《通信原理》课程设计报告模板(1)
通信原理大型实验课程设计实验报告

通信原理⼤型实验课程设计实验报告通信原理⼤型实验课程设计实验报告实验⼀基于A律⼗三折和u律⼗五折的PCM编解码设计要求:1、掌握Matlab的使⽤,掌握Simulink中建⽴通信模型的⽅法。
2、了解PCM编码的原理及在Simulink中的具体实现模块。
3、掌握如何观察⽰波器,来分析仿真模型的误差实验内容:1、设计⼀个A律13折线近似的PCM编解码器模型,能够对取值在[-1;1] 内的归⼀化信号样值进⾏编码。
建⽴PCM串⾏传输模型,并在传输信道中加⼊指定错误概率的随机误码。
在解码端信道输出的码流经过串并转换后送⼊PCM解码,之后输出解码结果并显⽰波形。
仿真采样率必须是仿真模型中最⾼信号速率的整数倍,这⾥模型中信道传输速率最⾼,为64kbps,故设置仿真步进为1/64000 秒。
信道错误⽐特率设为0.01,以观察信道误码对PCM传输的影响。
仿真结果波形如图所⽰,传输信号为幅度是1,频率是200Hz正弦波,解码输出存在延迟。
2、设信道是⽆噪的。
压缩扩张⽅式为u 律的,参数u=255 。
试研究输⼊信号电平与PCM量化信噪⽐之间的关系。
以正弦波作为测试信号。
PCM解码输出信号与原信号相减得出量化噪声信号,采⽤⽅差统计模块统计输出量化噪声以及原信号的功率,计算出信噪⽐。
其中参数mu设置为255。
实验结果:1、PCM编解码的原理将模拟信号的抽样量化值变换成为代码称为脉冲编码调制(PCM)2、A律编码⽅式的原理⾮均匀量化等价为对输⼊信号进⾏动态范围压缩后再进⾏均匀量化。
PCM编码模块:PCM解码模块:仿真模型:主要参数设置:“Saturation”作为限幅器,将输⼊信号幅度值限制在PCM编码的定义范围内[-1,1];“Relay”模块的门限设置为0;零阶保持器采样时间间隔为1秒,量化器模块“Quantizer”的量化间隔为1。
可见,发送信号为常数18.6时,零阶保持器每隔1秒钟采样⼀次,量化器将采样输出结果进⾏四舍五⼊量化,得到整数值19,“Integer to Bit Converter”模块的转换⽐特数设置为8,进⾏8⽐特转换。
通信原理课程设计报告

通信原理课程设计报告一、引言通信原理课程设计报告旨在总结和分析本次通信原理课程设计的过程和结果。
本报告将详细介绍课程设计的背景、目标、方法和结果,并对所得结果进行评估和讨论。
二、背景通信原理是电子信息类专业中的重要课程之一,旨在培养学生对通信原理的理论和实践应用能力。
本次课程设计以通信原理为基础,通过设计和实现一个通信系统,提高学生对通信原理的理解和应用能力。
三、目标本次课程设计的目标是设计和实现一个基于频分复用(FDM)技术的数字通信系统。
具体目标包括:1. 理解和掌握FDM技术的原理和应用;2. 设计和实现一个完整的通信系统,包括发送端、传输信道和接收端;3. 评估和分析通信系统的性能指标,如误码率、信噪比等。
四、方法本次课程设计采用以下步骤和方法:1. 确定通信系统的需求和参数,包括信号频率范围、带宽要求等;2. 设计发送端,包括信号源、调制器和功率放大器等模块;3. 设计传输信道,模拟真实通信环境,包括添加噪声、信道衰减等;4. 设计接收端,包括解调器、滤波器和信号恢复等模块;5. 实现通信系统,并进行调试和测试;6. 评估和分析通信系统的性能指标。
五、结果经过设计和实现,我们成功完成了一个基于FDM技术的数字通信系统。
以下是我们的主要结果:1. 发送端:我们设计了一个信号源,产生多个频率不同的信号,并通过调制器将这些信号转换为调制信号。
最后,我们使用功率放大器将调制信号放大到适当的功率水平。
2. 传输信道:我们模拟了真实的传输信道,并添加了噪声和信道衰减。
这样可以更好地评估通信系统在实际环境下的性能。
3. 接收端:我们设计了一个解调器,通过解调器将接收到的信号转换为原始信号。
然后,我们使用滤波器去除噪声,并对信号进行恢复和解码。
4. 性能评估:我们评估了通信系统的性能指标,包括误码率、信噪比等。
通过对这些指标的分析,我们可以判断通信系统的可靠性和稳定性。
六、讨论通过本次课程设计,我们对通信原理的理论知识有了更深入的理解,并且掌握了实际应用的能力。
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。
通信原理简单的课程设计

通信原理简单的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解通信原理的基本概念,掌握信号、信道、调制解调等核心知识点。
2. 使学生了解通信系统的基本组成,掌握各组成部分的功能及相互关系。
3. 帮助学生掌握通信过程中的主要性能指标,如带宽、误码率等。
技能目标:1. 培养学生运用通信原理解决实际问题的能力,能够分析并设计简单的通信系统。
2. 提高学生运用数学工具进行通信系统分析和计算的能力。
3. 培养学生进行团队合作,通过讨论、实验等方式,探索通信原理在实际应用中的问题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对通信原理的兴趣,培养其探索通信领域奥秘的欲望。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合,提高学生的实践能力。
3. 引导学生关注通信技术在我国社会经济发展中的作用,增强学生的社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生,结合通信原理的学科特点,注重理论联系实际,以培养学生的知识、技能和情感态度价值观为目标,为学生后续学习通信专业课程打下坚实基础。
