通信原理课程设计
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。
通信原理实验与课程设计

通信原理实验与课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握通信原理的基本概念、原理和方法,能够运用通信原理分析和解决实际问题。
具体目标如下:1.掌握通信系统的组成和基本原理;2.理解模拟通信系统和数字通信系统的差异和特点;3.熟悉调制、解调、编码和解码等基本通信技术;4.了解通信系统的性能评估方法。
5.能够运用通信原理分析和解决实际通信问题;6.具备搭建和调试简单通信系统的的能力;7.能够进行通信系统的性能分析和优化。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神;2.增强学生对通信技术的兴趣和热情;3.培养学生对科学研究的积极态度和探索精神。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括通信系统的组成、基本原理、调制解调技术、编码解码技术以及通信系统的性能评估。
具体内容包括:1.通信系统的组成和基本原理;2.模拟通信系统和数字通信系统的差异和特点;3.调制解调技术的基本原理和方法;4.编码解码技术的基本原理和方法;5.通信系统的性能评估方法和指标。
三、教学方法为了实现课程目标,将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解和演示,使学生掌握通信原理的基本概念和理论;2.讨论法:通过小组讨论和课堂讨论,培养学生的思维能力和解决问题的能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将通信原理应用于实际问题;4.实验法:通过实验操作和数据分析,培养学生的实验能力和科学思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源。
教学资源包括:1.教材:选用权威、实用的通信原理教材,为学生提供系统、全面的学习材料;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,生动、形象地展示通信原理;4.实验设备:准备实验所需的通信设备和相关仪器,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
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。
通信原理课程设计通信系统

通信原理课程设计通信系统一、课程目标知识目标:1. 理解通信系统的基本原理,掌握模拟通信与数字通信的区别及各自特点;2. 学会分析并描述通信系统中的信号传输、调制解调、信道编码等关键过程;3. 掌握通信系统中常用的数学模型和公式,能够运用相关知识解决实际问题。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的通信系统模型,并进行仿真实验;2. 培养学生运用图表、公式、文字等多种方式表达通信原理和过程的能力;3. 提高学生团队合作和沟通能力,学会在小组讨论中分享观点、倾听他人意见。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理的兴趣,激发他们探索通信技术发展的热情;2. 增强学生的科技意识,使他们认识到通信技术在现代社会中的重要作用;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到通信技术发展应遵循道德、法律和伦理原则。
本课程针对高中年级学生,结合通信原理课程内容,注重理论与实践相结合,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生在掌握通信原理的基础上,提高实践操作和团队合作能力,培养他们积极探索、创新精神和责任感。
二、教学内容1. 通信系统基本概念:介绍通信系统的定义、分类及发展历程,对比模拟通信与数字通信的优缺点。
教材章节:第一章 通信系统概述2. 信号与信道:讲解信号的分类、特性及数学描述,分析信道的特性及对信号传输的影响。
教材章节:第二章 信号与信道3. 调制与解调技术:介绍幅度调制、频率调制、相位调制等基本调制技术,以及相应的解调方法。
