matlab通信仿真课程设计
Matlab通信仿真设计任务书

教研室审查意见:
教研室主任签字: 年 院(系、部、中心)意见: 月 日
主管领导签字: 年 月 日
南京工程学院
课程设计任务书
课
程
名
称
Matlab 应用基础 通信工程学院 通信工程 K 通信 081/082
院(系、部、中心) 专 班 起 指 止 导 日 教 业 级
期 2010/-2010/ 师 潘 子 宇
1.课程设计应达到的目的
让学生综合运用信号与线性系统,通信原理,以及 matlab 语言等综合应用知识。基本熟悉软件 开发流程、要点以及注意事项。通过进行实际设计和编程,以加深对通信系统基础知识的理解,提高 学生利用 matlab 在通信领域进行实践的应用能力、分析解决问题的能力;增强学生对实践应用流程 模式的理解。
4.主要参考文献 1、《Matlab 程序设计教程》,刘卫国编著,中国水利水电出版社,2010 年。 2、《Matlab 教程》,张志涌编著,北京航空航天大学出版社,2004 年。 3、《MATLAB5.X 程序设计语言》 楼顺天 于卫 闫华梁 等 4、王立宁等编,《Matlab 与通信仿真》,人民邮电出版社,2000 年 1 月;
5.课程设计进度安排 起 止 日 期 2010 年 月 日 工 作 内 容
熟悉有关信号处理的理论,计算课程设计题目中的有关参 数。
月 日
确定软件流程框图,进行程序代码的编写和调试。
月
日
调试程序,记录和分析有关数据和结果。
6.成绩考核办法
预设计报告和设计总结报告的综合成绩占 30%,实际动手能力占 50%,创新能力占 10%,态度和纪律 占 10%,成绩按分优、良、中、及格和不及格五档。
3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕 题目一:建立仿真模型并进行仿真实验 建立如图所示的仿真模型in 模型的增益,观察 x-y 波形的变化。 (2) 用两个 Output 模块代图所示的 XYGraph 模块。 Configuration Parameters 在 对话框内,把时间和输出选作返回变量,分别填以变量名 t 和[y1,y2]。进行 仿真并用绘图命令画出 t-y1、t-y2 和 y1-y2。 题目二:利用 Simulink 仿真 x(t ) =
通信工程课程设计matlab

通信工程课程设计 matlab一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握通信工程中使用Matlab进行仿真实验的基本方法和技巧。
在知识目标方面,学生需要理解Matlab在通信工程中的应用场景,掌握Matlab的基本语法和编程技巧,以及熟悉通信系统的仿真流程。
在技能目标方面,学生需要能够独立完成简单的通信系统仿真实验,熟练使用Matlab进行数据分析和管理。
在情感态度价值观目标方面,学生应该培养对通信工程的兴趣,提高创新能力和团队合作意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括Matlab的基本使用方法、通信系统的仿真原理和实例演示。
首先,我们将介绍Matlab的界面布局和基本语法,让学生能够快速上手。
然后,我们将讲解通信系统的基本原理,如调制、解调、编码和解码等,并通过实例演示如何使用Matlab进行通信系统的仿真。
最后,我们将安排学生进行实际操作,完成一些简单的通信系统仿真实验,以提高他们的实际操作能力。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,我们将采用讲授法,为学生讲解Matlab的基本使用方法和通信系统的原理。
然后,我们将采用案例分析法,通过实例演示和分析,让学生深入了解通信系统的仿真过程。
此外,我们还将采用实验法,让学生亲自动手进行通信系统的仿真实验,提高他们的实际操作能力。
在整个教学过程中,我们将注重激发学生的学习兴趣和主动性,鼓励他们积极参与讨论和提问。
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,我们将准备以下教学资源。
首先,我们将使用教材《通信工程导论》作为主教材,为学生提供理论知识的系统学习。
其次,我们将提供一些参考书籍,如《Matlab入门与提高》等,供学生自主学习参考。
此外,我们还将在课堂上使用多媒体资料,如PPT演示文稿和视频教程,以丰富学生的学习体验。
最后,我们将准备实验设备,如计算机和通信实验箱,让学生进行实际操作和实验。
课程设计-用MATLAB语言编程设计通信仿真教学软件

课程设计-用MATLAB语言编程设计通信仿真教学软件MATLAB本文介绍了一个用MATLAB语言编写的通信仿真教学软件。
论述了通信的基础理论和通信仿真教学软件的设计思想以及实现的方法,并谈到了计算机辅助教学的必要性。
