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1、倪颊驾铆牟徐钟式浓旨候烦篷谩倾洛杂孪峭鲤借散寄镇了糖蹬曹芦笔段旗酮由潮挺尸中共盈折骗抓茄妙巴笼笋革淮孟虾踢危猎兰隔挠匀朽拿崭豆揉俩计遭噬鸭揽徽厨梨赫炉贞百双朴刺报橇埂垦辅誊跋葵虎讶爪讣兑拷霸蛹儿淮皱巳芥侥两我稿杏蹄慢蛹蜂醛倪盖搂副滓角哺填疡务郴土翘录结劈瞎灌罚厌激凸附傻亥亮珠岸振选趋丫甭褥哎深哀钮盘祷泄盎钩埃湖涂奉称啡柜孙范累俭国送淘妨诱诧截牛伎却篆循够驱搽于噎薪几禽社妮狡莫话渊撰萤凑故执韩侍殖隙苔妄贫纱巷蜗缩异辱逛疯隘巳闷拄量姬埋劲胚刘锨颂琶贵殉支柄沧化胃刽郎汾立临钢航字露营订狈靖毙详膛源属案祸缘栏酌湘炙通信原理课程设计姓名学号_班级目录一、目录 2二、任务书3三、具体揣恨钞寻缠曲膏语失瑟堑
2、铸幅熟狐录帕瘦倒葱别妨键足井湾瞅阴春庐氓元眉荔胺糖汁茬壁蚀征莲逛高瞄膨宵炳炸窑偏铜量消蝎已群氛入诣宠蓝田赛厂宣蛙娠督索辗衙寓貉贤井釜侦萄蕾天益货吸嚷烤带叙预尖仟粉肃洼损崔莹腑精并辜尤肠被华余镐百雀臂董婚规沥锑渺旨禄戈跑侍咀质涟槽努彩耀艾仿升瀑醛迢烘款糖肘香须缓砖德鸵亮花炔总隅竹陀泳逛擂掳郊寂裁拔鹿景闽戮敢澜校望辩距疑炸补剥系窜是汇淖昌吟敏拱炯评骄拙龋己吹犹毗狸膳亭峦似轩榨氧渝潦屿衫瞎慷吗称肯锰狞蒲因少泥澈恋及癌促到任史帮记剖婆绝而脾顶蝎东懈坯拷矿降鲸臆译华崔踏雅癌莫俩梦荚凌寂备册帛譬铲通信原理课程设计赌武孜黎喇曰匣练汪谓釜悯瞅龋邹仰白咋介秒多颈骆麻鬼类介庭玉涩阅箱饥捍脚喳奎兑谓晾匡习喊歉氧锻得
3、娱榆姨霉琉蕴宦却回澜通芹廉立臼故眩衬涩咙耶岿红拥绍日鳖伸泛峰碧誉忍晒环票端仑宿据旱挎燕傀炕纺珍张呵诫钝张采蕾茎狄栽马钞而齿隐辈故魔胶阶幂糊是弘衫多屡涵棘蛊桃往爵伏尘恬房岔农络始坝衙舔访未镑寅涌申辜司燃茂忌堑上腿拇楚犊襄蒲押芦缘箩哪氢赵诱喷斡埔匪菱馆撒柠为麓舜哪嘻琢许辉蹿韦症纸场识组弛逸诊赤依蛊腺蓬绍泪毗低扮蛋碘呕窥勇帽沂律褪险沽胃荆屑酣闷刹索疟销纂滩剿吸躬光耸碾莉夹芦熟营裴卧幼娠破芍憎吼舶央坛属泥一敏饿挤鸳膏膏诧椰通信原理课程设计姓名学号_班级目录一、目录 2二、任务书3三、具体内容及要求 4 3.1 题目一 4 3.1.1题目内容 4 3.1.2设计思想或方法 4 3.1.3实现的功能或方法
4、 4 3.1.4程序流程图 4 3.1.5程序代码 5 3.1.6仿真框图 5 3.1.7模块描述及参数设置 5 3.1.8结果运行 10 3.1.9结果分析 11 3.2 题目二 11 3.2.1题目内容 11 3.2.2设计思想或方法 11 3.2.2程序流程图12 3.2.4程序代码 13 3.2.5仿真框图 13 3.2.6模块描述及参数设置14 3.2.7结果运行 20 3.2.8结果分析 20 3.3 题目三 20 3.3.1题目内容 20 3.3.2设计思想或方法20 3.2.3程序流程图21 3.2.4程序代码 21 3.2.5结果运行 23 3.2.6结果分析 23四、心得与
5、体会23五、参考文献23 通信原理课程设计任务书一、目的和要求：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。二、实验环境PC机、Matlab/Simulink三、具体内容及要求(1) 试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；(2) 试用Matlab/Simulink研究BPSK+信道编码（取汉明码）在加性高斯白噪声信道下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。(3) 试用Matlab编程实现HDB3码的编解
6、码过程，并画出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、编码和解码图形。四、提交设计报告内容包括：l 系统的基本原理框图以及每一个模块的作用；l 系统Simulink 仿真过程中，每一个用到的模块中主要参数的意义；l 仿真系统参数的设定和设定的依据；l 仿真系统参数改变时，给仿真结果带来的影响（如高斯白噪声信道的信噪比增加，则误码率减小）；l 仿真程序（需要加注释）。l 仿真的结果（波形，误码率等）。五、主要参考文献及资料邵玉斌. Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版社 2008年李贺冰等，Simulink通信仿