教材章节:第三章 调制与解调技术4. 信道编码与解码:阐述信道编码的原理及作用,介绍常用的编码解码方法,如汉明码、卷积码等。
教材章节:第四章 信道编码与解码5. 通信系统设计与应用:通过案例分析,展示通信系统在实际应用中的设计方法,如电话通信、无线通信等。
教材章节:第五章 通信系统设计与应用6. 仿真实验:指导学生运用软件进行通信系统仿真实验,巩固所学知识,提高实践能力。
通信原理课课程设计6

通信原理课课程设计6一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握通信原理的基本概念、基本原理和基本方法,能够运用通信原理分析和解决实际问题。
具体目标如下:1.理解通信系统的组成和基本原理;2.掌握调制、解调、编码和解码的基本概念和方法;3.了解通信系统的性能评估方法。
4.能够运用通信原理分析和解决实际问题;5.能够使用仿真软件进行通信系统的模拟和分析;6.能够进行通信系统的调试和优化。
情感态度价值观目标:1.培养学生对通信技术的兴趣和热情,提高学生对通信技术的认识;2.培养学生团队合作意识和沟通能力,提高学生解决实际问题的能力;3.培养学生对科学研究的热情和责任感,提高学生的科学研究能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括通信系统的组成、调制解调技术、编码解码技术以及通信系统的性能评估。
具体内容包括:1.通信系统的组成:通信系统的基本概念、发送端、接收端、传输介质等;2.调制解调技术:调制的基本概念、调制的方法、解调的基本概念和解调的方法;3.编码解码技术:编码的基本概念、编码的方法、解码的基本概念和解码的方法;4.通信系统的性能评估:通信系统的性能指标、性能评估的方法。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握通信原理的基本概念、基本原理和基本方法;2.讨论法:通过小组讨论,培养学生团队合作意识和沟通能力,提高学生解决实际问题的能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够运用通信原理分析和解决实际问题;4.实验法:通过实验操作,使学生能够掌握调制解调技术、编码解码技术,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源:1.教材:通信原理教材,用于引导学生学习和掌握通信原理的基本概念、基本原理和基本方法;2.参考书:通信原理相关参考书,用于丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:通信原理相关视频、动画等多媒体资料,用于辅助学生理解和掌握通信原理;4.实验设备:通信原理实验设备,用于进行通信系统的模拟和分析,提高学生的实践能力。
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

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。
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长沙理工大学《通信原理》课程设计报告学院业通信工程班级号学生姓名课程成绩2016年1月1日课程设计成绩评定指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见课程设计任务书计算机与通信工程学院通信工程专业基于MATLAB/simulink的汉明码编码技术仿真与性能分析学生姓名:孙琦指导老师:胡双红摘要本课程设计主要是仿真通信系统中基带传输信道纠错编码技术中的汉明码编码技术。
利用MATLAB中SIMULINK通信系统仿真模型库进行汉明码的仿真,并调用通信系统功能函数进行编程,绘制时域波形,频谱及误码率。
产生一段随机的二进制非归零码的基带信号,对其进行汉明码编码后再送入二进制对称信道传输,在接收端对其进行汉明解码以恢复原信号,观察还原是否成功,改变二进制对称信道的差错率,计算传输前后的误码率,绘制信道差错率-误码率曲线,并与理论曲线比较进行说明。
在此基础上,对汉明码的性能进行分析,得出本次课程设计的成果。
关键词通信原理;汉明码;SIMULINK1引言MATLAB:MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink 两大部分。