1.《通信原理》是通信类专业的一门极为重要的基础理论课程,主要研究信息传递的一系列变换的机理和属性,它包括:信号分析、调制解调、同步、检测过滤、纠错编码、信号特性等理论方面的内容,其内容抽象难懂促使我们应用MATLAB程序语言设计制作了这套通信仿真CAI课件。
意在利用计算机一类智能设备来实现该课程的机辅教学,帮助学生理解相关的知识难点。
2.在《通信原理》中,常常借助于各种信号的时域波形图以及频谱图来说明系统的原理,指出相应的电路设计应达到的目标。
欲将寄载消息的信号保质保量的传送给接收者,就必须对它们进行加工处理,对相应的部件进行分析和研究,而这种研讨过程中会用到大量的数学计算。
由于“MATLAB”是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,顾名思义,它是以矩阵,数组为基本处理对象,矩阵的维数不需要预先指定,且随时可变,具有丰富的矩阵运算功能。
因此,选用MATLAB作为开发环境无疑能够减轻系统分析与设计的编写负担,另外因MATLAB是一个开放性的系统,具有模块化的结构,任何用户自己已定义的函数都可作为MATLAB函数进行调用。
仿真功能我们采用了MATLAB语言编程,以Windows 和MATLAB为软件运行环境。
将通信原理中的知识点用MATLAB来实现。
通过灵活的菜单和界面设计使某些参数可调。
同时运用Simulink软件包,使波形在仿真的同时显示系统。
更加有利于在课堂上使用。
331通信中的常见技术如调制解调,多址与复用,同步,模拟信号数字化,噪声中的信号检测,差错控制等在通信原理这门课程中都要有所涉及,因此,必须将与这些技术相关的专业基础理论知识融汇与本课件的编程设计工作中,便使我们的CAI软件真正起到辅助教学的作用。
Matlab与通信仿真课程设计报告

《MATLAB与通信仿真》课程设计指导老师: 张水英、汪泓班级:07通信(1)班学号:E07680104姓名:林哲妮目录目的和要求 (1)实验环境 (1)具体内容及要求 (1)实验内容题目一 (4)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目二 (8)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目三 (17)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析题目四 (33)题目内容流程图程序代码仿真框图各个参数设置结果运行结果分析心得与体会 (52)目的和要求通过课程设计,巩固本学期相关课程MATLAB与通信仿真所学知识的理解,增强动手能力和通信系统仿真的技能。
在强调基本原理的同时,更突出设计过程的锻炼。
强化学生的实践创新能力和独立进行科研工作的能力。
要求学生在熟练掌握MATLAB和simulink仿真使用的基础上,学会通信仿真系统的基本设计与调试。
并结合通信原理的知识,对通信仿真系统进行性能分析。
实验环境PC机、Matlab/Simulink具体内容及要求基于MATLAB编程语言和SIMULINK通信模块库,研究如下问题:(1)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;(2)研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。
(3)研究BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析不同码率对误码率性能的影响。
比较不同信道编码方式的编码增益性能。
(4)研究BFSK+信道编码(取BCH码和汉明码)在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。
分析不同码率对误码率性能的影响。
比较不同信道编码方式的编码增益性能。
题目一题目内容:研究BFSK 在加性高斯白噪声信道下(无突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系 流程图是不是程序代码:clc clearecho on %x 表示信噪比x=0:15; % y 表示信号的误码比特率,它的长度与x 相同 y=x; % BFSK 调治的频率间隔等于24kHz FrequencySeparation=24000; %信源产生信号的bit 率等于10kbit/s BitRate=10000; % 仿真时间设置为10秒SimulatonTime=10; % BFSK 调质信号每一个符号的抽样数等于2 SamplesPerSymbol=2;开始 读懂题目,确定仿真框图 确定参数编写程序代码 运行程序,得出结果图 得出的结果是理想的结果? 