通信原理课程设计：基于Matlab的3B4B编码与译码的设计与仿真
通信原理课程设计基于Maab的BB编码与译码的设计与仿真
课程设计1（数据通信原理）设计说明书题目：3B4B 编码与译码的设计与仿真学生姓名学 号班 级 成 绩指导教师 数学与计算机科学学院2015年9月12日樊佳佳网络工程1301班贾伟课程设计任务书2015—2016学年第1学期课程设计名课程设计1（数据通信原理）称：课程设计题3B4B 编码与译码的设计与仿真目:完成期自2015 年8 月11 日至2015 年9 月11限：日共2 周设计内容：设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3 AMI、CMI、2B1Q 3B4B 曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
使用Matlab/Simulink 仿真软件，设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形，能观察各分系统的各级波形。
教研室负责人:指导教师:课程设计评阅摘要设计一个码元信息传递系统，包括编码和译码两部分，这个系统可以高效地传递信息。
该系统是基于matlab/simulik 实现的，设计数字电路来实现码元由3bit 一组到4bit 一组的转换，提高信息的传输效率。
关键词：3B4B ; 编码器；译码器目录目录..........................................1.课题描述.....................................2.3B4B码编译码模块设计 .............................2.1 3B4B码编译码原理 ............................2.2 3B4B 编码器原理及框图............................2.3 3B4B 译码器原理及框图 ...........................2.4编译码程序图.................................3.3B4B编译码程序图的参数设置及其仿真结 .......................3.1仿真系统中模块参数设置和仿真实验结果.....................4. 总结......................................5. 参考文献....................................1. 课题描述设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3、AMI、CMI、2B1Q、3B4B 曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
通信原理课程设计报告模拟数字通信系统Matlab仿真平台的设计和实现
《通信原理I课程设计》任务书目录一、课程设计要紧内容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4二、课程设计实验要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄4三、课程设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄—┄┄4四、课程设计思路及进程—┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄┄┄┄5五、课程设计实验结果┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15六、课程设计分析及心得┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18七、通信原理I课程设计环节参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄——┄┄┄—————18一．课程设计要紧内容1、完成系统方案的设计；2、完成仿真程序的设计与调试；3、分析仿真结果，得出合理结论。
二．课程设计实验要求1.仿真输入的模拟信号，给出信号波形和功率谱密度；2.实现题目要求的模拟信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，和解调后的输出信号波形；3.实现题目要求的模拟信号的数字化；4.实现题目要求的数字基带码型变换和反变换，画出变换后数字基带信号的波形；5.实现题目要求的数字信号的调制与解调，画出调制后的信号波形和功率谱密度，和解调后的输出信号波形；6.在不同的条件下（基带码型、调制方式，输入信噪比），对系统信噪比（模拟）和误码性能（数字）进行分析，画出系统误码率仿真曲线；7.实现系统仿真平台正常运行；按要求完成设计报告。
三．课程设计原理数字频带通信系统（5号题目）：输入：第一输入模拟信号，给出此模拟信号的时域波形。
数字化：将模拟信号进行数字化，取得数字信号，能够选择PCM编码。
调制：能够选择简单的二进制数字调制方式，例如振幅键控（2ASK）、相移监控（2PSK）、频移键控（2FSK），差分相移键控（DPSK）等。
要求每一个题目至少选择两种调制方式。
有能力的同窗也能够选择其它高效的调制方式，例如多进制数字振幅键控等，给出调制后信号的时域波形。
推荐-3B4B编码与译码的设计与仿真 精品
课程设计I(数据通信原理)设计说明书题目：3B4B编码与译码的设计与仿真学生姓名樊佳佳学号1318064017班级网络工程1301班成绩指导教师贾伟数学与计算机科学学院20XX年 9 月 12 日课程设计任务书20XX—20XX学年第1 学期课程设计名称：课程设计I(数据通信原理)课程设计题目：3B4B编码与译码的设计与仿真完成期限：自20XX 年8 月11 日至20XX 年9 月11 日共2 周设计内容：设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3、AMI、CMI、2B1Q、3B4B、曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