通过本课程的学习,使学生能够掌握通信原理的基本知识,具备一定的通信系统分析和设计能力,同时培养其团队合作精神和科学素养。
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分类。
- 教材章节:第1章 通信原理概述2. 信号与信道:讲解信号的分类、特性,信道的概念、分类及信道特性。
- 教材章节:第2章 信号与信道3. 调制与解调:介绍调制、解调的基本原理,分析常用调制解调技术及其性能。
- 教材章节:第3章 调制与解调4. 通信系统性能分析:讲解通信系统的性能指标,如带宽、误码率等,并进行性能分析。
- 教材章节:第4章 通信系统性能分析5. 通信系统的实际应用:通过案例分析,使学生了解通信系统在实际工程中的应用。
- 教材章节:第5章 通信系统的实际应用6. 实验教学:组织学生进行通信原理实验,巩固理论知识,提高实际操作能力。
- 教材章节:实验指导书教学内容按照以上安排,科学系统地组织教学,注重理论与实践相结合,使学生全面掌握通信原理的基本知识,为后续学习打下坚实基础。
通信原理课程设计报告(FSK)

通信原理课程设计报告(FSK)第一篇:通信原理课程设计报告(FSK)2FSK系统的调制与解调(一)课程设计目的:1.培养自己综合运用理论知识解决问题的能力。
2.学会应用Matlab的Simulink工具对通信系统进行仿真。
3.培养学生的自主创新能力与创新思维。
4.让学生初步掌握如何撰写课程设计总结报告。
(二)设计要求与内容:1).设计内容:完成2FSK系统,调制方法为开关法,解调法为相干解调。
2).设计要求:(1)设计2FSK系统数字通信系统的原理图。
(2)根据通信原理,设计出各个模块的参数(包括低通滤波器、带通滤波器、基带信号、载波信号、高斯白噪声等)。
(3)观察仿真结果并进行波形分析(中间波形变化、眼图)。
(4)分析计算影响系统性能的因素。
(三)设计步骤1).2FSK系统原理图:2).各个模块具体参数:(1).正弦波发生器1:(2).正弦波发生器2:(3).高斯白噪声:(5)带通通滤波器2:4).带通通滤波器1:6).低通通滤波器1:(((7)带通滤波器2:(8).判决器:3).仿真结果及波形分析:(1)基带信号:(2)调制信号1:(3)调制信号2:(4)调制后信号:(5)加了噪声的信号:(6)经过带通滤波器1后:(7)经过带通滤波器2后:(8)经过低通滤波器1后:(9)经过低通滤波器2后:(10)解调后的信号:(11)经判决器解调后的信号:(12)眼图:(四)分析误码率:1r Pe=erfc()22r =A2σ22由A=1σ=0.05⇒ r =10 2pe=8.50036660252034*10-4(五)设计心得体会:从设计中检验我所学的理论知识到底有多少,巩固已经学会的,不断学习我们所遗漏的新知识,把这门课学的扎实。
第二篇:通信原理课程设计报告课题学院专业学生姓名学号班级指导教师通信原理课程设计报告基于MATLAB的2FSK仿真电子信息工程学院通信工程二〇一五年一月基于MATLAB的基带传输系统的研究与仿真——码型变换摘要HDB3码编码规则首先将消息代码变换成AMI码;然后检查AMI码中的连0情况,当无4个或4个以上的连0串时,则保持AMI的形式不变;若出现4个或4个以上连0串时,则将1后的第4个0变为与前一非0符号(+1或-1)同极性的符号,用V表示(+1记为+V,-1记为-V);最后检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数,若为偶数,则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号,且B的极性与前一非0符号的极性相反,并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化关键词: HDB3码 MATLAB编码原则 V码 B码目一、背景知识二、MATLAB仿真软件介绍三、仿真的系统的模型框图四、使用MATLAB编程(m文件)完成系统的仿真五、仿真结果六、结果分析七、心得、参考文献录正文部分一、背景知识在实际的传输系统中,并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。
通信原理实验报告(优秀范文5篇)

通信原理实验报告(优秀范文5篇)第一篇:通信原理实验报告通信原理实验报告1、实验名称:2、实验目的:3、实验步骤:(详细记录你的实验过程)例如:(1)安装MATLAB6.5软件;(2)学习简单编程,画图plot(x,y)函数等(3)进行抽样定理验证:首先确定余弦波形,设置其幅度?、频率?和相位?等参数,然后画出该波形;进一步,设置采样频率?。
画出抽样后序列;再改变余弦波形的参数和抽样频率的值,改为。
,当抽样频率?>=余弦波形频率2倍时,怎么样?否则的话,怎么样。
具体程序及图形见附录1(或者直接放在这里,写如下。
)(4)通过DSP软件验证抽样定理该软件主要有什么功能,首先点“抽样”,选取各种参数:a, 矩形波,具体参数,出现图形B,余弦波,具体参数,出现图形然后点击“示例”中的。
具体参数,图形。
4、思考题5、实验心得6、附录1有附录1的话有这项,否则无。