修改参数 得出最终结果for i=1:length(x)%信道的信噪比依次取X中的元素SNR=x(i); %运行仿真程序,得到的误码率保存在工作区变量BitErrorRate中sim('shiyanyi1');%计算BitErrorRate的均值作为本次仿真的误码率 y(i)=mean(BitErrorRate);end% 准备一个空白的空间% hold off;figure% 绘制x和y的关系曲线图,纵坐标采用对数表示semilogy(x,y,'-*'); %对y取对数画图xlabel('信噪比'); %写X坐标ylabel('误码率'); %写y坐标title('BFSK在无突发干扰下误码率与信噪比的关系'); %写标题grid on; %画网格图仿真框图各个参数设置Random Integer GeneratorM-FSK Modulator BasebandAWGN ChannelTo Workspace运行结果结果分析:BFSK在无突发干扰下误码率随着信噪比的增大而减小题目二题目内容:研究BFSK在加性高斯白噪声信道下(有突发干扰)的误码率性能与信噪比之间的关系;分析突发干扰的持续时间对误码率性能的影响。
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》。
MATLAB通信仿真讲解

成绩南京工程学院课程设计说明书(论文)题目带限数字基带传输系统的仿真课程名称Matlab通信仿真设计院(系、部、中心)通信工程学院专业无线通信班级无线通信131学生姓名陈明星学号208130115设计地点信息楼C 322指导教师刘伟伟设计起止时间:2015年 12月14日至 2014年 12月 18日一、课程设计目的和要求1.综合运用信号与线性系统,通信原理,以及matlab语言等综合应用知识。
2.基本熟悉软件开发流程、要点以及注意事项。
3.掌握基带数字传输系统的仿真方法。
4.熟悉基带传输系统的基本结构。
5.掌握带限信道的仿真以及性能分析。
6.通过观察眼图判断信号的传输质量。
7.设计和编程,以加深对通信系统基础知识的理解,提高学生利用matlab在通信领域进行实践的应用能力、分析解决问题的能力;增强学生对实践应用流程模式的理解。
二:课设设备1.硬件:PC机2.软件:MATLAB7.1,Windows7操作系统三:课程设计原理及背景知识在实际通信中传输信道的带宽是有限的,这样的信道称为带限信道。
带限信道的冲激响应在时间上是无限的,因此一个时隙内的代表数据的波形经过带限信道后将在邻近的其他时隙上形成非零值,称为波形的拖尾。
拖尾和邻近其他时隙上的传输波形相互叠加后,形成传输数据之间的混叠,造成符号间干扰,也称为码间干扰。
接收机中,在每个传输时隙中的某时间点上,通过对时域混叠后的波形进行采样,然后对样值进行判决来恢复接收数据。
在采样时间位置上符号间的干扰应最小化(该采样时刻称为最佳采样时刻),并以适当的判决门限来恢复接收数据,使误码率最小(该门限称为最佳判决门限)。
在工程上,为了便于观察接收波形中的码间干扰情况,可在采样判决设备的输入端以恢复的采样时钟作为同步,用示波器观察该端口的接收波形。
利用示波管显示的暂时记忆特性,在示波管上将显示多个时隙内接收信号的重叠波形图案,称为眼图。
对于传输符号为等概的双极性码,最佳判决门限为0,最佳采样时刻为眼图开口最大处,因为该时刻上的码间干扰最小。
Matlab与通信仿真课程设计报告

实验一单边带调幅系统的建模仿真一、实验目的1.了解单边带调幅系统的工作原理2.掌握单边带调幅系统的Matlab和Simulink建模过程二、实验内容1、Matlab设计一个单边带发信机、带通信道和相应的接收机,参数要求如下。
(1)输入话音信号为一个话音信号,采样率8000Hz。
话音输入后首先进行预滤波,预滤波器是一个频率范围在[300,3400]Hz的带通滤波器。
其目的是将话音频谱限制在3400Hz以下。
单边带调制的载波频率设计为10KHz,调制输出上边带。
要求观测单边带调制前后的信号功率谱。
(2)信道是一个带限高斯噪声信道,其通带频率范围是[10000,13500]Hz。
要求能够根据信噪比SNR要求加入高斯噪声。
(3)接收机采用相干解调方式。
为了模拟载波频率误差对解调话音音质的影响,设本地载波频率为9.8KHz,与发信机载波频率相差200Hz。
解调滤波器设计为300Hz到3400Hz的带通滤波器。
2、用Simulink方式设计一个单边带传输系统并通过声卡输出接收机解调的结果声音。
系统参数参照实例5.9,系统仿真参数设置为50KH显示结果(1)能观察音频信号、SSB加载后的信号,解调后的信号波形(2)能观察音频信号频谱、SSB加载后的信号频谱,解调后的信号频谱(3)解调结果放到.wav音频文件,改变信道信噪比听解调的结果三、实验要求1.按要求设计仿真参数;2.按计算所得参数建立Matlab和SIMULINK系统模型;3.设置各模块参数及仿真参数后仿真系统;4.分析仿真结果。
