資訊工程學院
2014 / 2015學年第一學期
課程設計報告
課程名稱： 通訊原理課程設計
專業班級： 統本通訊1201
學生學號
學生姓名
指導教師馬小青
設計任務書
基於matlab/simulink的2ask數字頻帶傳輸系統建模與**
摘要：本畢業設計主要運用matlab整合環境下的simulink**平台進行ask頻帶傳輸系統**，並把執行**結果輸入到顯示器，根據顯示器結果分析設計的系統效能。在畢業設計中，目的主要是**通訊系統中頻帶傳輸技術中的ask調製。
產生一段隨機的二進位製非歸零碼的基帶訊號，對其進行ask調製後再送入加性高斯白雜訊（awgn）通道傳輸，在接收端對其進行ask解調以恢復原訊號，觀察還原是否成功，改變awgn通道的訊雜比，計算傳輸前後的誤位元速率，繪製訊雜比-誤位元速率曲線，並與理論曲線比較進行說明
關鍵詞：simulink，ask調製，高斯白雜訊，訊雜比-誤位元速率
目錄1. 引言 6
1.1 設計目的 6
1.2設計平台 6
2. 基本原理 7
2.1二進位制振幅鍵控原理（2ask） 7
3.系統設計 8
3.1 ask調製與解調 8
3.2加入高斯白雜訊後的ask調製與解調 8
4.出現的問題及解決方法 12
結束語 13
本次課程設計主要是深入理解和掌握2ask頻帶傳輸的過程。通訊原理是通訊工程專業的一門骨幹的專業課，是通訊工程專業後續專業課的基礎。掌握通訊原理課程的知識可使學生打下乙個堅實的專業基礎，可提高處理通訊系統問題能力和素質。
由於通訊工程專業理論深、實踐性強，做好課程設計，對學生掌握本專業的知識、提高其基本能力是非常重要的。設計或分析乙個簡單的通訊系統，有助於加深對通訊系統原理及組成的理解。通過課程設計，可以進一步理解通訊系統的基本組成、模擬通訊和數字通訊的基礎理論、通訊系統發射端訊號的形成及接收端訊號解調的原理、通訊系統訊號傳輸質量的檢測等方面的相關知識。
通過設計基於matlab/simulink的ask頻帶傳輸系統**與效能分析，讓我深入理解和掌握二進位制數字調製通訊系統的各個關鍵環節，包括調製、解調、濾波、傳輸、雜訊對通訊質量的影響等。在數字訊號處理實驗課的基礎上更加深入的掌握數字濾波器的設計原理及實現方法。使學生對系統各關鍵點的訊號波形及頻譜有深刻的認識。
在進行了專業基礎課和《通訊原理》課程教學的基礎上，設計或分析乙個簡單的通訊系統，有助於加深對通訊系統原理及組成的理解。
simulink是matlab最重要的元件之一，它提供乙個動態系統建模、**和綜合分析的整合環境。在該環境中，無需大量書寫程式，而只需要通過簡單直觀的滑鼠操作，就可構造出複雜的系統。simulink具有適應面廣、結構和流程清晰及**精細、貼近實際、效率高、靈活等優點，並基於以上優點simulink已被廣泛應用於控制理論和數字訊號處理的複雜**和設計。
同時有大量的第三方軟體和硬體可應用於或被要求應用於simulink[2]。
simulink是matlab中的一種視覺化**工具， 是一種基於matlab的框圖設計環境，是實現動態系統建模、**和分析的乙個軟體包，被廣泛應用於線性系統、非線性系統、數字控制及數字訊號處理的建模和**中。simulink可以用連續取樣時間、離散取樣時間或兩種混合的取樣時間進行建模，它也支援多速率系統，也就是系統中的不同部分具有不同的取樣速率。為了建立動態系統模型，simulink提供了乙個建立模型方塊圖的圖形使用者介面(gui) ，這個建立過程只需單擊和拖動滑鼠操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且使用者可以立即看到系統的**結果。
數字幅度調製又稱幅度鍵控（ask），二進位制幅度鍵控記作2ask。2ask是利用代表數字資訊「0」或「1」的基帶矩形脈衝去鍵控乙個連續的載波，使載波時斷時續地輸出。有載波輸出時表示傳送「1」，無載波輸出時表示傳送「0」。
2ask訊號可表示為
2-1）
式中，為載波角頻率，s(t)為單極性nrz矩形脈衝序列
2-2）
其中，g(t)是持續時間、高度為1的矩形脈衝，常稱為門函式；為二進位制數字
2-3）
2ask/ook訊號的產生方法通常有兩種：模擬調製（相乘器法）和鍵控法。本課程設計運用模擬幅度調製的方法，用乘法器實現。相應的調製如圖2-3：
圖2-3模擬相乘法
am訊號的解調一樣，2ask/ook訊號也有兩種基本的解調方法：非相干解調（包絡檢波法）和相干解調（同步檢測法）。本課程設計要求的是相干解調，如圖2-4：
