cdio课程实验报告

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1、河南师范大学CDIO课程项目设计报告项目名称采用8QAM调制和hamming码技术专业通信工程班级指导教师设计时间2013.03-2013.06通信工程CDIO项目任务书通信系统仿真一、题目：数字通信系统仿真—采用8QAM调制和hamming码技术二、班级、学号、姓名：通信工程一班：1008224011李莉萍；1008224012雷明琦；1008224014魏涯峰；1008224015常欣欣；1008224018李萍三、项目起止时间：2013.03-2013.06四、技术要求及原始数据：1.对数字通信系统主要原理和技术进行研究

2、，包括8进制正交调幅（8QAM）及解调技术、高斯噪声信道原理、以及信道编码中hamming码的基本原理等。2.建立完整的基于8QAM和hamming码的数字通信系统仿真模型，包括8QAM调制解调及hamming码的编译码；3.在信道中加入高斯噪声，观察系统的纠检错能力，统计误码率，并进行分析。五、主要任务：1、建立数字通信系统数学模型；2、利用Matlab建立数字通信系统的仿真模型；3、对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果；4、将仿真结果与理论结果进行比较、分析。学生（签字）：指导教师（签字）：系主任（签字）：院长（签字

3、）：1项目计划1.1项目设计目的与内容要求目的：通过我们对电子系统设计课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成数字通信系统仿真—采用8QAM调制和hamming码技术的课程设计。以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，增强我们的动手能力，为以后学习和工作打下基础。要求：（1）对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括8进制正交调幅（8QAM）及解调技术、高斯噪声信道原理、以及信道编码中hamming码的基本原理等。（2）建立完整的基于8QAM和hamming码的数字

4、通信系统仿真模型，包括8QAM调制解调及hamming码的编译码。（3）在信道中加入高斯噪声，观察系统的纠检错能力，统计误码率，并进行分析。2需求分析与设计说明（需求分析、设计原理和设计流程）2.1需求分析这次课程设计的主要思想是将通信中常用的技术运用到我们的设计中，通过MATLAB仿真软件来模拟信号的传送和接收。经过对题目的分析，这次设计的基本思路是用随机函数产生一个随机信源，经过信道编码hamming码，再用8QAM调制，经过添加高斯白噪声之后再通过相应的解调和解码就能得到接收到的信号。2.2设计原理2.2.1数字通信系统

5、模型数字通信系统模型图2-1所示：图2-1数字通信系统模型2.2.18QAM调制解调原理QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种振幅和相位联合调制键控，频谱利用率较高的调制方式，它用两路独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波的双边带调制，并利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信号传输。 正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度。一个信号叫I信号，另一个信号叫Q信号从。角度将一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。

6、到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。 QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（和）上。这样与幅度调制（AM）相比，其频谱利用率将提高1倍。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率。 一个码元可以表示为： （2-1）展开上式为：（

7、2-2）令  （2-3）式子（2-2）可以变为同相分量和正交分量的形式：（2-4）是两个正交的振幅键控信号之和。 QAM的调制框图2-2所示。 图2-2QAM的调制框图QAM的解调框图如2-3所示。图2-3QAM的解调框图2.2.3hamming码的编译码原理1、编码原理一般来说，若汉明码长为n，信息位数为k，则监督位数r=n-k。若希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则要求（2-5）下面以（7，4）汉明码为例说明原理：  设汉明码（n,k）中k=4，为了纠正一位错码，由式（2-5）可知，要求监督

8、位数r≥3。若取r=3,则n=k+r=7。我们用来表示这7个码元，用的值表示3个监督关系式中的校正子，则的值与错误码元位置的对应关系可以规定如表1所列。表1校正子和错码位置的关系则由表1可得监督关系式：（2-6）（2-7）（2-8）在发送端编码时，信息位的值决定于输入信号，因