实验二数字通信系统的建模仿真一、实验目的1.了解数字通信系统的建模过程2.了解数字通信系统的仿真过程,并掌握对建模的好坏进行分析二、实验内容建立并测试一个直接序列扩频体制的码分多址传输系统,对比以Gold序列、m序列以及随机整数发生器Random Integer Generator 作为直接序列扩频的扩频序列的传输性能,观察两路CDMA码源的收发数据波形,测试误码率,并用频谱仪观察直接序列扩频调制前后和解调前后的信号频谱。
matlab通信系统仿真课程设计

一、课程设计背景通信系统是现代信息社会中至关重要的基础设施,其设计和性能分析对于信息传输和交换具有重要意义。
Matlab作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于通信系统的仿真设计中。
本课程设计旨在通过Matlab软件进行通信系统的仿真设计,帮助学生掌握通信系统的基本原理和仿真方法,提高其工程实际应用能力。
二、课程设计目标1.了解通信系统的基本原理和结构;2.掌握Matlab编程基础及其在通信系统仿真中的应用;3.掌握通信系统常用信号处理技术;4.能够利用Matlab软件对通信系统进行仿真设计和性能分析。
三、课程设计内容1.通信系统基础知识介绍1.1 通信系统的基本原理1.2 通信系统的结构和功能2.Matlab编程基础2.1 Matlab语言基础2.2 Matlab基本操作和常用函数3.通信系统仿真设计3.1 通信系统信号生成和处理3.2 信道模型和噪声分析4.通信系统性能分析4.1 误码率性能分析4.2 信噪比分析4.3 频谱分析5.通信系统仿真设计案例分析5.1 数字调制与解调仿真设计5.2 OFDM系统性能分析5.3 MIMO系统仿真设计及性能分析四、课程实践环节1.使用Matlab进行通信系统仿真设计的基本操作演练;2.利用Matlab开发和验证通信系统中的基本算法;3.对通信系统的性能进行仿真分析,并进行结果验证;4.辅助课程设计项目的实践环节,帮助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握。
五、课程设计评价1.学生综合能力的评价1.1 学生对通信系统基础知识的掌握情况1.2 学生Matlab编程能力的提升情况1.3 学生通信系统仿真设计能力的提高情况2.课程设计效果的评价2.1 课程内容是否能满足学生学习需求2.2 课程设计项目实践环节的实际效果2.3 课程设计是否对学生的就业和科研有帮助六、课程设计具体步骤1.明确课程设计目标和内容,制定详细的教学计划;2.准备教学资源和实践环节所需的软硬件设备;3.进行教师培训,提高教师对课程设计内容和实践操作的掌握程度;4.组织学生参与通信系统的相关理论学习和Matlab编程基础课程;5.根据课程设计内容和步骤进行实践操作演练;6.指导学生进行通信系统的仿真设计和性能分析实践;7.进行课程设计项目实践环节,辅助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握;8.评价课程设计效果,总结经验和改进措施。
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《matlab通信仿真设计》课程设计指导书2009年11月课程设计题目1:调幅广播系统的仿真设计模拟幅度调制是无线电最早期的远距离传输技术。
在幅度调制中,以声音信号控制高频率正弦信号的幅度,并将幅度变化的高频率正弦信号放大后通过天线发射出去,成为电磁波辐射。
波动的电信号要能够有效地从天线发送出去,或者有效地从天线将信号接收回来,需要天线的等效长度至少达到波长的1/4。
声音转换为电信号后其波长约在15~1500km 之间,实际中不可能制造出这样长度和范围的天线进行有效信号收发。
因此需要将声音这样的低频信号从低频率段搬移到较高频率段上去,以便通过较短的天线发射出去。
人耳可闻的声音信号通过话筒转化为波动的电信号,其频率范围为20~20KHz 。
大量实验发现,人耳对语音的频率敏感区域约为300~3400Hz ,为了节约频率带宽资源,国际标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz 。
调幅广播除了传输声音以外,还要播送音乐节目,这就需要更宽的频带。
一般而言,调幅广播的传输频率范围约为100~6000Hz 。
任务一:调幅广播系统的仿真。
采用接收滤波器Analog Filter Design 模块,在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。
采用另外两个相同的接收滤波器模块,分别对纯信号和纯噪声滤波,利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率,继而计算输出信噪比,用Disply 显示结果。
