2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  通信專業(yè)課程設(shè)計(jì)一</b></p><p>  課 程 設(shè) 計(jì)(論 文)</p><p>  設(shè)計(jì)(論文)題目:基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p>  2013年 1 月 7 日</p><p>  課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p>  學(xué)院(直屬

2、系):電子信息工程學(xué)院 時(shí)間: 2013年1月7日</p><p> 學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)題目基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p> 主要研究內(nèi)容運(yùn)用MATLAB軟件研究PCM系統(tǒng)原理</p><p> 研究方法1.MATLAB仿真2.查閱資料</p>&

3、lt;p> 主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))1.對(duì)通信系統(tǒng)有整體的較深入的理解,深入理解仿真部分的原理;2.完成仿真軟件編制</p><p> 教研室意見教研室主任(專業(yè)負(fù)責(zé)人)簽字: 年 月 日 </p><p>  基于MATLAB的PCM系統(tǒng)仿真</p><p><b>  摘 要</b></p>

4、<p>  脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation),簡稱PCM。是數(shù)字信號(hào)是對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生。PCM的優(yōu)點(diǎn)就是音質(zhì)好,缺點(diǎn)就是體積大。PCM可以提供用戶從2M到155M速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線業(yè)務(wù),也可以提供話音、圖象傳送、遠(yuǎn)程教學(xué)等其他業(yè)務(wù)。編碼調(diào)制系統(tǒng)用MATLAB軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。編碼調(diào)制系統(tǒng)用MATLAB軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。通過編程,對(duì)含有脈沖編碼系統(tǒng)的PCM通信系統(tǒng)進(jìn)行了建

5、模,并以此為基礎(chǔ),進(jìn)行線性PCM與對(duì)數(shù)PCM的性能比較</p><p>  關(guān)鍵詞:脈沖編碼調(diào)制、取樣、量化、編碼、MATLAB </p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  摘 要</b></p><p><b>  第1章 緒論 </b><

6、;/p><p>  1.1 研究背景與研究意義……………………………………………………………1</p><p>  1.2課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)與任務(wù)…………………………………………………………1</p><p>  第2章 PCM通信系統(tǒng)</p><p><b>  2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>

7、  2.1.1通信系統(tǒng)的原理…………………………………………………………2</p><p>  2.1.2所設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的原理……………………………………………………3</p><p>  2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼</p><p>  2.2.1設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………3</p><p>  2.2.2編程工具的選

8、擇…………………………………………………………4</p><p>  2.2.3編碼與測試………………………………………………………………5</p><p>  第3章 仿真及其結(jié)果分析……………………………………………………………14</p><p>  第4章 結(jié)論……………………………………………………………………………20</p><p&

9、gt;  參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………21</p><p><b>  第1章 緒論</b></p><p>  1.1 研究背景與研究意義</p><p>  數(shù)字通信系統(tǒng)己成為當(dāng)今通信的發(fā)展方向,然而自然界的許多信息通過傳感器轉(zhuǎn)換后,絕大部分是模擬量,脈沖編碼調(diào)制(PCM)是把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信

10、號(hào)的一種調(diào)制方式,主要用于語音傳輸,在光纖通信、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信中得到廣泛的應(yīng)用,借助于MATLAB 軟件,可以直觀、方便地進(jìn)行計(jì)算和仿真。因此可以通過運(yùn)行結(jié)果,分析系統(tǒng)特性。</p><p>  1.2 課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)</p><p>  通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是通信工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完通信工程專業(yè)基礎(chǔ)課、通信工程專業(yè)主干課及科學(xué)計(jì)算與仿真專業(yè)課后進(jìn)行的綜合性課程

11、設(shè)計(jì)。其目的在于使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中能夠理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中充分利用所學(xué)理論知識(shí)分析和研究設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各類技術(shù)問題,鞏固和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)面,為以后走向工作崗位進(jìn)行設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>  課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是:(1)掌握一般通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程、步驟、要求、工作內(nèi)容及設(shè)計(jì)方法;掌握用計(jì)算機(jī)仿真通信系統(tǒng)的方法。(2)訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力,提高學(xué)生進(jìn)行通信工程設(shè)計(jì)的能力。</p>