MATLAB通信系统功能函数库由七十多个函数组成,每个函数有多种选择参数、函数功能覆盖了现代通信系统的各个方面。
这些函数包括:信号源产生函数、信源编码/解码函数、纠错控制编码/解码函数、调制/解调函数(基带和通带)、滤波器函数、传输信道模型函数(基带和通带)、TDMA、FDMA、CDMA函数、同步函数、工具函数等。
以纠错控制编解码函数为例:函数库提供了线性分组码、汉明码、循环码、BCH码、里德一索洛蒙码(REED—SOLOMON)、卷积码等6种纠错控制编码,每种编码又有编码、解码、矢量输入输出、序列输入输出等四种形式的函数表达。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
汉明码是由Hamming首先构造的,它是一种能够自动检测并纠正一重错的线性纠错码,即SEC(Single Error Correcting)码。
汉明码利用了奇偶校验位的概念,通过在数据位后面增加一些比特,可以验证数据的有效性。
利用一个以上的校验位,汉明码不仅可以验证数据是否有效,还能在数据出错的情况下指明错误位置。
它不仅性能好,而且编译码电路非常简单,易于实现。
从20世纪50年代出现以来,在提高系统可靠性方面获得了广泛的应用。
2 设计原理2.1汉明码编码原理奇偶校验是一种添加一个奇偶位用来指示之前的数据中包含有奇数还是偶数个1的检验方式。
如果在传输的过程中,有奇数个位发生了改变,那么这个错误将被检测出来(注意奇偶位本身也可能改变)。
一般来说,如果数据中包含有奇数个1的话,则将奇偶位设定为1;反之,如果数据中有偶数个1的话,则将奇偶位设定为0。
换句话说,原始数据和奇偶位组成的新数据中,将总共包含偶数个1. 奇偶校验并不总是有效,如果数据中有偶数个位发生变化,则奇偶位仍将是正确的,因此不能检测出错误。
而且,即使奇偶校验检测出了错误,它也不能指出哪一位出现了错误,从而难以进行更正。
数据必须整体丢弃并且重新传输。
在一个噪音较大的媒介中,成功传输数据可能需要很长时间甚至不可能完成。
虽然奇偶校验的效果不佳,但是由于他只需要一位额外的空间开销,因此这是开销最小的检测方式。
并且,如果知道了发生错误的位,奇偶校验还可以恢复数据。
如果一条信息中包含更多用于纠错的位,且通过妥善安排这些纠错位使得不同的出错位产生不同的错误结果,那么我们就可以找出出错位了。
在一个7位的信息中,单个数据位出错有7种可能,因此3个错误控制位就足以确定是否出错及哪一位出错了。
一般来说,若汉明码长为n,信息位数为k,则监督位数r=n-k。
若希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置,则要求2-1≥n或2-1≥k+r+1从编码形式上,我们可以发现汉明码是一个校验很严谨的编码方式。
在这个例子中,通过对4个数据位的3个位的3次组合检测来达到具体码位的校验与修正目的(不过只允许一个位出错,两个出错就无法检查出来了,这从下面的纠错例子中就能体现出来)。
在校验时则把每个汉明码与各自对应的数据位值相加,如果结果为偶数(纠错代码为0)就是正确,如果为奇数(纠错代码为1)则说明当前汉明码所对应的三个数据位中有错误,2.2汉明码纠错原理汉明码(Hamming Code)是一个可以有多个校验位,具有检测并纠正一位错误代码的纠错码,所以它也仅用于信道特性比较好的环境中,如以太局域网中,因为如果信道特性不好的情况下,出现的错误通常不是一位。
汉明码的检错、纠错基本思想是将有效信息按某种规律分成若干组,每组安排一个校验位进行奇偶性测试,然后产生多位检测信息,并从中得出具体的出错位置,最后通过对错误位取反(也是原来是1就变成0,原来是0就变成1)来将其纠正。
要采用汉明码纠错,需要按以下步骤来进行:计算校验位数→确定校验码位置→确定校验码→实现校验和纠错。
下面来具体介绍这几个步骤。
本文先介绍除最后一个步骤的其它几个步骤。
计算校验位数要使用汉明码纠错,首先就要确定发送的数据所需要要的校验码(也就是“汉明码”)位数(也称“校验码长度”)。
它是这样的规定的:假设用N表示添加的校验码位,它们之间的关系应满足:N=K+r≤2r-1。
如K=5,则要求2r-r≥5+1=6,根据计算可以得知r的最小值为4,也就是要校验5位信息码,则要插入4位校验码。
如果信息码是8位,则要求2r-r≥8+1=9,根据计算可以得知r的最小值也为4。
