基于matlab通信系统仿真——信源编解码课程设计报告

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1、.教师评阅意见：签名：年月日实验成绩：一、设计题目u基于MATLAB通信系统仿真——信源编解码。二、实验内容及要求u内容：完成对一模拟信号的抽样、量化、编码，然后利用Huffman信源编码对其进行数据压缩，再利用（15，11）的线性分组码进行信道编码，然后采用DPSK调制方式调制，接着通过信道；在接收端进行其逆过程，即先解调（可采用相干解调或差分相干解调），再依次为信道译码，Huffman信源译码，PCM译码。u要求：利用相关知识，建立系统模型，完成各个模块的代码设计。三、实验过程(详细设计)u通信系统模型：..对模拟信号抽样量化PCM编码信道加噪经低通滤波器过滤信道编码D

2、PSK调制DPSK解调信道译码PCM译码Huffman编码Huffman编码还原信号u本实验主函数框图：u分步设计：Ø抽样部分([sg1,sg2]=Sampling(fs))：函数功能：对原始信号进行抽样；函数参数：fs抽样频率（须大于等于两倍的信号最高频率）；函数返回值：sg1表示原始信号，sg2表示抽样信号；实现：根据抽样频率fs在一个周期里抽取fs个值即可。Ø进制转换部分([h]=dextobin(n,n_no)):函数功能：将十进制数转换成二进制数；函数参数：n表示待转换的十进制数，n_no表示要将n转换为二进制数的位数；函数返回值：h表示n的n_no位二进制数；实

3、现：首先判定n是否为整数，如果不是则将其先进行四舍五入处理，然后将处理后的n’转换成位数与n_no相同的二进制数，前面多余的位用零表示。ØPCM编码部分（[pc]=PCM_code(sg2)）：函数功能：对抽样值sg2进行PCM编码；函数参数：sg2表示通过抽样函数Sampling抽样后的离散值；函数返回值：pc表示sg2中的每一个值通过PCM编码后的8位二进制码组的十进制数形式（说明：之所以转换成十进制数，是为了在Huffman编码时的方便）。实现：以一个实际的数为例，首先确定这个数拥有多少个量化单位（1/2048），然后编码，如果为负则第一位为0，否则为1；接着根据刚才

4、计算得到的量化单位判断其段落，得到段落码；最后确定段内码，方法：先计算每一端的量化间隔..（注意：此处的是一量化单位为基础的，而不是最小量化间隔）为段落值，然后再利用计算式，得到段内段落数，再将转换成二进制数，完成编码。ØHuffman数据压缩部分：说明：本部分包含两个函数Huff_P和Huff_code两个函数，下面将一一介绍；[P,Str,B]=Huff_P(Str)：函数功能：计算Str中每一种元素的概率；函数参数：Str是一个数组，元素为PCM_code函数返回的pc；函数返回值：P表示每个元素的概率矩阵，Str同参数一样，B表示Str中的元素种类；实现；利用系统函

5、数unique得到Str中的元素的种类，再利用双重循环计算每一种元素个数，再除以中的元素的个数，便得到每一种元素的概率。[Code,Final_code,Length_code,Bnew]=Huff_code(P,Str,B)：函数功能：对B中的每一种元素进行Huffman编码；函数参数：P表示概率矩阵，Str同Huff_P函数中的参数一致，B表示元素种类；函数返回值：Code表示建立的码字表，Final_code表示对B中的每一种元素编码后的0、1比特流，Length_code表示Code中每一行码字的长度，Bnew表示根据概率矩阵P降序排列后的元素。实现：首先构造一个六

6、行的Huffman树，第一行存放结点编号，第二行存放该结点的概率值，第三行记录该结点的父结点，第四行记录该结点是左结点还是右结点，第五行标记该结点是否为父结点，第六行存放概率P降序排列后的新矩阵。然后根据Huffman树记录的编码过程，完成对B的编码和对Str的编码。Ø产生生成矩阵和监督矩阵部分([G,H]=GH()):函数功能：产生（15，11）码生成矩阵G和监督矩阵H；函数参数：无；函数返回值：生成矩阵G和监督矩阵H；实现：将单位矩阵与监督矩阵分开完成，然后再合并到一起。首先生成两个大小分别为(4,4)和(11,11)的单位矩阵；然后在利用循环生成监督矩阵，方法如下：将

7、3至15除了4和8之外的这十一个数分别调用dextobin函数将其转换成二进制数，这些二进制数即作为监督元。..将监督元直接附在(11,11)单位矩阵的后面即可得到生成矩阵G，将监督元转置然后再将(4,4)的单位矩阵附在其后面即可得到监督矩阵。Ø信道编码部分([M,H]=code(bits)):函数功能：信道编码，完成(15,11)的信道编码；函数参数：bits表示比特流；函数返回值：编码后的比特流M和监督矩阵H；实现：首先调用GH()函数产生生成矩阵G和监督矩阵H，然后判断传入的比特流能否被11整除；如果能，则直