12、<p>  第2章 PCM通信系統(tǒng)</p><p><b>  2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>  2.1.1通信系統(tǒng)的原理</p><p>  通信系統(tǒng)的一般模型如下:</p><p>  圖2.1 通信系統(tǒng)原理圖</p><p>  圖中,信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成

13、原始電信號(hào),如電話系統(tǒng)中電話機(jī)可看成是信源。信源輸出的信號(hào)稱為基帶信號(hào)。所謂基帶信號(hào)是指沒有經(jīng)過調(diào)制(進(jìn)行頻譜搬移和變換)的原始電信號(hào),其特點(diǎn)是信號(hào)頻譜從零頻附近開始,具有低通形式,。根據(jù)原始電信號(hào)的特征,基帶信號(hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào),相應(yīng)地,信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。 發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來,即將信源產(chǎn)生的原始電信號(hào)(基帶信號(hào))變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的,在需要頻譜搬

14、移的場合,調(diào)制是最常見的變換方式;對(duì)傳輸數(shù)字信號(hào)來說,發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。 信道是指信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃梢允怯芯€的,也可以是無線的,甚至還可以包含某些設(shè)備。圖中的噪聲源,是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。 在接收端,接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反,即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號(hào)來。信宿是將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。<

15、/p><p>  數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真。其基本框圖如下:抽</p><p>  圖2.2 數(shù)字通信系統(tǒng)框圖</p><p>  2.1.2 所設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的原理</p><p>  現(xiàn)在更詳細(xì)說明以上數(shù)字通信系統(tǒng)的原理。</p><p>  (1)模擬信號(hào)為原始的信號(hào)。</p><p>  (2)抽樣是

16、將上述的時(shí)間和幅值都連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散幅值連續(xù)的信號(hào)。</p><p>  (3)量化是將上述的時(shí)間離散幅值連續(xù)的抽樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散幅值離散的信號(hào)。</p><p>  (4)信源編碼是將上述量化后的值編碼成0、1比特流的形式,并且可以減少冗余,提高效率。</p><p>  (5)信道編碼是為了提高傳輸可靠性。</p><p>

17、;  (6)數(shù)字調(diào)制是將上述0、1比特流轉(zhuǎn)換成適合在通信信道中傳輸?shù)牟ㄐ巍?lt;/p><p>  (7)信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?,信?hào)在信道中傳輸時(shí)經(jīng)常會(huì)有噪聲的干擾。</p><p>  (8)數(shù)字濾波器是將調(diào)制并加有噪聲的信號(hào),去除噪聲,并且解調(diào)后形成方波形式的信號(hào)。</p><p>  (9)抽樣判決是將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成0、1比特流。</p><p

18、>  (10)信道譯碼是信道編碼的反過程。</p><p>  (11)信源譯碼是信道編曲碼的反過程。</p><p>  (12)最后還原成模擬信號(hào)。</p><p>  2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼</p><p>  2.2.1 設(shè)計(jì)方案</p><p>  圖2.3 程序設(shè)計(jì)框圖</p><p

19、>  在主函數(shù)中,先產(chǎn)生一個(gè)模擬信號(hào),再經(jīng)過抽樣后得到抽樣值,將抽樣值通過13拆線法轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)值,將轉(zhuǎn)換后的值經(jīng)過量化和編碼后得到0、1比特流,再經(jīng)過信道譯碼,再經(jīng)過BPSK調(diào)制,再人為加入一些噪聲,再通過數(shù)字濾波器將噪聲和載波濾掉,取出直流分量,得到方波波形。再經(jīng)過抽樣判決后得到0、1比特流,再經(jīng)過線性分組碼譯碼,最后經(jīng)過信源譯碼,再經(jīng)過A侓公式反轉(zhuǎn)成原始模擬信號(hào),畫出各階段的波形。</p><p>  