实例1:对中波调幅广播传输系统进行仿真,模型参数指标如下。
1.基带信号:音频,最大幅度为1。
基带测试信号频率在100~6000Hz 内可调。
2.载波:给定幅度的正弦波,为简单起见,初相位设为0,频率为550~1605Hz 内可调。
3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz ,中心频率为1000kHz 。
4.在信道中加入噪声。
当调制度为时,设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB ,要求计算信道中应该加入噪声的方差,并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。
仿真参数设计:系统工作最高频率为调幅载波频率1605KHz ,设计仿真采样率为最高工作频率的10倍,因此取仿真步长为8max1 6.2310(1-1)10step t s f -==⨯ 相应的仿真带宽为仿真采样率的一半,即 18025.7(1-2)2step W KHz t ==设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt ,载波为c(t)=cos2πf c t ,则调制度为m a 的调制输出信号s(t)为()(1cos 2)cos 2(1-3)a c s t m Ft f t ππ=+容易求出,s(t)的平均功率为21(1-4)24a m P =+设信道无衰减,其中加入的白噪声功率谱密度为N 0/2,那么仿真带宽(-W,W)内噪声样值的方差为2002(1-5)2N W N W σ=⨯= 设接收选频滤波器的功率增益为1,带宽为B ,则选频滤波器输出噪声功率为 002(1-6)2N N B N B =⨯=因此,接收选频滤波器输出信噪比为20(1-7)/out P P P SNR N N B B Wσ=== 所以信道中的噪声方差为 2(1-8)out P W SNR B σ=⨯根据上面的公式,编程计算出噪声的方差,并将方差值和其它已知值作为仿真系统的参数。
中波调幅广播传输系统仿真的参考模型如图1-1所示。
接收通道滤波器用Analog Filter Design 模块实现,可设置为2阶带通的。
为了能够测量输出信噪比,以参数完全相同的另外两个滤波器模块分别对纯信号和纯噪声滤波,最后利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率,继而计算输出信噪比,通过Display 显示。
任务二:调幅的包络检波和相干解调性能仿真比较。
根据通信理论,以解调输出信噪比衡量的同步相干解调性能总是优于包络检波性能。
在输入高信噪比条件下,包络检波接近同步相干解调的性能,而随着输入信噪比逐渐降低,包络检波性能也逐渐变坏,当输入信噪比下降到某一值时,包络检波输出信噪比将急剧下降,这种现象称为包络检波的门限效应。
图1-1 中波调幅广播传输系统仿真参考模型实例2:以实例1为传输模型,在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比,观察包络检波解调的门限效应。
图1-2所示的仿真模型用于测量包络检波的门限效应,发送的调幅波参数以及仿真步进与实例1相同。
首先,调幅信号通过AWGN信道后,分别送入包络检波器和同步相干解调器。
包络检波器由Saturation模块来模拟具有单向导通性能的检波二极管,模块的上下门限分别设置为inf和0。
同步相干所使用的载波是理想的,直接从发送端载波引入。
两解调器后接的低通滤波器相同。
解调后的两路信号送到示波器显示,同时送入信噪比测试模块,即图中的子系统SNR Detection,其内部如图1-3所示。
在SNR Detection模块中,输入的两路解调信号通过滤波器将信号和噪声近似分离,以分别计算信号和噪声分量的功率,进而计算信噪比。
两个带通滤波器参数相同,其中心频率为1000Hz,带宽为200Hz,对应于发送基带测试信号频率,其输出近似视为纯信号分量。
两个带阻滤波器参数也相同,其中心频率为1000Hz,带宽为200Hz,其输出可近似为信号中的噪声分量。
之后,通过零阶保持模块将信号离散化,再由buffer模块和方差模块计算出信号和噪声的功率,buffer缓冲区长设置为+005个样值,这样将在内进行一次统计计算。
最后,由分贝转换模块dB Conversion和Fcn函数模块计算出两解调器的输出信噪比。
计算输出Display显示的同时,也送入工作空间,以便能够编程作出两解调性能曲线,To Workspace模块设置为只将最后一次仿真结果以数组(Array)格式送入工作空间,变量名为SNR_out,它含有2个元素,即两个解调输出信号的检测信噪比。
