武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计》课程设计说明

目 录

摘 要 .................................................................................Ⅰ ABSTRACT ..............................................................................Ⅱ 1设计任务与整体概述 ....................................................................1

1.1设计任务 ........................................................................1 1.2整体概述 ........................................................................1 1.3原理框图 ........................................................................2 2 PCM编译码 ............................................................................3

2.1模拟信号的抽样 ..................................................................3 2.2抽样信号的量化 ..................................................................3

2.2.1均匀量化 ..................................................................4 2.2.2非均匀量化 ................................................................4 2.3 PCM编译码 ......................................................................6

2.3.1脉冲编码调制的基本原理 ....................................................6 2.3.2 逐次比较法编码 ...........................................................7 2.3.3 折叠二进制码原理 .........................................................8 2.3.4逐次比较法译码原理 ........................................................9 2.4 MATLAB编程实现PCM编译码 ......................................................10 3 HDB3码编解码 ........................................................................11

3.1 HDB3码编码 ....................................................................11 3.2 HDB3码的译码 ..................................................................12 3.3 MATLAB实现HDB3码编解码 .......................................................12 4循环码 ...............................................................................13

4.1循环码介绍 .....................................................................13 4.2 循环码编码原理 ................................................................14 4.3循环码的解码方法 ...............................................................15 4.4 循环码的纠错 ..................................................................16 4.5 MATLAB实现循环码编译码 ........................................................18 5 PSK调制与解调 .......................................................................20

5.1 2PSK调制原理 ..................................................................20 5.2 2PSK解调原理 ..................................................................21 5.3 MATLAB实现2PSK调制与解调 .....................................................22 6 衰落信道 ............................................................................23

6.1衰落 ...........................................................................23 6.2瑞利衰落 .......................................................................23 7仿真结果及分析 .......................................................................25

7.1 MATLAB简介 ....................................................................25 7.2 发送端仿真结果 ................................................................25 7.3 仿真结果分析 ..................................................................28 8小结 .................................................................................30 参考文献 ..............................................................................31 附录 ..................................................................................32 本科生课程设计成绩评定表 ..............................................................41

武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计》课程设计说明

摘 要

通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。一个数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，主要有信源编码与译码、信道编码与译码、数字调制与解调。具体过程是把信息源的模拟信号经过模数转换变成数子信号,然后，再进行基带编码、信道编码、载波调制然后发送到信道中，信道中存在干扰，接着接收端进行对应的解调、译码、数模转换得到最终的接收信号。

本文是基于PCM编码的PSK信号的MATLAB仿真。本文先分析了PSK系统的基本调制解调方法，用PCM编码将模拟信号转换为离散的数字信号，在基带中采用HDB3码编码，信道编码采用循环码，调制方式采用PSK,通过衰落信道传输，然后用MATLAB来仿真通信系统的整个过程。通过仿真，观察了调制解调过程中各个环节时域和波形，并结合调制原理，跟踪分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真与理论计算的性能，证明了仿真的可靠性。

关键词：数字通信系统、PCM、HDB3

码、循环码、PSK

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武汉理工大学《通信系统课群综合训练与设计》课程设计说明

ABSTRACT

The role of the communication system is to send information from the source to one or more destinations 。A digital communication system ,which is used to convey digital signal , mainly include the source coding and decoding, channel coding and decoding, digital modulation and demodulation .The process is as follows . Firstly, the source of analog signals through the analog-to-digital are converyed into a digital signal . Secondly , the digital signal are sent to the channel after baseband modulation coding, channel coding . Interference and noise exist in the channel . The receiver get the final signal after demodulation, decoding and d/a conversion.

This report is based on PCM coding of PSK signals by MATLAB simulation . At the first , this paper analyzes the basic modulation demodulation of PSK system in the way that PCM encoding converts analog signals into discrete digital signal, uses HDB3 code coding in baseband and cyclic code in channel coding , then PSK modulation way . After that , the signal transfer in the fading channel .At the last , use MATLAB to simulate the whole process of the communication system .

Keywords:

digital communication system , PCM, HDB3 code, cyclic code, PSK

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1设计任务与整体概述

1.1设计任务

利用仿真软件（如Matlab或SystemView），或硬件实验系统平台上设计完成一个典型的通信系统。完成整个系统各环节以及整个系统的仿真，最终在接收端或者精确或者近似地再现输入（信源），计算失真度，并且分析原因。 1）系统发送端要求：

表1-1 设计要求

模拟信源 一时间函数 数字化 PCM 基带码 HDB3码 信道码 循环码 调制方式 PSK 信道类型 衰落信道 2）在接收端的解调、信道解码、基带解码、数模转换与发送端一一对应。

1.2整体概述

通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。对于电通信来说，首先要把消息转变为电信号，然后经过发送设备，将信号送入信道，在接收端利用接收设备对接收信号作相应的处理后，送给信宿再转化为原来的信号。通信系统通常由信源、信道和信宿构成，其中包括模拟信号的数字化，基带信号的编码与解码，信道编码与解码，数字信号的调制与解调。通信系统通信过程可用图1.1所示的通信系统一般模型来概括。

信源发送端变换器信道反变换器接收端信宿噪声源

图1.1通信系统的一般模型

信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统两类，而且可以把模拟信号数字化后，用数字通信方式传输。为了在数字通信系统中传输模拟消息，发送端首先应将模拟消息的信号抽样，使其成为一系列离散的抽样值，然后再将抽样值量化为相应的量化值，并经编码变换成数字信号。

模拟信息源抽样、量化和编码m(t)模拟随机信号{Sk}数字随机信号数字通信系统{Sk}数字随机信号译码和低通滤波m(t)模拟随机信号

图1.2模拟信号的数字传输

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