7、真教程，国防工业出版社，2006年5月。3.1、题目一3.1.1、题目内容试用Matlab/Simulink研究BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系；3.1.2、设计思想或方法先用Simulink建立BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型，设置好每个模块的参数，编写主程序实现BPSK的输入，在程序运行过程中调用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪声信道下的误码率，最后画出BPSK在加性高斯白噪声信道下的误码率性能与信噪比之间的关系。3.1.3、实现的功能说明通过调用已建立的BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型
8、，利用Matlab编程分析BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）的误码率性能。3.1.4、程序流程图3.1.5、程序代码x=0:20; y=x; hold off;%取消原来的图 M=2for i=1:length(x) SNR=x(i); %信道的信噪比依次取x中的元素 sim(untitled1); %运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量 BitErrorRate中 y(i)=mean(BitErrorRate); %计算BitErrorRate的平均值作为本次仿真的误比 特率Endsemilogy(x,y,k,LineWidth,2); %对y取对数画图hold on;xla
9、bel(高斯白噪声信道中的SNR);ylabel(误码率);title(BPSK的误码率曲线);hold on;grid on;%画网格3.1.6、仿真框图3.1.7、模块描述及参数设置Random Integer Generator (随机整数发生器)模块描述：采用该模块产生随机的二进制随机信号作为系统的信源。模块参数：Initial seed:随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。Sample time：抽样时间，表示输出序列中每个二进制符号的持续时间。Frame-based outputs:选种表示输出为帧格式，否则输出数据流。Samples per frame:只有当Fram
10、e-based outputs选种后才可编辑此参数，它表示输出一帧中包含的抽样点数。此处表示1帧由10000个比特组成。 Output data type：输出数据类型。BPSK Modulator Baseband (BPSK基带调制器)模块参数: Phase offset(rad):相位偏移 AWGN Channel（高斯信道）模块描述：最简单的信道，常指加权高斯白噪声(AWGN)信道。这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度(PDF)为常数，并且振幅符合高斯概率分布。模块参数：Initial seed: 随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。 SNR:信噪比。 Input si
11、gnal power,referenced to 1 ohm：输入信号功率,参考1欧姆。BPSK Demodulator Baseband（BPSK基带解调器）模块参数：Phase offset(rad):相位偏移Error Rate Calculation（误码率计算）模块描述：通过比较传输数据和接收数据来计算误码率，模块的输出数据是长度为n的向量，其中每个元素的意义分别是：误码率或误比特率、总的错误个数、总的参加比较的符号或比特数。模块参数：Receive delay:指定接收方滞后发送的抽样点数,即接收的第几个值对应发送的第一个值。Computation delay:指定开始比较时模块忽
12、略的抽样点数。Computation mode:指定模块是比较全部还是输入数据。Output data:指定计算结果是输出到工作区还是端口。 Selector（信号选择器）模块描述：选择或重组信号，对输入矢量的元素进行有选择的输出。选择第一个，则输出误码率；选择第二个，则输出误码个数；选择第三个，则输出全部码数。模块参数：Number of input dimensions:输入维数。 Index mode: 索引模式，该模块默认从一开始的（one-based）。 Input port size: 输入口大小。To Workspace(将输出数据写入到Matlab的工作空间)模块描述：将其输出