使用Matlab/Simulink仿真软件，设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形，能观察各分系统的各级波形。
指导教师：教研室负责人：课程设计评阅摘要设计一个码元信息传递系统，包括编码和译码两部分，这个系统可以高效地传递信息。
该系统是基于matlab/simulik实现的，设计数字电路来实现码元由3bit一组到4bit一组的转换,提高信息的传输效率。
关键词：3B4B ; 编码器; 译码器目录1.课题描述设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3、AMI、CMI、2B1Q、3B4B、曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
使用Matlab/Simulink仿真软件，设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形，能观察各分系统的各级波形。
最后根据课设的内容和设计的结果，书写课程设计说明书一份（按格式书写）。
说明书中要求画出整个系统框图、各点波形，并说明工作原理。
在图中表示出各点波形。
系统能测试其各分系统波形的频谱特性，在图中表示出各点频谱。
根据通信原理，并分析说明各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）。
基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及其仿真
本科毕业设计论文题目：基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及其仿真所在系：电气与信息工程系专业：电子信息工程班级：学号学生姓名：指导老师：摘要论文题目：基于MATLAB的通信系统信道编码的研究及仿真学科专业：电子信息工程姓名：班级：电信学号：指导教师：摘要现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂:另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。
这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。
现代计算机科学技术快速发展，已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。
这些功能强大的仿真软件，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。
通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程. 对通信系统的发展起着举足轻重的作用。
通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。
本文首先介绍了通信系统仿真的墓本内容，包括通信系统仿真的一般步骤MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink 以及S-函数的相关概念。
从理论上对通信系统进行深入细致的研究是非常必要的。
本文对通信系统中的一些重要环节，包括信道、噪声、模拟信号的数字化传输、信道编码以及信号调制的原理、方法和过程进行了详细的阐述。
理论知识是用来指导具体实践的。
本文在深刻理解通信系统理论的基础上利用MATLAB强大的仿真功能，设计了许多具体的通信系统仿真模型。
在仿真模型设计过程中，本文对模型设计的目的、具体的结构组成、仿真流程以及仿真结果都给出了具体详实的分析和说明。
最后,本文对所做的研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。
关键词：通信系统，仿真，MATLAB. S-函数，系统设计西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）ABSTRACTTitle: The communications system based on MATLAB simulation research and channel codingApplicant: Li JieSpeciality: Electronic information projectABSTRACTModern social development requirements will increasingly communication system, performance and high, more and more complex, on the other hand, the requirement communication system technology research and product development and shorten the cycle, reduce cost, improve level. So sharp opposition in two aspects, only through the use of powerful computer aided analysis and design techniques and tools to achieve. The modern computer science and technology development, have developed a new generation of visual simulation software. These powerful simulation