第二篇:通信原理实验报告1,必做题目1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的1)了解无线信道各种衰落特性;2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义;3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
1.1.2 实验内容1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路,QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道,观察信号经过衰落前后的星座图,观察信道特性。
仿真参数:信源比特速率为500kbps,多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒,相对平均功率为[0-3-6-9]dB,最大多普勒频移为200Hz。
例如信道设置如下图所示:移动通信系统1.1.3 实验作业1)根据信道参数,计算信道相干带宽和相干时间。
fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sq rt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)设置较长的仿真时间(例如10秒),运行链路,在运行过程中,观察并分析瑞利信道输出的信道特征图(观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function)。
通信原理课程设计(1)

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)1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件进行程序编写。
实现模拟基带信号经QAM调制与相干解调的传输过程,通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征,理解QAM调制解调原理。
通信原理课设报告

目录1 技术要求 (1)2 基本原理 (1)2.1 2FSK调制原理 (1)2.2 2FSK解调原理 (2)2.3 2FSK信号的表达式和波形图 (2)3 建立模型描述 (3)4 模块功能分析或源程序代码 (4)5 调试过程及结论 (9)6 心得体会 (12)7 参考文献 (12)2FSK通信系统设计1 技术要求设计一个2FSK数字调制系统,要求:(1)设计出规定的数字通信系统的结构;(2)根据通信原理,设计出各个模块的参数(例如码速率,滤波器的截止频率等);(3)用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统;(4)观察仿真并进行波形分析;(5)系统的性能评价。
2 基本原理2.1 2FSK调制原理二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。
两种FSK信号的调制方法的差异在于:由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的(这一类特殊的FSK,称为连续相位FSK(Continous-Phase FSK,CPFSK)),而键控法产生的2FSK信号,是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。
图1是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图,图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制,在一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一。
图1 键控法产生2FSK信号的原理图振荡器1选通开关反相器振荡器2f2选通开关相加器基带信号e(t)2.2 2FSK 解调原理图2 2FSK 相干解调原理框图数字调频信号的解调方法很多,如相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。
下面就相干检测法进行介绍。
相干检测的具体解调电路是同步检波器,原理方框图如图2所示。
图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法,起分路作用。
它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘,再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号,取出含基带数字信息的低频信号,抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值进行比较判决,即可还原出基带数字信号。
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《通信原理》课程设计报告题目16QAM调制与解调系统的设计二○一四~二○一五学年第二学期学号 12160110姓名王晶晶班级通信Q1241指导老师田浩信息工程学院一.设计指标要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)二.设计原理 (2)2.1 16QAM调制解调原理及其框图说明 (2)三.systemview的16QAM调制解调系统设计的实现方案 (4)3.1 SystemVieW软件介绍 (4)3.2 16QAM调制解调仿真电路 (5)3.2.1仿真电路的参数设置 (5)3.2.216QAM调制解调的仿真电路图 (5)3.2.3仿真电路图中各个模块设计及其参数 (6)四.仿真结果及其分析。
