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1、
《通信系統(tǒng)課程設(shè)計》任務(wù)書
3個同學(xué)一組(自由組合),在Matlab/Simulink環(huán)境下完成系統(tǒng)方案的設(shè)計、仿真程序的設(shè)計與調(diào)試、分析仿真結(jié)果,得出合理結(jié)論。具體任務(wù)如下(一、二、三都要做):
一、模擬通信系統(tǒng)
(1)輸入:輸入模擬信號(例如正弦型單音頻信號等),給出其時域波形和功率譜密度。
(2)調(diào)制:對輸入的模擬信號進(jìn)行DSB、SSB、PM(三選一)調(diào)制;給出調(diào)制后信號的時域波形和功率譜密度。
(3)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計。
(4)解調(diào): DSB、SSB、PM(與所選調(diào)制方式相對應(yīng))解調(diào),仿真獲得該系統(tǒng)的輸出波形,并得到該模擬傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo),
2、即該系統(tǒng)的輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線。
二、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)
(1)輸入:輸入模擬信號,可以自行設(shè)計,不能雷同。
(2)數(shù)字化:利用PCM編碼,將輸入模擬信號數(shù)字化,得到二進(jìn)制數(shù)字信號(波形任選),給出此數(shù)字信號的時域波形。
(3)數(shù)字基帶碼型變換:對上述數(shù)字信號進(jìn)行基帶碼型轉(zhuǎn)換,例如AMI、HDB3、CMI(三選一)。分別給出碼型轉(zhuǎn)換后的數(shù)字基帶信號的時域波形。
(4)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計。
(5)數(shù)字基帶碼型反變換:給出反變換后的數(shù)字信號的時域波形,與變換之前的數(shù)字信號進(jìn)行比較。
(6)PCM解碼:給出解碼后的模擬信號的時域波形,并與輸入信號進(jìn)
3、行比較。
(7)性能分析:設(shè)定三個輸入信噪比,研究采用不同的數(shù)字基帶碼型條件下,系統(tǒng)的誤碼率。
三、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)
(1)輸入:首先輸入模擬信號,給出此模擬信號的時域波形。
(2)數(shù)字化:將模擬信號進(jìn)行數(shù)字化,得到數(shù)字信號,可以選擇PCM編碼。
(3)調(diào)制:可以選擇簡單的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式,例如振幅鍵控(2ASK)、相移監(jiān)控(2PSK)、頻移鍵控(2FSK),差分相移鍵控(DPSK)等,給出調(diào)制后信號的時域波形。
(4)信道:假定信道屬于加性高斯信道,或自行設(shè)計。
(5)解調(diào):相應(yīng)的2ASK、2PSK、2FSK,DPSK解調(diào),仿真獲得解調(diào)輸出波形。
(6)PCM解碼:給出
4、解碼后的模擬信號的時域波形,并與輸入信號進(jìn)行比較。
(7)系統(tǒng)性能分析:比較在不同調(diào)制方式下,該數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo),即該系統(tǒng)的輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線。
說明:
1. 課程設(shè)計成績由系統(tǒng)程序調(diào)試驗收結(jié)果和設(shè)計報告兩部分按綜合評定,其中系統(tǒng)程序調(diào)試驗收結(jié)果占總成績60%;設(shè)計報告占總成績40%。
2. 設(shè)計報告交打印件,內(nèi)容必須條理清晰、結(jié)構(gòu)完整。
3. 屬于下述情形之一的,課程設(shè)計按不及格處理:
⑴ 課程設(shè)計報告或程序雷同的;
⑵ 不按規(guī)定驗收答辯,未按時完成設(shè)計報告的。
范例:模擬通信系統(tǒng)的建模仿真(采用的是matlab中的simulin
5、k實現(xiàn),也可用matlab編程實現(xiàn))
一、設(shè)計要求:
試對中波調(diào)幅廣播傳輸系統(tǒng)進(jìn)行仿真,模型參數(shù)指標(biāo)參照實際系統(tǒng)設(shè)置。
1. 基帶信號:音頻,最大幅度為1?;鶐y試信號頻率在100Hz到6000Hz內(nèi)可調(diào)。
2. 載波:給定幅度的正弦波,為簡單起見初相位設(shè)為0,頻率為550KHz到1605KHz可調(diào)。
3. 接收機(jī)選頻濾波器帶寬為12KHz,中心頻率為1000KHz。
4. 在信道中加入噪聲。當(dāng)調(diào)制度為0.3時,設(shè)計接收機(jī)選頻濾波器輸出信噪比為20dB,要求計算信道中應(yīng)該加入噪聲的方差,并能夠測量接收機(jī)選頻濾波器實際輸出信噪比。
二、實驗內(nèi)容:
1、以第一題為傳輸模型
6、,在不同輸入信噪比條件下仿真測量包絡(luò)檢波解調(diào)和同步相干解調(diào)對調(diào)幅波的解調(diào)輸出信噪比,觀察包絡(luò)檢波解調(diào)的門限效應(yīng)。
2、為了得出解調(diào)性能曲線,編寫Matlab腳本程序,在若干信道信噪比條件下并執(zhí)行仿真并記錄結(jié)果,最后繪出性能曲線。
三、實驗要求及結(jié)果:
仿真模型:
參數(shù)設(shè)置:零階保持器采樣時間間隔、噪聲源采樣時間間隔均設(shè)置為6.23e-8;基帶信號為幅度是0.3的1000hz正弦波,載波為幅度是1的1MHz的正弦波。用Random Number模型產(chǎn)生零均值方差等于3.4945的噪聲樣值序列,并用加法器實現(xiàn)AWGN信道;帶通濾波器用Analog Filter Design模塊實現(xiàn),可
7、設(shè)置為2階帶通的,帶通為2*pi*(1e6-6e3)~ 2*pi*(1e6+6e3)。
示波器結(jié)果:
調(diào)幅的包絡(luò)檢波和相干解調(diào)性能仿真比較:
子模塊:
參數(shù)設(shè)置:兩個帶通濾波器參數(shù)相同,其中心頻率為1000Hz,帶寬為200Hz;兩個帶阻濾波器參數(shù)相同,其中心頻率為1000Hz,帶寬為200Hz;Workspace模塊設(shè)置將仿真結(jié)果送入工作空間,變量名為SNR_out,含有2個元素,即兩個解調(diào)輸出信號的檢測信噪比。
仿真模型:
參數(shù)設(shè)置:Saturation模塊的上下門限分別設(shè)置為inf和0.
示波器結(jié)果:
SNR_in_dB=-10:2:30;
SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);%信道噪比
m_a=0.3;%調(diào)制度
P=0.5+(m_a^2)/4;%信號功率
for k=1:length(SNR_in)
sigma2=P/SNR_in(k);%計算信道噪聲方差并送入仿真模型
sim('ii.mdl');%執(zhí)行仿真
SNRdemod(k,:)=SNR_out;%記錄仿真結(jié)果
end
plot(SNR_in_dB,SNRdemod);
xlabel('輸入信噪比db');
ylabel('解調(diào)輸出信噪比');
legend('包絡(luò)檢波','相干解調(diào)');
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