根据经验总结,得出信息码和校验码位数之间的关系如表2-2所示。
表2-2 信息码位数与校验码位数之间的关系据码(称之为“码字”)共有12位。
根据以上介绍的校验码位置分布规则可以得出,这12位编码后的数据就是p1、p2、b1、p3、b2、b3、b4、p4、b5、b6、b7、b8。
现假设原来的8位信息码为10011101,因现在还没有求出各位校验码值,现在这些校验码位都用“?”表示,最终的码字为:??1?001?1101。
确定校验码经过前面的两步,我们已经确定了所需的校验码位数和这些校验码的插入位置,但这还不够,还得确定各个校验码值。
这些校验码的值不是随意的,每个校验位的值代表了代码字中部分数据位的奇偶性(最终要根据是采用奇校验,还是偶校验来确定),其所在位置决定了要校验的比特位序列。
总的原则是:第i位校验码从当前位开始,每次连续校验i(这里是数值i,不是第i位,下同)位后再跳过i位,然后再连续校验i位,再跳过i位,以此类推。
最后根据所采用的是奇校验,还是偶校验即可得出第i位校验码的值。
3 仿真与程序3.1 SIMULINK仿真在设计中,本系统信号产生模块选用伯努利二进制序列产生器(Bernoulli Binary Generator)来输出速率为100Bit/s的随机数字信号,主要步骤如下:1.进入Hamming encoder进行编码2.送入BSC信道传输3.接收信号送入Hamming decoder进行差错纠正4.其后加一误码率计算模块(Error Rate Calculation)计算误码率5.再用示波器scope观察波形,用spectrum scope观测频谱6.由To Workspace模块将运算结果送入M文件7.画出信噪比与误码率关系的曲线。
绘制SIMULINK仿真电路图,如图3-1,因为信号为离散型号,示波器(Scope)无法正常出现波形,后经老师指导,加入Unbuffer/buffer,并更换AWGN信道为BSC信道,进行了正确的误码率以及编码器译码器的设置。
图3-1 SIMULINK仿真电路图(更改后可行)3. 2 模块设置(1)产生服从伯努利分布的随机二进制序列,模块的输出可以是帧结构的矩阵,也可以是数据流形式的行或列向量或一维数组。
二进制伯努利产生器设置如图3-2所示,将”sample time”设为0.01s,即0.01s产生一个码元。
图3-2 Bernoulli Binary Generator参数设置图(2)对Buffer模块进行设置,因为我们观测的是(7,4)汉明码的编码与解码,故将Buffer输出设为4,即将输入的串行数据转化为4位并行数据输入到汉明码编码模块。
如图3-3所示。
图3-3 Buffer模块参数设置图(3)因为本次观察(7,4)汉明码的编码与解码,所以汉明码编码器模块参数设置如图3-4所示。
图3-4 汉明码编码器参数设置图(4)BSC信道设置,我们先观测理想状态下的汉明码编码与解码,故将信道误码率设为“0”,如图3-4所示。
图3-5 BSC信道参数设置图(5)汉明码译码器也设为(7,4)汉明码对应的参数,如图3-6所示。
图3-6 汉明码译码参数设置图(6)误码率延时设置,在观察中发现在编码和解码的过程中,信息延时了4个码元的时间,故将 Receive delay设置为4,如图3-7所示。
图3-7 误码率延时时间设置图(7)对to workspace模块设置参数,将名称改为simout,如图3-8所示。
图3-8 to workspace模块参数设置3.3 M文件程序使命令的输入更加简化,当我们需要在命令窗口反复执行某些计算过程时,可以比较方便。
调用m文件来绘制误码率与信噪比的关系,程序如下所示:x=0:0.005:0.05; %x表示差错率y=x; %y表示信号的误比特率for i=1:length(x) %重复.mdl文件,检验不同条件下译码性能Fu1=x(i);sim(' test '); %计算BitErrorRate的均值作为仿真的错误比特率y(i)=simout(end,1);endplot(x,y); %绘制x和y的关系曲线图xl('BER'); 横坐标误比特率y=x;title('经(7,4)汉明码信道编码后的误码率改善')3.4仿真结果与分析(1)示波器观测的结果如图3-9所示,其中入口1为输入的串行数据,入口2为输出的数据,可看出输出的数据与输入数据相比,只是延迟了0.01s,即4个码元宽度的时间。