software, communication system design and analysis of the simulation process relatively intuitive and convenient, which also makes communication system simulation technology faster development. Communication system simulation through the communication system design process of the development of communication system. Plays an important role. Communication system Simulation has extensive adaptability and good flexibility and help us to better research communications system performance. This paper introduces the system simulation of the content, including the communication system of general steps of MATLAB simulation of a visualization simulation tools and Simulink related concepts - function. From the theory of communication system intensive study is very necessary. This paper is an important link of some of the communication system, including channel simulation signal and noise, the digital transmission, channel coding modulation signal and the principle, method and process in detail. Knowledge is used to guide practice. Based on the profound understanding of the communication system based on the theory of MATLAB simulation, the design of the function of many specific communication system simulation model. In the design process simulation model, this model is designed, specific structure, simulation process and the simulation results are given detailed analysis and explanation. Finally, this paper studies are summarized, and working for the future work and puts forward research direction.KEY WORDS: communication system, simulation of MATLAB. S - function, systemdesign西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）目录目录摘要 (I)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2 选题目的 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 主要研究内容及技术方法 (2)1.5研究课题的方案设计 (3)2 通信原理及通信系统仿真简介 (5)2.1 通信发展及趋势 (5)2.1.1 通信发展史简介 (5)2.2 通信的基本概念 (6)2.3 通信系统仿真及其重要作用 (7)2.3.1 通信系统仿真的概念 (7)2.3.2 通信系统仿真的重要作用 (8)3 通信系统仿真相关内容概述 (11)3.1 通信系统仿真的一般步骤 (11)3.1.1 仿真建模 (11)3.1.2 仿真实验 (11)3.1.3 仿真分析 (12)3.2 用于仿真的软件 (12)3.2.1 MATLAB (12)3.2.2 MATLAB的发展及特点 (13)3.2.3 MATLAB在通信仿真中的应用 (14)3.3 SIMULINK (15)3.3.1 Simulink概述 (15)3.3.2 Simulink仿真过程 (19)3.4 S-函数 (20)4 通信系统信道编码的研究及仿真 (23)4.1 信道编码概念 (23)4.1.1 信道编码概念及任务 (23)4.2 信道编码的分类 (23)4.2.1分组编码 (23)4.2.2循环冗余码 (24)西安交通大城市学院本科生毕业设计（论文）4.2.3卷积编码 (24)4.3仿真系统设计 (25)4.3.1 RS编码纠错性能分析 (25)4.3.2 CRC-16编码检错性能分析 (32)4.3.3卷积编码软判决译码和硬判决译码性能分析 (40)5.1 总结 (49)5.2展望 (49)致谢 (51)参考文献 (53)1 绪论1 绪论1.1选题意义随着现代通信系统的飞速发展,计算机仿真已成为今天分析和设计通信系统的主要工具,在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。
通信原理matlab课程设计报告
