目錄第一章概述 4
第二章 systemview動態系統**軟體簡介 5
2.1 systemview系統特點 5
2.2 systemview**步驟 5
第三章課程設計內容 6
3.1 設計要求 6
3.2 2dpsk系統組成及原理簡介 7
3.3誤位元率簡介 9
第四章**模型的建立及結果分析 10
4.1低頻2dpsk相干解調系統 10
4.2低頻2dpsk差分解調系統 13
4.3高頻2dpsk相干解調系統誤位元速率 14
4.4高頻2dpsk差分解調系統誤位元速率 17
4.5曲線分析 20
4.6誤位元速率除錯過程中需注意的問題 20
第五章心得體會 23
第六章教材與參考文獻 24
第1章概述
《通訊原理》課程是通訊、電子資訊專業最重要的專業基礎課,其內容幾乎囊括了所有通訊系統的基本框架,但由於在學習中有些內容未免抽象,而且不是每部分內容都有相應的硬體實驗,為了使我們學生能夠更進一步加深理解通訊電路和通訊系統原理及其應用,驗證、消化和鞏固其基本理論,增強對通訊系統的感性認識,培養實際工作能力和從事科學研究的基本技能,在通訊原理的理論教學結束後我們開設了《通訊原理》課程設計這一實踐環節。
通訊系統作為乙個實際系統,是為了滿足社會與個人的需求而產生的,目的就是傳送訊息(資料、語音和影象等)。通訊技術的發展,特別是近30年來形成了通訊原理的主要理論體系,即資訊理論基礎、編碼理論、調製與解調理論、同步和通道復用等。
systemview是elanix公司推出的乙個完整的動態系統設計、模擬和分析的視覺化**平台。從濾波器設計、訊號處理、完整通訊系統的設計與**,直到一般的系統數學模型建立等各個領域, systemview 在友好而且功能齊全的視窗環境下,為使用者提供了乙個精密的嵌入式分析工具。
在本課程設計中學生通過運用先進的**軟體對通訊系統進行**設計,既可深化對所學理論的理解,完成實驗室中用硬體難以實現的大型系統設計,又可使學生在實踐中提高綜合設計及分析解決實際問題的能力,加強系統性和工程性的訓練。
第2章 systemview動態系統**
2.1 systemview系統的特點
systemview通過方便、直觀、形象的過程構建系統,提供了豐富的部件資源、強大的分析功能和視覺化開放的體系結構,已逐漸成為各種通訊、訊號處理、控制及其它系統的分析、設計和**平台以及通訊系統綜合實驗平台。整個系統具有如下特點:
(1)強大的動態系統設計與**功能
systemview 提供了開發電子系統的模擬和數字工具,在基本庫中包括多種訊號源、接收器、各種函式運算器等,大量的訊號源和豐富的運算元圖符和函式庫便於設計和分析各種系統特別適合於現代通訊系統的設計、**和方案論證。
(2)方便快捷
systemview使用了使用者熟悉的windows介面功能鍵,採用功能模組去描述系統。設計視窗中各功能模組都用形象直觀的圖符表示,圖符引數可根據需要實時調整,無需進行複雜程式設計即可完成各種系統的設計與功能級上的**。同時其無限制的分層結構使建立龐大而複雜的系統變得容易。
(3)可擴充套件性
systemview具有與外部資料檔案的介面,可直接獲得並處理輸入/輸出的資料,使訊號分析更加靈活方便。
2.2 systemview**步驟
(1) 建立系統模型:根據通訊系統的基本原理確定總的系統功能,並將各部分功能模組化,根據各個部分之間的關係,畫出系統框圖。
(2)基本系統搭建和圖示定義:從各種功能庫中選取滿足需要的視覺化圖符和功能模組,組建系統,設定各個功能模組的引數和指標,在系統視窗按照設計功能框圖完成圖示的連線;
(3) 調整引數,實現系統模擬引數設定,包括執行系統引數設定(系統模擬時間、取樣速率等)等。
(4)執行結果分析:在系統的關鍵點處設定觀察視窗,利用接收計算器分析**資料和波形,用於檢查、監測模擬系統的運**況,以便及時調整引數,分析結果。
第三章課程設計內容
3.1 設計要求
(1)設計低頻條件下相干、非相干接收2dpsk調製傳輸系統,做出**波形
(2) 設計相干、差分接收2dpsk調製傳輸系統為誤位元率分析物件,被調載頻為2000hz,以pn碼作為二進位制信源,通道為加性高斯白雜訊通道,對該系統的誤位元率(ber)進行systemview**分析。
(3) 根據所學通訊原理知識,設計各個模組引數(如碼元速率,載波頻率等);