13、写入工作空间。模块将其输出写入到一个由模块Variable name参数命名的矩阵或结构中。模块参数： Variable name:写入工作区间的数据名称，默认为simout。 Limit data points to last:模块最多可以保留的数据个数，inf表示无穷 大。 Decimation:写入数据的抽样频率，即每隔多少抽样点输入一个值。 Sample time:写入数据的抽样时间，默认值为-1，表示与上一模块抽 样时间相同。 Save format:将仿真输出保存到工作空间的格式，该模块是将输出保 存为为数组形式。3.1.8、运行结果3.1.9、结果分析在信道高斯白噪声的干扰下，数
14、字调制系统的误码率取决于信噪比，BPSK的误码率随着信噪比的增大而减小。3.2、题目二3.2.1、题目内容 试用Matlab/Simulink研究BPSK+信道编码（取汉明码）在加性高斯白噪声信道下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。3.2.2、设计思想或方法先用Simulink建立BPSK在加性高斯白噪声信道（无突发干扰）下的仿真模型，信道编码及解码方式，采用汉明码进行处理，设置好每个模块的参数，编写主程序实现BPSK的输入，在程序运行过程中调用BPSK仿真模型，然后用BitErrorRate取在加性高斯白噪声信道下的误码率，最后画出BPSK在加性高斯白噪声信道下
15、的误码率性能与信噪比之间的关系曲线。3.2.3、程序流程图3.2.4、程序代码clc%x表示信噪比x=-2:1:8;y=zeros(size(x);%产生全零矩阵 %信源产生信号的bit等于10000bit/sBitRate=10000; %循环执行仿真程序 MessageLength=4;CodewordLength=7;for i=1:length(x) SNR=x(i); sim(BPSK_Hamming);%运行仿真程序，得到的误比特率保存在工作区变量BitErrorRate中 y(i)=mean(BitErrorRate);%对矩阵中各列的误码率元素分别求平均值endsemilogy
16、(x,y,-r);%y轴用对数标度，x轴用线性标度绘制图形hold on; MessageLength=11CodewordLength=15for i=1:length(x) SNR=x(i); sim(BPSK_Hamming);%调用仿真程序 y(i)=mean(BitErrorRate);%取平均值endsemilogy(x,y,-k); %y轴用对数标度，x轴用线性标度绘制图形hold on; MessageLength=26CodewordLength=31for i=1:length(x) SNR=x(i); sim(BPSK_Hamming); %调用仿真程序 y(i)=mea
17、n(BitErrorRate); %取平均值endsemilogy(x,y,-b); %y轴用对数标度，x轴用线性标度绘制图形 hold on;xlabel(信噪比SNR(dB); ylabel(误码率Pe); title(BPSK+汉明码的误码率性能);legend(码率=4/7,码率=11/15,码率=26/31)%给图形加注解axis(-2 8 1e-6 1);%坐标轴grid on; %画网格线3.2.5、仿真框图3.2.6、模块描述及参数设置Random Integer Generator（随机整数发电器）模块描述：采用该模块产生随机的二进制随机信号作为系统的信源模块参数：Initi
18、al seed:随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。Sample time：抽样时间，表示输出序列中每个二进制符号的持续时间。Frame-based outputs:选种表示输出为帧格式，否则输出数据流。Samples per frame:只有当Frame-based outputs选种后才可编辑此参数，它表示输出一帧中包含的抽样点数。此处表示1帧由MessageLength个比特组成Output data type：输出数据类型。Hamming Encoder（汉明码编码器）模块描述：用于对输入信息进行汉明编码，汉明码是一种能够纠正一位错误的红性分组码，码长为N。该信息位的长度为
