毕业论文-基于simulink的四路时分复用数字通信系统设计与实现

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1、一、引言1、实验系统的研究现状及研究意义处于信息化社会的今天，在实际通信系统中，计算机与通信是密不可分的，而且经常需要在两地之间同时传送多路信号，为了更有效地利用传输系统，人们希望通过同时在同一信道上传输多路信号，这时用到了所谓的多路复用(multiplexing)技术。在TDM系统中，把时间划分为若干时隙，各路信号在时间上占用各自的时隙，即多路信号在不同的时间内被传送，各路信号在时域中互不重叠。时分复用通信系统有两个突出的优点，一是多路信号的汇合与分路都是数字电路，简单、可靠；二是时分复用通信系统对非线性失真的要求比较低。然而，时分复用系统对信道中时钟相位抖动及接收端与发送端的时钟同

2、步问题提出了较高的要求。所谓同步是指接收端能正确地从数据流中识别各路序号。为此，必须在每帧内加上标志信号（即帧同步信号）。它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲。在实际通信系统中还必须传递信令以建立通信连接，如传送电话通信中的占线、摘机与挂机信号以及振铃信号等信令。上述所有信号都是时间分割，按某种固定方式排列起来，称为帧结构。采用时分复用的数字通信系统，在国际上已逐步建立其标准。原则上是把一定路数电话语音复合成一个标准数据流（称为基群），然后再把基群数据流采用同步或准同步数字复接技术，汇合成更高速的数据信号，复接后的序列中按传输速率不同，分别成为一次群、二次群、三次群、四次群等

3、等。图1时分复用示意图如图1，抽样脉冲之间存在时间上的空隙，利用这种空隙便可以在同一信道中传输其它路信号的抽样脉冲，只要抽样脉冲之间相互不混淆.在时间上分开的，在接收端就可以想法把各种信号分开，最后实现恢复各路原始信号。这就是时分复用原理。2.系统性能基本要求1）四路信号中，每路信号至少8位；至少有两路信号速率要不同；2）设计好帧结构：标出每路的速率、码型以及完整的帧结构图。3）计算出路时隙、位时隙、帧时隙等参数。4）通过仿真得出各路的信号波形、合路后的信号波形以及解复断的各点波形。（帧同步码的选择依据要标出来）二、系统框图及分析1、各路信号参数时钟信号解复用恢复四路信号复接成一路信号

4、帧同步信号第一路信号输出第二路信号输出第一路信号第二路信号帧同步校验第三路信号输出第三路信号第四路信号输出第四路信号图2系统框图2、复接方法本系统采用按字复接方法。这种方法是将每个支路的采样值依次逐字循环复接，如图5所示。每路信号中，8位码称为一个“字”。按字复接时，每次复接支路的一个8位码“字”。在规定时间内，各支路信号依次轮流复接，完成一次帧输出。3、解复方法将帧同步信号分离后的信号分解为四路复接前的信号并将其码速率提速5倍，按字解复成与输入信号相同的信号。整个过程类似于码速变换及复接的逆过程，详见4、各路信号参数其中四路输入信号分别为：1路为序列：01010010位时隙：1/80

5、00s；2路为序列：01010111位时隙：1/8000s；3路为序列：11011000位时隙：1/8000s；4路为序列：11011000位时隙：1/4000s；5、帧结构按实际设计要求系统输入信号一帧中有40个时隙,其中八个时隙为帧同步码,32个时序为数字信息码。系统帧结构见图1.帧时隙：T=2.5ms2.路时隙：Tc=2.5/4(路)=0.625ms3.位时隙：Tb=0.625/8(路)=0.0078125ms4.数码率：fb=fs*n*l=800*4*8=25.6kbit/s一、系统具体仿真模块及分析图3系统主架构如上图主架构图中从上至下：第一路接入信号为帧同步信号[01111

6、111]第二至第五路接入信号为输入信号（分别为：[01010001],[01010111],[01001101],[01011011]）从左至右：第一个模块为码速调整模块（compression）第二个模块为复接模块（repositor）第三个模块为帧信号校验模块（filter）第四个模块为分接模块（demultiplexer）第五个模块为复原模块（transmission）1、各模块内部结构1）码速调整模块（compression）：图4compression模块内部结构其中以一路信号的子系统内部结构：图4.1信号压缩模块内部上图中位抽取子系统内部结构：图4.2位信号抽取子系统内部2

7、）复接模块（repositor）图5复接模块内部3）帧信号校验模块（filter）图6帧信号校验模块内部其中帧同步校验子系统内部结构：图6.1帧同步校验模块内部校验模块中校验结果信号的延时输出子系统：图6.2校验结果信号的延时输出4）多路信号分接模块（demultiplexer）图7多路信号分接模块5）码速复原模块（transmission）以其中一路复原为例：图8.1码速还原子模块上图中位抽取子系统的内部结构：图8.2位抽取模块一、实验数据结