(8)4.1 仿真的电路图各个输出波形 (8)4.2 根据波形图对结果的分析 (11)五.设计总结 (12)一.设计指标要求1.1设计任务通过此综合设计,加深基本理论知识的理解,加强理论联系实际,增强动手能力,提高通信系统仿真的设计技能。
1.2设计要求1)基带信号为振幅0.8V,频率10Hz的二进制双极性随机PN序列;2)正弦载波信号频率为50Hz,振幅1V;3)保证串/并变换、并/串变换的正确性;4)对完成的系统进行性能仿真,加入高斯白噪声,分析其输出性能;5)产生16QAM星座图二.设计原理2.1 16QAM调制解调原理及其框图说明16QAM即16进制正交振幅调制,它是一种振幅/相位联合键控(APK)体制。
16QAM的产生有2种方法:(1)正交调幅法,它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成;(2)复合相移法:它是用2路独立的四相位移相键控信号叠加而成。
16QAM信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。
故这种信号序列的第k个码元可以表示为:Sk(t)=Akcos(w0t+φk)kT<t≤(k+1)T (1-1)式中,k=整数;Ak和φk分别可以取多个离散值。
式(1-1)可以展开为:Sk(t)=Akcosφkcosw0t-Aksinφksinw0t (1-2)令 Xk=Akcosφk (1-3)Yk=-Aksinφk (1-4)将式(1-3)和式(1-4)代入式(1-2)得:Sk(t)=Xkcosw0t+Yksinw0t (1-5)由上式可见,16QAM信号可以由两路独立的正交4ASK信号叠加而成,因此,这里采用正交调幅法。
正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。
QAM的调制解调框图如下图所示。
在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号,2/L电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/(2lbL)的电平信号,然后分别与两个正交载波相乘,再相加后即得MQAM信号。
在接收端解调器中可以采用正交的相干解调方法。
接受到的信号分两路进入两个正交的载波的相干解调器,再分别进入判决器形成L进制信号并输出二进制信号,最后经并/串变换后得到基带信号。
三.systemview的16QAM调制解调系统设计的实现方案3.1 SystemVieW软件介绍SystemView是美国Elanix公司推出的基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化工具。
利用该软件可以进行通信系统的仿真,也可以构建一些复杂的模拟、数字和多速率系统。
SystemView的图符资源十分丰富,包括基本库和专业库。
基本库中有加法器、乘法器、多种信号源、接收器、各种函数运算器等;专业库有通信、逻辑、数字信号处理、射频/模拟等特别适合于现代通信系统设计、仿真和方案论证。
SystemView软件自推出以来,己经有包括清华大学、北京大学等近100所高校成为SystemView的用户。
SystemView是信号级的系统仿真软件,提供一种可视化、动态的系统模式,主要用于电路与通信系统的设计、仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足不同层次的设计、仿真要求。
SystemView以图符库为主,不需要写任何代码便可以实现各种系统的仿真。
并且最终以波形、眼图及功率谱等形式给出具体的系统仿真波形,也可以给出系统的频域及时域分析。
非常形象的表现系统的具体特征。
主要作用:利用System View,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统,各种多速率系统,因此,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
用户在进行系统设计时,只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
工具特点:SystemView的库资源十分丰富,包括含若干图标的基本库(Main Library)及专业库(Optional Library),基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器,各种函数运算器等;专业库有通讯(Communication)、逻辑(Logic)、数字信号处理(DSP)、射频/模拟(RF/Analog)等;它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证,尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统;并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析,及对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混合器、放大器、RLC 电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析。