通信原理matlab课程设计报告目录一．问题描述-----------------------------------------3 二．实验原理-----------------------------------------4 三．源程序-------------------------------------------6 四．数据测试----------------------------------------16 五．调试分析----------------------------------------22 六．用户使用手册------------------------------------23 七．心得体会----------------------------------------24一、问题描述1 使用编程完成3的编码与解码2 课程设计需要运用编程实现222，2调制解调过程，并且输出其源码，调制后码元以及解1调后码元的波形二、实验原理编码解码原理3码：三阶高密度双极性码 3码与二进制序列的关系：(1)二进制信号序列中的“0”码在3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；2(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用V取代节，偶数时则选用B00V取代节 2二进制数字调制技术原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控(1)2信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法解调有相干解调和非相干解调P=1时f(t)=;p=0时f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移(2) 一个2信号可以看成是两个不同载波的2信号的叠加其解调和解调方法和差不多2信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2频谱的组合(3) 2以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为° (4) 2调制原理方框图如下图S(t)载波A(t)移相码变换间接法信号调制器原理方框图2信号的解调，主要有两种方法，即相位比较法和相干解调法相干解调法原理方框图如下图：带通滤相乘低通滤波抽样判决逆码变换本地载波提取3相干解调法原理方框图三、源程序a=20; %a数如r=(21a-1); %a-1个rn=r-1; %rn=[1rn]; %表示元素个数，可以修改码元为任意个随机产生离散均匀二值分布，共每个元素减1变为二值随机数列跟书上一致，从1开始随机产生离散均4匀二值分布，共a个=rn; %将原序列保存起来，便于后面解码后比较l=1; k=1:a-3(rn(k))==1m=rn(k); %m记录可能存在的连续4个0前面非零码元的符号rn(k)==0rn(k+1)==0 rn(k+2)==0rn(k+3)==0 %检测是否连续4个码元都是0 rn(k+3)=2*m; %用2表示书上的V rn ; %插入V(2)后l=1; %l=1表示两个V之间有偶数个非零码，0是偶数，所以初始为1，l=-1表示两个V之间有奇数个非零码 s=1:a(rn(s))==2 d=s+1:a (rn(d))==1 %V之间的非零码只有+1，-1遇到一个一使l变一次号，表示偶数或奇数 l=-l;(rn(d))==2 l~=1l=1; %不需要插入B时若检测到V也应把计数器清零%最初版本的升级处1 %检测到下一个V时，若为偶数个，则插入Brn(d-3)=3*(-(rn(d-4))/((rn(d-4)))); %3代表B插入不带符号的Brn(d:a)=-rn(d:a);%V后的符号再交替5rn %到此处完成了插入不带符号的 B % s=1:a% (rn(s))==3 %找到B%rn(s)=rn(s)*(-(rn(s-1))/((rn(s-1)))); %B与前一个位置的带符号的归一值相乘再取反，实现符号B(3)的极性与前一非符号的相反%B后面第三个就是接下来的V从它开始非零码正负号交替变化 % %=rn; %给B(3)添加了符号，并且实现了V 后的符号再交替%以上便实现了3的编码%下面进行解码 k=1:a(rn(k))==2rn(k-3)=0;rn(k)=0; %每个V都变成0，V前面第三个有可能是B(3)有可能是0也恢复为0(rn(k))==1 rn(k)=1;rn %解码后的恢复序列rn- %解码与原码比较全为0则解码正确s=('通信原理''2''2''2''2') s1='2'; n=8;N=;K=4; a=(1n); =[];sl=[];=1e3;fc=1e3;%载频1 t=(01/N); i=1:(a)6a(i)==01=(1N);1=(1N);=[1]; c=(2*pi*t*fc); sl=[sl c];(1);(K11);('')('基带信号') ;([0N*(a)-]);tz=*6*sl;(K12);(tz'');('调制后信号'); ;=(tz80'');(K13);('') ;('信号+噪声')Fs=3e3;[ba]=(440[]*2/Fs);%设计带通滤波器，阶数为4，通带纹波，阻带衰减40DBsf=(ba);%信号通过该滤波器 (2); K1=4;(K111);(sf'') ;('')2=(sf); %乘同频同相(K112);(2'') ;('全波整流器');Fs=3e3;%抽样频率HZ[ba]=(440[50]*2/Fs);%设计低通滤波器 sf1=(ba2);%信号通过该滤波器，输出信号sf (K113);(sf1'') ;('');sf2=[];LL=fc/*N; i=LL/2; =[];(i<=(sf1)) %判决 sf2=[sf2sf1(i)>=];7i=i+LL;i=1:(sf2) sf2(i)==01=(1N);1=(1N);=[1];(1);(K14); ('') ;('解调后信号'); ([0N*(sf2)-]);2='2';l=(0pi50);% 数据初始化 