(4)通訊系統的設計利用systemview**實現實現;
(5)要求報告書寫規範,無書寫,排版錯誤。圖號、錶號標註清楚,系統不同條件下,所得的**結果能進行分析比較,並得出正確的結論。
3.2 2dpsk系統組成原理及簡介
2dpsk方式是用前後相鄰碼元的載波相對相位變化來表示數字資訊。它是為了解決2psk訊號解調過程的反向工作問題而提出來的。假設前後相鄰碼元的載波相位差為δφ,可定義一種數字資訊與δφ之間的關係為:
δφ= 0, 表示數字資訊「0」, π表示數字資訊「1」
1、2dpsk的調製系統
2dpsk訊號的實現方法:
(1) 首先對二進位制數字基帶訊號進行差分編碼,將絕對碼表示二進位制資訊變換為用相對碼表示二進位制資訊,然後再進行絕對調相,從而產生二進位制差分相位鍵控訊號。
(2)首先對二進位制數字基帶訊號進行差分編碼,將絕對碼表示二進位制資訊變換為用相對碼表示二進位制資訊,再輸入載波訊號,將基帶訊號與載波訊號相乘輸出2dpsk訊號。
圖3-2 相乘法調製
2、2dpsk的解調系統
(1)差分解調法
差分相干解調法方式(相位比較法)解調原理是直接比較前後碼元的相位差,從而恢**送的二進位制數字資訊。由於解調的同時完成了碼反變換作用, 故解調器中不需要碼反變換器。由於差分相干解調方式不需要專門的相干載波,因此是一種非相干解調方法。
圖 3-3 差分法解調
(2)相干解調法
圖3-4 相干解調法
3.3、誤位元率簡介(ber:bit error rate)
誤位元率(ber:bit error rate)是指二進位制傳輸系統出現碼傳輸錯誤的概率,也就是二進位制系統的誤位元速率,它是衡量二進位制數字調製系統效能的重要指標,誤位元率越低說明抗干擾性能越強。對於多進製數字調製系統,一般用誤符號率(symble error rate)表示,誤符號率和誤位元率之間可以進行換算,例如採用格雷編碼的mpsk系統,其誤位元率和誤符號率之間的換算關係近似為:
其中,m為進製數,且誤位元率小於誤符號率。
2dpsk訊號克服了2psk訊號的相位「模糊」問題, 但其誤位元速率效能略差於2psk,2dpsk訊號的解調主要有兩種方法:一是相位比較法,另一是極性比較法,;
第4章**模型的建立及結果分析
4.1 2dpsk相干解調系統
1、系統搭建及引數設定
圖 4-1相干解調系統
token0:pn碼源,引數為amp=1v、offset=0v、rate=10hzlevels=2、phase=0;
token1、2、30、32、38:觀察窗;
token 8、16: 載波訊號源,引數:amp=1v、frequency=10hz,phase=0deg;
token14:乘法器
token9:低通濾波器,截止頻率為12hz;
token25:比較器,atoken4、20:異或門xor threshold=0,true=1,false=-1,gate=0;
token28:amp=1v,frequency=20hz,phase=0deg,pulse width=0.005;
token26:取樣保持sample&hold,hold ctrl=1;
token9:按鍵,gate delay=0 ,ctrl thresh=0.05;
token40、31: delay,delay=0.05 ;
2、**結果
**結果波形如圖。原碼、相對碼、2dpsk波形、比較判決後的波形、經過碼反變換後的波形。
4.2 2dpsk差分解調系統
1、系統搭建及引數設定
低頻差分相干解調系統
token57:amp=1v,frequency=100hz,phase=0deg,pulse width=0.005;
token39:pn碼源,引數為amp=1v、offset=0v、rate=20hzno.of levels=2、phase=0;
《通訊原理》課程設計報告
報告 二 二 學年第學期學號姓名 班級電子工程系 設計任務書 設計題目 16qam調製與解調系統的設計 設計目的 通過此綜合設計,加深基本理論知識的理解,加強理論聯絡實際,增強動手能力,提高通訊系統 的設計技能。設計內容 1.設計任務 利用所學通訊知識,設計乙個16qam調製與解調系統,並用syst...
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