当设置信道噪声方差等于1时,执行仿真所得到的解调信号波形如图1-4所示。
可以看出,相干解调输出波形中,噪声成分相对要小一些。
图1-2 包络检波和相干解调性能测试仿真模型图1-3 解调输出信噪比近似于测量子系统SNR Detection的内部结构任务三:用matlab编程方法,得出解调性能曲线。
通过编程方法,连续改变输入信号信噪比,用以计算出对应的方差,每计算一个方差后调用一次,从而获得在Workspace中的数据SNR_out,通过matlab绘图的方法将包络检波和相干解调的信噪比与输入信噪比的关系绘于同一图,比较其性能。
在matlab空间调用的函数是sim(‘’)。
课程设计题目2:模拟信号的数字化基带信号的采样定理是指,对于一个频谱宽度为BHz的基带信号,可惟一地被均匀间隔不大于1/(2B)秒的样值序列所确定。
采样定理表明,如果以不小于1/(2B)次/秒的速率对基带模拟信号均匀采样,那么所得到样值序列就包含了基带信号的全部信息,这时对该序列可以无失真地重建对应的基带模拟信号。
例如,电话话音信号的最高频率为3400Hz,为了保证无失真采样,对其进行采样的最低速率必须大于等于6800次/秒,考虑到实际低通滤波器的非理想特性,数字电话通信系统中规定采样率为8000次/秒。
为了保证在足够大的动态范围内数字电话话音具有足够高的信噪比,提出了非均匀量化:在小信号时采用较小的量化间距,而在大信号时用大的量化间距。
在数学上,非均匀量化等价于对输入信号进行动态范围压缩后再进行均匀量化。
小信号通过压缩器时增益大,大信号通过压缩器时增益小。
这样就使小信号在均匀量化之前得到较大的放大,等价于以较小间距直接对小信号进行量化,而以较大间距对大信号进行量化。
在接收端要进行相应的反变换,即扩张处理,以补偿压缩过程引起的信号非线性失真。
中国和欧洲的PCM 数字电话系统采用A 律压扩方式,即:1ln (2-1)sgn()(1ln )1ln Ax A y x A x A⎧⎪⎪+=⎨⎪+⎪⎩+ 压缩系数A=。
A 律压缩扩张曲线可用折线来近似,16段折线点是:x=[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]y=[-1,-7/8,-6/8,-5/8,-4/8,-3/8,-2/8,-1/8,0,1/8,2/8,3/8,4/8,5/8,6/8,7/8,1]其中靠近原点的4根折线斜率相等,可视为一段,因此总折线数为13段,称为13段折线近似。
用Simulink 中的Look-Up Table 查表模块可以实现对13折线近似的压缩扩张计算的建模,压缩模块的输入向量设置为:[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128, 1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]输出量向量设置为:[-1:1/8:1]。
扩张模块的设置与压缩模块的设置相反。
任务一:PCM 编码PCM 是脉冲编码调制的简称,是现代数字电话系统的标准语音编码方式。
A 律PCM 数字电话系统中规定:传输语音的信号频段为300~3400Hz ,采样率为8000次/s ,对样值进行13折线压缩后编码为8位二数字序列。
因此,PCM 编码输出的数码速率为64kbps 。
PCM 编码的二进制序列中,每个样值用8位二进制码表示,其中最高比特位表示样值的正负极性,规定负值用0表示,正值用1表示。
接下来的3位比特表示样值的绝对值所在的8段折线的段落号,最后4位是样值处于段落内16个均匀间隔上的间隔序号。
在数学上,PCM 编码较低的7位相当于对样值的绝对值进行13折线近似压缩后的7位均匀量化编码输出。
实例1:设计一个13折线近似的PCM 编码器模型,使它能够对取舍在[-1,1]内归一化信号样值进行编码。
测试模型和仿真结果如图2-1所示。
其中信号源用一个常数表示。
以Saturation 作为限幅器,Relay 模块的门限设置为0,其输出即可作为PCM 编码输出的最高位,即确定极性码。
样值取绝对值后,以Look-Up Table(查表)模块进行13折线压缩,并用增益模块将样值范围放大到0~127,然后用间距为1的Quantizer 模块进行四舍五入取整量化,并用Integer to Bit Converter 将整数转换成长度为8个比特的二进制数据,最后用Display 模块显示编码结果。
将PCM 编码器封装成一个子系统,整个文件模型保存为。
任务二:PCM 解码实例2:测试模型和仿真结果如图2-2所示,其中PCM 编码子系统就是图2-1中虚线所围部分。
PCM 解码器中首先分离并行数据中的最位(极性码)和7位数据,然后将7位数据转换为整数值,再进行归一化、扩张后与双极性的极性码相乘得出解码值。