通信系统综合设计与实践

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1、通信系统综合设计与实践第25页页第25页通信系统综合设计与实践题目基于MATLAB的模拟信号的数字传输系统院（系）名称信息工程学院专业名称通信工程学生姓名郑军营、王鹏辉、罗敬畏学生学号090110029、090110068、090114033指导教师宫娜娜2012年5月16日通信系统综合设计与实践第25页页第25页摘要数字通信系统己成为当今通信的发展方向，然而自然界的信息通过传感器转换后，绝大部分是模拟量，因而需要将模拟信号转化成数字信号再进行传播。主要用于语音传输，在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中得到广泛的应用。由此可见，在信号传输过程中，把模拟信号数字

2、化，对推动移动通信事业的发展有着重大意义。基于以上模拟信号数字传输方式的重要性，及鲜明的现实意义，借助于MATLAB软件，设计一个模拟信号的数字传输系统。该系统包括PCM编译码、2FSK调制解调、AWGN信道和滤波器，通过此通信系统模型,可以直观、方便地进行计算和仿真，并对其现有的理论进行仔细的分析、研究。关键词：PCM，2FSK，MATLAB通信系统综合设计与实践第25页页第25页目录1系统总体设计11.1总体框图11.2设计思路11.3设计方法12MATLAB实现系统仿真22.1PCM编译码设计22.1.1A律和U律的介绍比较及其选择22.1.2PCM编码

3、22.1.3PCM译码32.22FSK调制解调设计32.2.12FSK、2ASK及2PSK简介、比较及选择32.2.22FSK调制设计32.2.32FSK解调设计42.3信道设计42.4滤波器设计42.5仿真及其数据分析42.5.1PCM编译码的仿真设计52.5.22FSK调试解调的仿真设计62.5.3仿真结果及数据分析73Simulink实现与仿真结果分析103.1Simulink简介103.2仿真及其分..............................................................................

4、............103.3仿真波形114课程设计时遇到的困难及总结134.1课程设计时遇到的困难134.1.1困难1对A律的设计134.1.2困难2信号变换13通信系统综合设计与实践第25页页第25页4.1.3困难3FSK的调制与解调134.1.4困难4低通滤波器设计134.1.5困难5Simulink参数的设置134.2课程设计最终总结145参考文献156附录1程序116附录2程序219附录3Simulink模块参数设置..................................................................

5、..........21通信系统综合设计与实践第25页页第25页1系统总体设计1.1总体框图经过查找资料，我们对系统设计有了整体理解认识，通过不同的侧面进行考虑，我们最终的系统设计如下：模拟信源抽样量化PCM编码2FSK调制AWGN信道2FSK解调PCM译码低通滤波信号输出图1.1总体框图1.2设计思路1.信号的压缩扩张，PCM编码与解码。2.2FSK的二进制频移键控调制和解调3.对AWGN信道的设计4.对低通滤波器的设计1.3设计方法1.设计一个A律13折线近似的PCM编码器模型，能够对样值在[-1，1] 内的归一化信号进行编码；2.设计一个对应编码器的PC

6、M解码器；3.用两个不同频率的余弦信号对信号进行调制（100KHZ、220KHZ）；通信系统综合设计与实践第25页页第25页4.用相干解调对2FSK进行解调；5.同时将信号经过AWGN信道加入噪声，通过不同噪声的功率，研究对信号误码率的影响；6.最后将译码输出信号经过滤波器，滤除因译码错误造成的高频干扰。2MATLAB实现系统仿真2.1PCM编译码设计2.1.1A律和U律的介绍比较及其选择相对于模拟传输系统来说，数字传输系统的抗干扰能力强，差错可控等一系列优点，而将模拟信号转化成数字信号机必须进行相应的编码技术。现在的编码技术主要分为两种：一种为均匀量化，另一

7、种为非均匀量化。对于均匀量化来说，在大信噪比的情况下，对信号的影响不大，但是在小信噪比时，误码率会急剧增加，严重影响信号的质量。基于此，采用的编码方式是非均匀量化。在非均匀量化中，主要有两种压缩方法：A律十三折线法和U律十五折线法。对于两种编码方式各有优缺点，A律在小信噪比时的误码率比U律的高，但是在大信噪比时A律的比U律的低。结合我国的通用编码方式是A律，所以我们在本系统设计时采用的是A律十三折线法[2]。2.1.2PCM编码PCM编码就是将一个模拟信号进行抽样、量化和编码。在抽样之前我们还必须对信号进行归一化处理，这样我们可以使信号便于非均匀量化。所谓A压

8、缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律：