t=(09*pi); b=1:1:9;=1:1:; f=1:1:; g=1:1:;w1=2 %正弦波f1的频率可以根据自己想要的频率在此改写 %正弦波f2的频率可以根据自己想要的频率在此改写 f1=(w1*l); (1);f2=(w1*l+pi); (1);(211)(lf1)([0 pi - ])('t')('f1');%画出f1信号波形(212)(lf2)([0 pi - ])('t')('f2');%画出f2信号波形 a=[0 1 0 0 0 1 1 0 1]i=1:9 %2编码 a(i)==0k=1:50 %如果二进制原码为0则输出f1波形 (k+50*(i-1))=f1(k);j=1:50(j+50*(i-1))=f2(j); %r如果二进制原码为1则输出f2波形8i=1:9 %2解码 n=0;m=0; j=1:50(j+50*(i-1))-f1(j)==0 n=n+1;(j+50*(i-1))-f2(j)==0 m=m+1; n>mb(i)=0; b(i)=1; bi=1:9 %画出解码后的波形包括原码和解码出的码进行对比 j=1+50*(i-1):50*i f(j)=a(i); g(j)=b(i);(2);(311)(tf)([0 9*pi - ])('t')('数字基带调制原码');(312)(t)([0 9*pi - ])('t')('调制好的波形');(313)(tg)([0 9*pi - ])('t')('解码得到的码');[]=(fg)3='2';%==生成随机码元、基带信号、调制================% n=8;%随机码元个数N=;%模拟一个码元的点数 K=4;%1画四个小图 a=(1n)%码元生成=[];%定义空数组，存放基带信号 i=1:(a) a(i)==01=(1N);1=(1N);9=[1];%基带信号(1);(K11);('')('基带信号') ;([0N*(a)-]);=1e3;%每一个码元中采样点的间隔宽度 fc=1e3;%载频1t=(01/N); tz=[];c1=(2*pi*t*fc);%载波c2=(2*pi*t*fc*2);%载波i=1:(a) a(i)==1 tz=[tzc1];tz=[tzc2];(K12);(tz'');('2已调信号'); ;=(tz20'');%加噪(K13);('') ;('信号+噪声')%===========解调============% Fs=5e3;%采样频率[b1a1]=(440[]*2/Fs);%设计带通滤波器，阶数为4，通带纹波，阻带衰减40DB[b2a2]=(440[]*2/Fs); sa=(b1a1);%信号通过该滤波器 sb=(b2a2); (2);K1=3;%2画输出数据出错错误：有时运行程序，在产生随机二进制码时由于程序的不稳定，在产生1的时候却产生了2，进行程序修改之后是之变得稳定输出提示语句未显示错误：提示语与程序中设置显示语言发生冲突使用模块时未能成功连接错误：连接语使用不一致21六、用户使用手册《通信原理》樊昌信曹丽娜编国防工业出版社《程序设计与应用》刘卫国主编高等教育出版社22七、心得体会通过这两周的通信原理课程设计实践，我复习了编程语言的基本概念、语法、语义和数据类型的使用特点，加深了对课堂所学理论知识的理解，掌握了运用结构化程序设计的基本思想和方法，更重要的是培养了自己的自学能力因为这是我们第二次接触编程语言，在编写程序以及调试的过程中遇到了很多困难，但是我通过去图书馆查找资料，请教同学老师，再自己一点点改善程序，最终编写出一个比较完善的程序，实现了所有要求功能，这是最值得我欣慰的一点以下是我的几点切身感受：编写程序需要一个清醒的头脑，明确的思路，同时也要有耐心毅力刚拿到程序设计课题时，我感觉一片茫然，因为在之前的信号处理学习中，只是在一些例题中接触过语言，甚至没有看过一些基础的书籍，更没有上过课，所以初次遇到一个实际问题，感觉无从下手这是由于自己对的模块设计不够理解，同时对的基本语句一无所知，不过通过请教老师懂得了首先要设计目录，再根据用户输入执行语句，在每个后调用一个函数，来实现要求的功能，这样一下子豁然开朗，掌握了基本设计思路之后，后面的编程就顺利多了至此，我真真体会到清晰地思路对成功编写一个程序的重要性当然成功编写一个程序绝非易事，之前，我总以为程序能够正常运行，就代表着编程成功，后来我才发现我大错特错了我用了三天时间，完成了程序的编写、改错，但我立刻发现尽管程序能够正常运行，部分功能却不完善，甚至不能实现经过一次又一次调试、修改又修改，一点一点发现问题并改正，我才真正发现编程远没有想象中的简单它需要的不仅是清晰地编程思路、编程技巧，还需要有耐心有毅力，不要放弃我们在大学需要学习的不仅是基础知识、专业知识，更重要的是一种学习能力正如老师所说学习是终生的，因此学习能力也就能让我们受益终生由于课堂时间有限，课程只能靠我们自学，然而画图功能我们必须用到，因此只能通过自习，实践也证明我们是有自学的潜能的，通过自学课本，不理解的知识，通过查找资料，请教老师，最终掌握知识，因此，这次课程设计时间培养了我们的自学能力。
基于Matlab编译码器的仿真与设计
摘要摘要本课程设计主要解决信源编码和信道编码中的卷积码的数字调制，信源输出的模拟信号要转换成数字信号，就需要对信源信道进行编码译码操作，并通过Simulink软件进行设计与仿真，进行误码率分析。
卷积码是一种性能优越的信道编码。
它的编码器和译码器都比较容易实现，同时它具有较强的纠错能力。
随着纠错编码理论研究的不断深入，卷积码的实际应用越来越广泛。
本文简明地介绍了卷积码的编码原理和译码原理。
并在SIMULINK模块设计中，完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。
最后，通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。
经过仿真和实测，并对测试结果作了分析。
得出了以下三个结论：（1）当改变卷积码的码率时，系统的误码性能也将随之发生变化。
（2）对于码率一定的卷积码，当约束长度N 发生变化时，系统的误码性能也会随之发生变化。