圖2-4相干解調方式
整個ask的**系統的調製與解調過程為：首先將訊號源的輸出訊號與載波通過相乘器進行相乘，在接收端通過帶通濾波器後再次與載波相乘，接著通過低通濾波器、抽樣判決器，最後由示波器顯示出各階段波形，並用誤碼器觀察誤位元速率。
整個加入高斯白雜訊後的ask**系統的調製與解調過程為：首先將訊號源的輸出訊號與載波通過相乘器進行相乘，送入加性高斯白雜訊（awgn）通道中傳輸。在接收端通過帶通濾波器後再次與載波相乘，接著通過低通濾波器、抽樣判決器，最後由示波器顯示出各階段波形，並用誤碼器觀察誤位元速率。
如圖3-5所示：
圖3-5 ask調製與解調中加入高斯白雜訊**圖
第一路為基帶訊號波形圖，第二路為ask已調後的波形圖，第三路為加入載波訊號的波形圖，第四路為加入高斯白雜訊後的波形圖，第五路為經過帶通濾波器後與載波相乘後的波形圖，第六路為經過低通濾波器後的波形圖，第七路為ask解調後的波形圖。在ask調製與解調中加入高斯白雜訊後，波形出現了失真，解調也有誤碼存在，系統基本符合設計要求。
圖3-6 各點訊號的波形
圖3-7為matlab的波形圖
在本次課程設計運用了matlab軟體建立工作模型，在**的過程中遇到了各種不同的問題，通過自己的探索和老師同學的幫助都一一解決，總結分析分析如下：
1、在解調時沒有加雜訊出現誤位元速率。
解答辦法：出現誤碼資料時，可以根據示波器的輸出波形，合理修改誤碼器中的receive delay的資料就可以使誤碼資料為零。
2、示波器中的波形只出現一部分。
解決辦法：雙擊示波器，修改data history中的limit data points to last的資料，再重新執行simulink觀察示波器即可看到準確圖形。
3、解調波形時無失真，但解碼後波形嚴重失真。
解決辦法：這是由於訊號經過低通濾波器後會產生時延，而本次課程設計中訊號是以幀的形式進行傳輸，因而在解調輸出端若直接使用解調訊號，將會產生嚴重失真。因而，要在解調輸出端加入延時模組，使其延時的位元數恰好等於一幀所含的位元數。
系統的時延可從解調訊號的波形圖中看出，加入的模組數等於一幀所含的位元數減去系統時延的位元數。
收穫和致謝
非常感謝馬小青老師的指導，在老師的身上我們學到的不僅僅是知識的層面，更重要的是老師追求知識的熱情，以及對本身工作嚴謹的態度，讓我受益匪淺。
雖然我們在設計中碰到的很多個人困難，但在這些困難面前，我卻越來越有耐心地去解決。完成乙個設計會讓我們自己獲益匪淺，理論用於指導實踐，也必須應用於實踐。必須自己動腦動手，這樣加深了對知識的理解，也能使自己對知識的運用更加嫻熟。
同時，也多虧了眾多同學和老師的幫助。特別是在馬小青老師的耐心指導下，我解決了很多問題。同時，我也在馬小青老師的身上學到了許多有用的知識和設計的思路，在此我表示十分感謝！
由衷地感謝各位給我幫助的同學和老師！
在本次課程設計中，我了解到了通訊系統**的重要性。它可以很好地讓我們理解通訊原理，能夠對原理進行**，這對於我們專業的學生來說是非常重要的。因為我們以後會經常用到系統**來設計我們所需的通訊系統，需要從**結果檢驗出我們所設計的系統是否達到目標，從中及時發現並解決設計問題，不斷地改進和優化方案，這樣可以提高效率，節約投資，縮短開發設計時間。
因此，了解和掌握通訊系統**對於通訊專業學生而言尤其重要。
課程設計是培養學生綜合運用所學知識，發現，提出，分析和解決實際問題，鍛鍊實踐能力的重要環節，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。
在做課程設計準備工作的時候，我們應該明確以下幾點：首先，應該明確設計的要求，到底讓我們做什麼，要達到什麼樣的效果，目的要明確。其次，將設計問題分解，分成幾個模組，畫出方框圖並說明各個模組間的聯絡，有針對性的分別去設計各個模組，分塊檢錯，消除模組內的問題。
然後，將各個模組聯絡起來，整體來除錯，發現模組間的問題，不斷的修改除錯，已達到最終的要求。通過這次課程設計，我對於設計有了乙個具體的了解，知道了設計的具體流程。我認為這對於我們來說是非常重要的，因為有了這樣的設計思路和設計流程，我們才能設計其他不同的課題，才能達到舉一反三的地步。
通訊原理課程設計報告
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...
《通訊原理》課程設計報告
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