20、2.2.2 編程工具的選擇</p><p>  2.2.2 編程工具的選擇</p><p>  我選用的軟件是MATLAB,因?yàn)檫@款軟件的功能特很強(qiáng)大,學(xué)習(xí)方便,仿真容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>  MATLAB具有以下幾個(gè)特點(diǎn): 功能強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能;強(qiáng)大的圖形處理能力; 高級(jí)但簡單的程序環(huán)境; 豐富的工具箱</p><p>  最

21、重要的是MATLAB學(xué)習(xí)起來方便容易,以前有學(xué)C語言的基礎(chǔ),MATLAB與C語言有類似之處,編程流程大概差不多,但要注意的是MATLAB與C語言在程序代碼上也有細(xì)微的差別,MATLAB是一種解釋性語言,在寫程序代碼時(shí)容易方便,但是與C語言相比它的運(yùn)算速度較慢,但功能強(qiáng)大。</p><p>  2.2.3 編碼與測試</p><p><b>  程序代碼</b><

22、/p><p><b>  子函數(shù)1:</b></p><p>  function y1=zhexian(x)</p><p>  x=x/max(x);</p><p>  z=sign(x);</p><p><b>  x=abs(x);</b></p>&l

23、t;p>  for i=1:length(x)</p><p>  if((x(i)>0)&(x(i)<1/64))</p><p>  y(i)=16*x(i);</p><p>  else if((x(i)>=1/64)&(x(i)<1/32))</p><p>  y(i)=x(i)*8+

24、1/8;</p><p>  else if((x(i)>=1/32)&(x(i)<1/16))</p><p>  y(i)=4*x(i)+2/8;</p><p>  else if((x(i)>=1/16)&(x(i)<1/8))</p><p>  y(i)=2*x(i)+3/8;</p&

25、gt;<p>  else if((x(i)>=1/8)&(x(i)<1/4))</p><p>  y(i)=x(i)+1/2;</p><p>  else if((x(i)>=1/4)&(x(i)<1/2)) </p><p>  y(i)=1/2*x(i)+5/8;</p><p>

26、;  else if((x(i)>=1/2)&(x(i)<=1))</p><p>  y(i)=1/4*x(i)+3/4;</p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b&g

27、t;</p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  end;</b></p><p><b>  en

28、d;</b></p><p><b>  y1=z.*y;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  此子函數(shù)的功能是將抽樣后得到的值用13拆線轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的值。</p><p><b>  子函數(shù)2:</b></p>&l

29、t;p>  function bit=bianma(y4,n)</p><p><b>  m=2/n;</b></p><p>  for i=1:n+1</p><p>  q(i)=min(y4)+(i-1)*m;</p><p><b>  end</b></p>&l

30、t;p><b>  %量化過程</b></p><p>  t=length(q);</p><p>  ttt=[]; %存放將抽樣信號(hào)量化后的值</p><p><b>  tt=[];</b></p><p><b>  e=

31、1;</b></p><p><b>  tt(1)=-1;</b></p><p>  for x=2:length(q)</p><p>  tt(x)=(q(x-1)+q(x))/2; %存放第幾個(gè)電平段的電平值</p><p><b>  end</b></

32、p><p>  tt=[tt,max(y4)];</p><p>  b_duan=[]; %存放電平段</p><p>  for x=1:length(y4)</p><p>  if y4(x)==q(t)</p><p>  b_duan(x)=length(tt);

33、</p><p><b>  else</b></p><p>  if y4(x)==min(q)</p><p>  b_duan(x)=1;</p><p><b>  else</b></p><p>  for y=1:t-1</p><p>

34、;  if (q(y)<=y4(x))&& (y4(x)<q(y+1))</p><p>  b_duan(x)=y+1;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b&g

35、t;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>  nu=ceil(log2(n)); %編碼 </p><p>  code=zeros(length(y4),nu); </p>&

36、lt;p>  for i=1:length(y4)</p><p>  for j=nu:-1:0 </p><p>  if (fix(b_duan(i)/(2^j))==1) </p><p>  code(i,(nu-j+1))=1; </p><p>  b_duan(i)=b_duan(i)-2^j; </p>