3.2 16QAM调制解调仿真电路3.2.1仿真电路的参数设置1)信号源参数设置:基带信号为码元速率为19.2kb/s的随机序列,这里省去了2-4电平转换,载频设为Fs=20HZ。
(说明:载频设的较低,目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率,加快仿真时间。
)2)系统抽样率设置:未得到准确的方针结果,通常方针系统的抽样率应该大于等于10倍的载频。
本次仿真取10Fs,即200Hz。
3)系统时间设置:通常设系统starttime=0.为能够清洗观察同相支路和正交支路中每个码元波形及16QAM信号的星座图,在仿真时对系统stoptime必须进行两次设置,第一次设置一般取系统stoptime=6T-8T,这时可以清晰的观察到同相支路和正交支路中每个码元波形;第二次设置一般取系统stoptime=1000T-5000T这是可以清楚的观察16QAM信号的星座图。
3.2.216QAM调制解调的仿真电路图16QAM信号调制解调仿真电路图3.2.3仿真电路图中各个模块设计及其参数(1)串并转换串/并转换实现的功能是将码元速率为19.2Kb/s的四进制基带码元序列分成两路,其中一路信号可通过直接用采样频率为9600HZ的采样器对该四进制基带码元序列进行采样获得。
要获得另外一路信号,需要先将该四进制基带码元序列延时一个码元周期,再用采样频率为9600HZ的采样器采样。
为了使这两路信号在时间上同步,还需要将第一路信号也延时一个码元周期。
这样就将原四进制基带码元序列分成两路速率相同的四电平信号。
具体电路图如下:图4-1 串/并转换模块电路图1)采样器的采样速率为9600,采样点时间宽度为0,采样时间偏差0.2)采样延迟的延迟点数为1.(2)低通滤波这里的滤波器选用巴特沃斯低通滤波器,为了将本地载波滤除,从而得到基带信号,设置截止频率为40KHZ.图4-2低通滤波器的参数(3)抽样判决抽样判决要实现的功能是将低通滤波输出的不规则波形通过抽样判决,得到规则的方波序列。
如上图所示,低通滤波输出信号的四个电平大致分别为:-1.5V,-0.5V,0.5V,1.5V. 据此设计出一种判决方案,对于每一路信号都进行三次判决。
具体电路图如下:图4-3 抽样判决电路图1)第一路信号参数第一次判决:阈值电压设置为-1V,当输入电压大于-1V时输出为-0.5V,否则输出为-1.5V;第二次判决:阈值电压设置为0V,当输入电压大于0V时输出为1V,否则输出为0V;第三次判决:阈值电压设置为1V,当输入电压大于1V时输出为1V,否则输出为0V。
2)第二路信号的判决方法同第一路信号。
(4)并串转换并串转换是串并转换的逆过程,并串转换的目的是将两路四电平信号合成一路四电平信号,从而还原出原基带序列。
具体方法是:用一个频率为9600HZ,脉冲宽度为其周期的一半的脉冲串分别与这两路四电平信号相乘进行采样,并将第二路信号延时一个脉冲宽度。
然后将这两路信号相加,再经过采样保持即恢复原基带序列。
具体电路图如下图4-4 并串转换模块电路图(1)采样脉冲串的幅度为1V,频率为9600HZ,脉冲宽度为52.08×10-6,偏置为0,相位为0。
(2)延迟器的延迟时间为52.08×10-6。
(3)采样器的采样速率为19200,采样点时间宽度为0,采样时间偏差0。
(4)采样保持器的增益为2。
四.仿真结果及其分析。
4.1 仿真的电路图各个输出波形(1)基带信号波形(2)串并转换输出波形(3)低通滤波输出波形4)判决输出波形(5)16QAM星座图4.2 根据波形图对结果的分析(1)从图中基带信号波形和并串转换输出波形图可以看出,最后解调出来的波形和原基带信号波形大致相同(有一些延时)。
可见,该16QAM调制与解调系统设计基本正确。
(2)低通滤波器输出波形与并串转换输出波形大致形同,且边缘陡峭,但有一些毛刺,可见解调系统能够较好的解调出由调制端输入的两路四电平信号。
(3)判决输出波形为规则的方波信号,信号的波形与低通滤波器输出波形相同,可见抽样判决模块设计正确。
(4)信号矢量端的分布图称为星座图,这里用低通滤波器输出波形的星座图来描述16QAM信号的空间分布情况,从图中可以看出由于受高斯白噪声,低通滤波器等的影响,使接收16QAM信号的相位有所偏移,但还是围绕调制时的16个相位点。
五.设计总结经过这次16QAM调制与解调系统的设计,我对SystemVIEW仿真软件的认识进一步加深,并且可以熟练的运用基本库中的元件。
在设计的过程中也遇到了不少的困难,刚开始拿到课题的时候简直就是一头的雾水摸不着方向,最后通过上网查询和看相关的资料找到了一些思绪,就这样在不断的学习和思考中我慢慢理解了这个课题设计的核心思想,在做设计的时候自己首先要理清思路。
本次设计还有很多不足和待完善的地方,例如基带信号本应该选择二进制码元序列,但是这里我为了避免设计二四电平转换和四二电平转换,选择四进制码元序列作为基带信号。
最后调制出来的波形的前几个码元与基带序列不一样,可能是由于前面的串并转换,低通滤波和并串转换设置的不太理想。
总之,16QAM调制与解调系统的设计使我学到了很多东西。
让我面对新的问题的应对能力得到了提高,同时还锻炼了我的逻辑思维能力,也让我学会了到问题要坚持不懈的去努力解决,培养了我永不言弃的精神。