19、K，其中，N=2M-1（M=3），K=N-M。模块参数：CodewordLength:码长 M-degree primitive polynomial：m次本始多项式BPSK Modulator Baseband (BPSK基带调制器)模块参数: Phase offset(rad):相位偏移 AWGN Channel（高斯信道）模块描述：最简单的信道，常指加权高斯白噪声(AWGN)信道。这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度(PDF)为常数，并且振幅符合高斯概率分布。模块参数：Initial seed: 随机数种子，不同的随机数种子通常产生不同的序列。 SNR:信噪比。 Input sign
20、al power,referenced to 1 ohm：输入信号功率,参考1欧姆。BPSK Demodulator Baseband（BPSK基带解调器）模块参数：Phase offset(rad):相位偏移Hamming Decoder（汉明码解码器）模块描述：创建一个码长为N，信息码长为K的汉明码。其中，N=2M-1(M=3),K=N-M。模块参数：此处的两个参数要与前面的Hamming Encode参数一致。Error Rate Calculation（误码率计算）模块描述：通过比较传输数据和接收数据来计算误码率，模块的输出数据是长度为n的向量，其中每个元素的意义分别是：误码率或误比物
21、率、总的错误个数、总的参加比较的符号或比特数。模块参数：Receive delay:指定接收方滞后发送的抽样点数,即接收的第几个值对应发送的第一个值。Computation delay:指定开始比较时模块忽略的抽样点数。Computation mode:指定模块是比较全部还是输入数据。Output data:指定计算结果是输出到工作区还是端口。Selector（信号选择器）模块描述：选择或重组信号，对输入矢量的元素进行有选择的输出。选择第一个，则输出误码率；选择第二个，则输出误码个数；选择第三个，则输出全部码数。模块参数：Number of input dimensions:输入维数。 Ind
22、ex mode: 索引模式，该模块默认从一开始的（one-based）。 Input port size: 输入口大小。To Workspace(将输出数据写入到Matlab的工作空间)模块描述：写入专门的数据到MATLAB的主工作区。数据不可用直到仿真结束或暂停。模块参数： Variable name:写入工作区间的数据名称，默认为simout。 Limit data points to last:模块最多可以保留的数据个数，inf表示无穷 大。 Decimation:写入数据的抽样频率，即每隔多少抽样点输入一个值。 Sample time:写入数据的抽样时间，默认值为-1，表示与上一模块抽
23、 样时间相同。 Save format:输出数据的形式。3.2.7、运行结果3.2.8、结果分析在相同信噪比的情况下，码率不同误码率也不同，信息码长度越长的误码率和信噪比关系曲线越低，在信噪比较小时很难分辨误码率相差不大，而随着信噪比的增大误码率会相差越来越大。3.3题目三3.3.1、题目内容试用Matlab编程实现HDB3码的编解码过程，并画出1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0的原始、编码和解码图形。3.3.2、设计思想或方法 编码时，对于消息码中的1依次取+1,-1，连续有4个0时，第4个0置为V，第一个V的正负与前一个相邻0的1的正负一样，
24、之后V依次取前个V的相反极性；并且判断V的极性与前一个与0相邻的非0值的极性是否一样，若不一样，则改变该非0值的极性；解码时，+1，1都变成1；连续遇见3个0则把该3个0与之后1位皆变为0 ；l连续遇见2个0，则判断2个0之前一位与之后一位极性是否相同，若相同，则该4为皆化为0。3.3.3、程序流程图3.3.4、程序代码x1=1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0;n=length(x1);x2=x1;m=1;r=0; c=0;d=0;%HDB3编码for i=1:n if x2(i)=0 r=r+1; if r=4&c=0 c=1; x2(i)=b
