基于pc机声卡的数据传输系统设计与实现毕业论文

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1、基于PC机声卡的数据传输系统设计与实现毕业论文目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1选题背景意义11.2论文主要内容21.3总体方案设计32数字编译码52.1信源编译码52.2信道编译码62.2.1差错控制技术概述62.2.2卷积码编码的实现72.2.3维特比译码的实现93数字调制解调与同步113.1DQPSK数字调制实现113.1.1DQPSK调制113.1.2脉冲成型123.2DQPSK数字解调实现163.3系统同步183.3.1载波同步183.3.2位同步214通信仿真验证平台224.1声卡的编程控制224.2通信平台的GUI设

2、计及程序实现244.2.1通信平台的GUI设计244.2.2通信平台的程序设计实现264.3通信软件功能介绍及测试29364.3.1实时通信界面介绍294.3.2实时通信测试314.3.3波形查看窗口335总结与展望355.1总结355.2展望35致谢37参考文献3836重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论1绪论1.1选题背景意义近年来随着技术的进步，特别是超大规模集成电路技术和工艺的发展，个人计算机等多媒体终端不仅在性能上大幅度提升，而且制造成本的降低也使得计算机等多媒体终端更为普及。而另一方面，设计并实现一个通信系统必须专业的通信设备

3、支持，虽然专业设备性能更好，但专业设备较为复杂、开发难度高、开发周期较长、成本高，这对于学生通信实验及研究、通信功能仿真与验证、简单通信系统设计与开发等非常不利。软件无线电概念从90年代提出至今，发展迅速；并由于其灵活性和可重配置性特点符合通信的发展趋势，所以其一直是通信领域的研究重点[1]。它的出现已然使无线电通信经历了由硬件到软件的第三次变革，其创新及意义丝毫不亚于无线电通信由固定到移动、由模拟到数字的两次变革。软件无线电是基于软件定义的无线通信协议而非硬件连线实现，换而言之，频带、空中接口协议和通信功能均由软件实现，并可进行修改、更新

4、和动态加载[2]。其核心思想就是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用通信平台，将各种通信功能如频带、波形、调制解调类型、信道编解码、通信协议等用软件来实现，通过动态加载软件来实现不同的通信功能，从而研制出具有高度开放性、灵活性和可重配置的无线通信系统[3]。软件无线电的一般组成框图如图1.1.1所示，主要由前端的射频模块和高速A/D-D/A转换器，以及后端的实时信号处理器和各功能软件模块组成[4]。软件无线电由于其开放性的系统结构、功能的模块化及软件化、平台的通用性及兼容性强等技术特点，其必然会成为未来无线电的发展方向。图1.1.1软件

5、无线电基本结构由于软件无线电发展还不够成熟，现今的软件无线电设备特别是高带宽的软件无线电设备还非常的昂贵。而得益于超大规模集成电路技术等的进步，计算机和声卡的性能得到大幅度提升，且制造成本的降低也使得计算机得以普及[5]。PC声卡可进行A/D-D/AD的转换，其采样频率和采样精度均可编程控制。采样频率能够满足一般的基带信号的采样，36重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论市场现有声卡最高可达200KHz；而采样位数可达24位，分辨率高；采样通道为多通道，灵活性强且计算机可为其分配较大的缓存空间。专业的DSP数字信号处理器虽然处理信号速度快，

6、但它也有一些弊端，比如开发难度较高、周期长、成本较高、需要其它器件如存储器的辅助支持。而现在的CPU性能已经大幅度提升，CPU的处理速度和内存的容量已经能够完全代替DSP胜任常规数字信号的实时处理[6]。所以本文基于软件无线电思想，利用计算机和声卡来构建一个通信仿真验证平台。该通信仿真验证平台用软件来实现并动态加载各通信功能模块，并以DQPSK为例验证了整个系统功能的可行性。该平台基本架构与软件无线电的基本架构相似，声卡对应于高速A/D-D/A转换器，计算机CPU对应于DSP。基于计算机和PC声卡搭建的这个通信仿真验证平台具有很多优势：①平

7、台结构是标准化、模块化的，具有较强的开放性，易于新技术的应用。其硬件可以随着技术的发展而更新，而其软件部分也可以不断的升级，其兼容性也较强，可以同其它通信设备进行通信。②平台是用面向对象的高级语言VC++编写的，开发简单、开发周期短；③平台是基于软件无线电思想搭建的，通信功能均由模块化软件实现，通用性、、可重配置性、灵活性更强，可以实现ASK、PSK、FSK等多种通信方式；④平台可编写噪声信号程序仿真信道特性等，能够很好的进行抗干扰性能测试等仿真验证；⑤PC声卡作为计算机的一个模拟信号输入输出接口，其作用不同于串口和USB口传输数据信息，它

8、可以直接输出经过调制好后的模拟信号到电台或电话网进行传输。这在短波通信领域特别是应急通信领域作用非常大，可以直接在计算机上用软件实现多种短波通信，如CW、RTTY、PACTOR、