（3）回溯长度也会不同程度上地影响误码性能。
关键词：编译码器；simulink；设计与仿真卷积码；码率ABSTRACTABSTRACTThis course is designed to solve source coding and channel coding convolutional codes in the digital modulation, the source output analog signals into digital signals to be converted to the need for the source and channel coding and decoding operations, and through the Simulink software design and simulation, and the bit error rate analysis. Convolutional code is a superior performance of channel coding. Its encoder and decoder are relatively easy to implement, and it has a strong error correction capability. Error-correcting coding theory research with the deepening of the practical application of convolutional codes more widely. This concise introduction to the principles of convolutional coding and decoding principles. SIMULINK module in the design, completed the coding and decoding convolutional code and bit error statistics of the whole process simulation module. Finally, changes in the simulation process of convolutional codes, respectively, to deepen our understanding of the important parameters of these parameters on convolutional codes convolutional codes error performance. The simulation and measurement, and test results are analyzed. Reached the following three conclusions:(1) When the change rate convolutional code, the system error performance will subsequently change.(2) For a certain rate convolutional codes, when the constraint length N changes, the system BER performance also will be changed.(3) back length will be affected to varying degrees, error performance. Keywords: codec; simulink;design and simulation of convolutional code目录第1章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本课题的意义 (1)1.4 本课题的研究方法 (2)第2章 MATLAB组件介绍及通信系统概述 (3)2.1 MATLAB与通信仿真的发展现状及应用 (3)2.2 通信系统概述与组成 (3)2.3 通信仿真 (4)2.4 Simulink仿真及工作原理 (6)第3章信源编码 (8)3.1 A律μ律编码特性 (8)3.1.1 A律编码 (8)3.1.2 μ律编码 (8)3.1.3 A律13折线 (9)3.2 A律、μ律的特性比较 (11)第4章信道编码及译码 (15)4.1 卷积码的概念介绍 (15)4.2 卷积码的编码过程介绍 (15)4.3 卷积码译码过程的概述 (16)4.4 卷积码的最大似然译码 (19)4.5 输入与同步单元 (21)第5章卷积码的仿真 (22)5.1 Simulink仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 (22)5.2 简化维特比译码器的仿真 (26)第6章卷积码译码器的误码率分析 (28)6.1信噪比与误码率的关系 (28)6.2.不同回溯长度对卷积码性能的影响 (29)6.3 不同码率对卷积码误码性能的响 (31)6.4 不同约束长度对卷积码的误码性能影响 (32)第7章结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第1章引言第1章引言1.1 课题背景随着现代通信的发展，高速信息传输和高可靠性传输成为信息传输的两个主要方面，而可靠性尤其重要。
基于matlab的通信原理课程设计
基于matlab的通信原理课程设计标题：基于MATLAB的通信原理课程设计引言：在现代信息社会中，通信原理是计算机、通信和电子工程等领域中必不可少的基础学科。
为了更好地理解和应用通信原理的相关知识，本文将介绍一种基于MATLAB的通信原理课程设计，旨在通过实际操作加深对通信原理的理解和应用。
第一部分：通信原理的基础知识在这一部分中，我们将简要介绍通信原理中的基础知识，包括信号与系统、调制与解调、多路复用等内容。
