示.在相干解调过程中需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波。
图2- 132PSK信号的解调原理图4.各模块的设计和仿真图形分析本实验是利用Simulink强大的工具箱和其建模的优势建立了PCM通信系统的仿真模型。
Simulink工具是MATLAB软件提供的可以实现动态系统建模和仿真的软件包,它让用户把精力从语言编程转向仿真模型的构造,为用户省去了很多重复的代码编写工作。