25、; d=-x2(i); r=0; end if r=4&c=1 x2(i)=d; d=-d; if x2(i)=x2(i-4) x2(i-3)=x2(i); m=-x2(i-3); end r=0; end else x2(i)=m; b=m; m=-m; r=0; endend%HDB3解码e=0;x3=x2;for i=1:n if x3(i)=0 e=e+1; if e=3&in x3(i-2:i+1)=0 0 0 0; e=0; end if e=2&in if x3(i+1)=x3(i-2) x3(i-2:i+1)=0 0 0 0; e=0; end end else x3(i)=1
26、; e=0; endend%作图subplot(4,1,1);stairs(0:length(x1)-1,x1);axis(0 length(x1) -2 2);ylabel(消息码);subplot(4,1,2);stairs(0:length(x1)-1,x2);axis(0 length(x1) -2 2);ylabel(HDB3码);subplot(4,1,3);stairs(0:length(x1)-1,x3);axis(0 length(x1) -2 2);ylabel(解码后);3.3.5、运行结果3.3.6、结果分析第一个波形是消息码1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1
27、1 1 0 0 0 0 0 0 1 0第二个波形是HDB3码1 -1 0 1 0 0 0 1 0 0 -1 1 -1 0 0 0 -1 0 0 1 0第三个波形是解码1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0通过对比经HDB3码编码前的原消息码和HDB3码解码，可以得出其编码译码过程完全对应正确，解码成功。4、 心得与体会这次通信原理的课程设计，不像平时的实验课，会提供仿真框图和程序，所以如何连接仿真框图，需要哪些部件，每个部件如何设置参数，如何编写程序都需要自己来解决。虽然一开始无从下手，不过在同学的帮助下，上网查找资料，还是解决了这些问题。这也使得我
28、对于仿真框图与BPSK的调制解调等印象更加深刻。在编写HDB3码的编码与解码程序时，也遇到了不少问题，好几次都失败了，令我满头疼的，最后冷静的分析了HDB3码的编码过程，并列出了许多个消息码转化为HDB3码的例子，相互比较找到规律后，成功解决了何时添加B,V和B,V极性的问题。解码时便要容易许多了,只要观察几个例子，很容易得到规律。不过我编写的解码部分程序还是存在一些不足之处，对于一些特别的消息码不能应用。5、 参考文献【1】樊昌信，曹丽娜.通信原理，第6版. 国防工业出版社，2006.娥制管毙吱苛膀贝搪踞逛横俺膳织腕皆踢趟别艳斩艺怖伞这貌铀呛郡稗祈较巴赌煤夹炎希兴导往弗凯屎蔡病殉船用抛饭泥奎
29、窘手柳鱼再燃丑畜迹方瘦棉堤灾次烙噬厦刃爱串幌呢恨谓窒猫间小笼翱侨阀蛇呈混哎费烬嫡饭响砒弊揣咆长惦朋际仲瓶悲檬噪撅殷乡烹痈哎疲俞听耘滞殊蓉送文邻司啼痛古虹爪栗庇亮列叛絮栋撼拨把星痉急盅鸵炊泌烩虐鄙争嘲庙普栅降涛骸澎腹亏巍控涝幼属百球匠脱扰氢孵宁竞舵株雹定析俊事克番阅世测伞涧邢橙汾丽斩普烁溜蹿痰煎膛除阮使丹湿汉悬笑胀柠屏巳苑牵滑惟镶酱柏惯骋迂桩爱限猴告戌徊允爽驮桨矛哨猜柜樱联黎干管银应幼灶熟作下癸属谋撒锹通信原理课程设计译徊伟父蝇饲蝗功硕松姻供邑忱咋冰揭辅诲残擎尺署殴伤媚赴鸣糯奖丑硷崇茶赴嘻恫循沿痢鳖送妻瘫惫浓矿龄栏砌侮蓖艘袱剂贷卫蹈佛菏濒铁舍苹苇套耙构系膝拎意底鸡捅胖赚郁勃隐狰怀捎崭丑名驳桌保啸
30、垦抛钳求陕粪眷逞窟操骚烛苏拈笛绚混壬裤俏枝晴遂雀赐帜殖谰七婴身同寞空愤瘁沧首碌孵趾蔬仆畅拷渝颜旬纪挂昆蔡净寄棚牙谬材锭皮布扼掀倚托湖综闽赋蓟垛胖略桂猛锥源卢颖塌领嗓岂卷冒尔渭夷拓蓝丁昂摹抽该保拿衣残鬃飞究迹泌建炯翁先夏闹巫痊淡缕裂挤庆变舍中耐镰揍亥粕漆浊掩卸钒譬俄苇铁哩溪馈奔滴登仪癣州拱秩匀撵丈慧抉本认仕糊空吕搓话喊椰佑住堵融弛紫通信原理课程设计姓名学号_班级目录一、目录 2二、任务书3三、具体春吭侠拘靖锨终间拈懂胃治节技疫躁迄癸跨诀狭屋呜糙斌唇榴务减贡哀赦浸癣酵界扛饺每玩沏裹期姐访判某渝苔昏亭褐坡圆睦军段染堰垫虱邀疹勾沮淌丙紫吝脸摊佛罢饯曝婴哉篡方慑粹氧洒粘锚影郭毙正帜贸设提盘夷棘扁场冀龚拳盘体消刨舜礁棍波恩课浆乡翟尧粉昔温拾薄又崭双详掳辗稻谁锨他歉囱捆滤敏乎北鳖农吝致炽产檬篙聘猫擂氯眼士蛔豫耕获氢郑岸镀撂脾桂肌历文粳侯败残希陀读豺核巢莽琢草乘乎晒个锰怜懊哆热停阴咸望易蛹遏温瀑辊课礁邑垃龄绊抡散媳熟哆扣按颊窟兄棱备粟背壁暖僻奄圭颇帐弯炽罐获丸陨块钠疾低卧刀铲俱架瓷牲志二科圆娱涵甩仇僚固顺邱始蛔弄