通过对这些知识点的介绍，读者将对通信原理的基本原理有一个清晰的认识。
第二部分：MATLAB在通信原理中的应用在这一部分中，我们将介绍如何使用MATLAB来实现通信原理中的相关内容。
具体包括MATLAB中信号与系统的建模和仿真、调制与解调算法的实现以及多路复用技术的模拟等。
通过这些实例，读者将学会如何使用MATLAB来进行通信原理的实际操作，并将理论与实践相结合。
第三部分：基于MATLAB的通信原理课程设计在这一部分中，我们将详细介绍一个基于MATLAB的通信原理课程设计的步骤和内容。
我们将选择一个特定的通信原理主题，例如调制与解调、信道编码等，并明确课程设计的目标和要求。
接下来，我们将介绍如何利用MATLAB对所选主题进行建模和仿真，以及如何设计实验来验证理论和算法。
我们将提供一些常见问题的解答和示例，以帮助读者更好地完成该课程设计。
第四部分：总结与回顾在这一部分中，我们将对整个文章进行总结和回顾。
我们将重点强调通信原理课程设计的重要性，以及基于MATLAB的实践操作对于加深对通信原理的理解和应用的作用。
我们将强调课程设计过程中遇到的挑战和解决方案，以及对课程设计结果的分析和评估。
观点和理解：基于MATLAB的通信原理课程设计是一种非常有效的教学方法。
它不仅让学生能够在实际操作中加深对通信原理的理解和应用，而且能够培养学生的研究和问题解决能力。
通过该课程设计，学生将学会如何利用MATLAB进行模拟和仿真，并掌握通信原理中的关键算法和技术。
通讯原理课程设计MATLAB
通讯原理课程设计MATLAB一、教学目标本课程的目标是让学生掌握通讯原理的基本知识，学会使用MATLAB进行通讯系统的仿真和分析。
通过本课程的学习，学生应能理解并运用模拟通信和数字通信的基本原理，熟练使用MATLAB进行通信系统的建模和仿真，提高解决实际通信问题的能力。
具体来说，知识目标包括：1.掌握通信系统的基本概念和分类。
2.理解模拟通信和数字通信的基本原理。
3.熟悉MATLAB在通信系统中的应用。
技能目标包括：1.能够使用MATLAB进行通信系统的仿真和分析。
2.能够根据实际问题选择合适的通信方案和算法。
3.能够撰写规范的实验报告，对实验结果进行分析和讨论。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
2.培养学生的创新精神和批判性思维。
3.培养学生对通信技术的兴趣和热情，提高其对专业学习的积极性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括通信系统的基本概念、模拟通信和数字通信的原理，以及MATLAB在通信系统中的应用。
具体的教学大纲如下：1.通信系统的基本概念和分类：介绍通信系统的定义、分类和性能指标。
2.模拟通信原理：包括调幅、调频和调相的原理及其应用。
3.数字通信原理：包括数字调制、解调、编码和解码的原理及其应用。
4.MATLAB在通信系统中的应用：介绍MATLAB的基本使用方法，以及如何利用MATLAB进行通信系统的仿真和分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程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。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握通信原理的基本知识和MATLAB的基本使用方法。
2.讨论法：引导学生进行思考和讨论，提高学生的创新精神和批判性思维。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解通信原理和MATLAB在通信系统中的应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行实验，培养学生的实践能力和团队合作意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《通信原理》和《MATLAB教程》。
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课程设计I(数据通信原理)
设计说明书
题目：3B4B编码与译码的设计与仿真
学生姓名樊佳佳
学号1318064017
班级网络工程1301班
成绩
指导教师贾伟
数学与计算机科学学院
2015年 9 月 12 日
课程设计任务书
2015—2016学年第1 学期课程设计名
称：
课程设计I(数据通信原理)
课程设计题
目：
3B4B编码与译码的设计与仿真
完成期限：自2015 年8 月11 日至2015 年9 月11 日共2 周
设计内容：
设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3、AMI、CMI、2B1Q、3B4B、曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
使用Matlab/Simulink仿真软件，设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形，能观察各分系统的各级波形。
指导教师：教研室负责人：
课程设计评阅
摘要
设计一个码元信息传递系统，包括编码和译码两部分，这个系统可以高效地传递信息。
该系统是基于matlab/simulik实现的，设计数字电路来实现码元由3bit一组到4bit一组的转换,提高信息的传输效率。
关键词：3B4B ; 编码器; 译码器
目录
目录 (3)
1.课题描述 (4)
2.3B4B码编译码模块设计 (5)
2.1 3B4B码编译码原理 (4)
2.2 3B4B编码器原理及框图 (5)
2.3 3B4B译码器原理及框图 (6)
2.4 编译码程序图 (6)
3.3B4B编译码程序图的参数设置及其仿真结 (9)
3.1仿真系统中模块参数设置和仿真实验结果 (9)
4.总结 (12)
5.参考文献 (14)
1.课题描述
设计一种数字基带传输中的一种编译码系统（HDB3、AMI、CMI、2B1Q、3B4B、曼切斯特、差分曼切斯特等选取一种）。
使用Matlab/Simulink仿真软件，设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形，能观察各分系统的各级波形。
最后根据课设的内容和设计的结果，书写课程设计说明书一份（按格式书写）。
说明书中要求画出整个系统框图、各点波形，并说明工作原理。
在图中表示出各点波形。
系统能测试其各分系统波形的频谱特性，在图中表示出各点频谱。
根据通信原理，并分析说明各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）。
通过本次的实践，要求学生完成以下任务：
1）对课本知识的全面复习，了解基带编码与译码原理；
2）对MATLAB仿真软件的学习，能够使用该工具进行基带编码和译码的仿真验证；
3）通过团队合作，完成编码与译码的设计，并用MATLAB软件进行仿真验证；
4）课程设计的结果全面正确，功能模块清晰分明；
5）加强团队合作精神，开拓创新能力；
6）文档资料完整规范。
2.3B4B码编译码模块设计
2.1 3B4B码编译码原理
3B4B码是在本次毕业设计中需要重点了解和掌握的一种线路码型，并且根据3B4B的编码特点和编码原理，设计出符合毕业设计中各项指标要求的编译码器。
在3B4B的线路码型中，输入的原始码流3B码，共有8个码字，变换为4B码时，共有16个码字，见表2.1。
为保证信息的完整传输，必须从4B码的16个码字中挑选8个码字来代替3B码。
设计者应该根据最佳线路码特性的原则来选择码表。
大多数mBnB都采用两种模式编码，两种模式交替使码字中的不均值为零，这种编码电路多采用可编码只读存储器PROM查找表的方法实现。
下面介绍一种3B4B码，可用更为简单的电路实现，其编码规则具体说明如下：
先将输入的数字信号每3b为一码字，在同样长的时隔内变换成4b一组的输出码字。
（1）变换后4b的一个码字中，第1与第4比特位分别由变换前3b码字中的第1与第3比特位取反而得到；
（2）变换前第1与第2比特位分别作为变换后的第2和第3比特位。
其编码情况如表1所示。
从编码表可以看出，这种编码规则不仅简单，且具有以下2个突出的特点：
（1）编码后每组码字的前两位都有极性翻转，定时信息丰富，有利于译码电路中分组信号的提取；
（2）连“0”和连“1”的分组经变换后都成为“0”，“1”均等的码字，对抑制光接收机中的基线浮动有利。
表1
3B 000 001 010 011 100 101 110 111 4B 1001 1000 1011 1010 0101 0100 0111 0110 2.2 3B4B编码器原理及框图
如图4.1所示，图中的串并变换和并串变换是移位寄存器。
首先将设计好的码表存入编码逻辑(PROM)内，待变换的信号码输入串并变换器后，在信号码时钟Cp1的作用下，数字信号在串并变换内移位，变为3比特一组的码，b1,b2,b3,并行输出作为编码逻辑(PROM)的地址码，从而完成将原始码流每3比特分成一组的分组过程。
编码逻辑(PROM)是集成元件构成的逻辑网，根据需要及功能，在本次毕业设计中，采用的是PIC系列的单片机。
它的功能是跟据码表里的逻辑关系把信号码组变换成线路码组。
在地址码的作用下，编码逻辑(PROM)根据存储的码表输出与地址对应的并行4B码，进入并串变换器，在线路码时钟Cp2的作用下，移位而输出已变换的4B码流，完成编码过程
2.3 3B4B译码器原理及框图
光纤通信线路编/译码器的设计
如图4.2所示，译码过程和编码过程相反，译码器与编码器基本相同。
译码时，把送来的已变换4B信号码流，每4比特并联为一组，作为译码逻辑(PROM)地址，然后读出3B码，再经过并串变换还原为原来的信号码流
2.4 编译码程序图
下图1为3B4B码的编码图和译码图
图1.3B4B码的编码译码图编码器程序图：
图2.编码器
译码器程序图：
图3.译码器
编码解析：
如上图所示，图的前半部分为编码程序图，该图先将一串随机01串，串转并，转化为3b一码字，将其按下面规则处理：3B：1B ，2B，3B；4B：1b,2b,3b,4b; 1b=1B取反，2b=1B,3b=2B,4b=3B取反；处理过后产生4个数字的并行码，再并转串，最后在显示器上，显示原数据串和转化为4B的数据串，比较其中的区别。
译码解析：
将得到的4B数据串串转并处理，传化为4b一码字，再按照以下规则处理：1B=2b,2B=3b,3B=4b取反；经过程序处理后得到3个数字的并行码，再并转串，将得到的数据串和原始数据串显示在显示器上，忽略时间延迟，两个数据串的波形图应是相同的。
3.3B4B编译码程序图的参数设置及其仿真结3.1仿真系统中模块参数设置和仿真实验结果图
以下为程序中重要物理模块的参数设置图：
当出现0的概率为0的效果图
图3.1 编码图
图3.2译码图当出现0的概率为1时的效果图如下
图3.3编码图图3.4译码图
当出现0的概率为0.5时的效果图如下
图3.5 编码图
图3.6 译码图
4.总结
通过实验证明这种3B4B编译码器原理是可行的，但编码后码速提高约为13%,因此，对于高速信号进行这种编译码必然会受到一般器件速度的约束。
有两个方案可以解决这个问题，一方面上述的3B4B 编译码器原路可以用于5B6B、7B8B等类似的mBnB编码，选取较大的m、n值，就可降低编码后的码速提高率。
另一方面，可以将上述的编译器电路固化在一片集成电路中，不仅可以满足高速信号的要求，同时也减小了系统的规模。
当然在具体设计时，需要一定的方法及技巧，目前我们正在进行这方面的探索和研究。
通过这次课程设计我的收获匪浅，我学会了用matlab软件对3B4B码的编码译码程序图的设计，同时，也熟悉了matlab 的使用。
以及了解到3B4B的特点。
5.参考文献
张宝富等. 《现代光纤通信与网络教程[M]》.2002 谭扬林《光纤通信系统[M]》.2000
吴德明.《光纤通信原理与技术》.2004
解金山，陈宝珍《光纤数字通信技术》.1997。