37、<p><b>  else</b></p><p>  code(i,(nu-j+1))=0; </p><p><b>  end </b></p><p><b>  end </b></p><p><b>  end</b></p

38、><p><b>  bit=[];</b></p><p>  for i=1:length(y4)</p><p>  bit=[bit,code(i,:)];</p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是將抽樣后的值量化后進(jìn)行自然二進(jìn)制編碼

39、。采用8位二進(jìn)制編碼。</p><p><b>  子函數(shù)3:</b></p><p>  function bit2=xianxi(m)</p><p>  H= [ 0 1 1 1 1 0 0;</p><p>  1 0 1 1 0

40、 1 0;</p><p>  1 1 0 1 0 0 1];</p><p>  G= [1 0 0 0 0 1 1;</p><p>  0 1 0 0 1 0 1;</p><p>

41、;  0 0 1 0 1 1 0;</p><p>  0 0 0 1 1 1 1 ]; %生成矩陣</p><p>  C=rem(m*G,2);</p><p>  [c,z]=size(C);</p><p><b>  bit2=

42、[];</b></p><p><b>  for i=1:c</b></p><p>  bit2=[bit2,C(i,[1:7])];</p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是進(jìn)行信道編碼即:將每四位二進(jìn)制后加三位監(jiān)督位,比特流的總長度除以四余下

43、的則不進(jìn)行加監(jiān)督位。</p><p><b>  子函數(shù)4:</b></p><p>  function bit3=xianxiyima(gg)</p><p><b>  p=gg;</b></p><p><b>  R=[];</b></p><p

44、><b>  S=[];</b></p><p>  for i=1:length(p)/7</p><p>  R(i,[1:7])=p((i-1)*7 +1:i*7);</p><p><b>  end</b></p><p>  H= [ 0 1 1 1

45、 1 0 0;</p><p>  1 0 1 1 0 1 0;</p><p>  1 1 0 1 0 0 1];</p><p>  [c,z]=size(R);</p><p>  S=rem(R*H',2);<

46、/p><p>  for i=1:c %伴隨式的行次</p><p><b>  for j=1:7</b></p><p>  b=all(S(i,:)==H(:,j)');</p><p><b>  if b==1</b></p><p>  R(i,j)=~

47、 R(i,j);</p><p><b>  break;</b></p><p><b>  end </b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>  R(:,[

48、5:7])=[];</p><p>  [c,z]=size(R);</p><p><b>  bit3=[];</b></p><p><b>  for i=1:c</b></p><p>  bit3=[bit3,R(i,[1:4])];</p><p><b&

49、gt;  end</b></p><p><b>  子函數(shù)5:</b></p><p>  function bb=BPSK(bit)</p><p>  fs = 30000;</p><p><b>  Ts = 0.1;</b></p><p>  m =

50、 fs * Ts; %一個(gè)碼無所占寬度</p><p>  High =ones( 1,m);</p><p>  Low =zeros( 1,m );</p><p>  U=rem(length(bit),4);</p><p>  sheng=[bit(length(bit))-U+1:bit(length(bit))

51、];</p><p>  w =300; %角頻率</p><p>  for i=1:length(bit)/4</p><p>  decode(i,[1:4])=bit((i-1)*4 + 1 : i*4);</p><p><b>  end</b></p><p

52、>  bit2=xianxi(decode); %線性分組碼編碼 </p><p>  Sign = [bit2,sheng];</p><p>  L=length (Sign ); %信號(hào)長度</p><p>  st=zeros (1,m*L);</p><p>  sign1=zeros (1,m*L);</

53、p><p>  t = 0:1/fs:Ts*L-1/fs;</p><p><b>  for i=1:L</b></p><p>  if Sign(i)==1</p><p>  sign1((i-1)*m +1:i*m) = High;</p><p><b>  else</b

54、></p><p>  sign1((i-1)*m +1:i*m) = Low;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  for i=1:L</b></p><p>  i

55、f Sign(i) == 1</p><p>  st((i-1)*m +1:i*m) =cos(2* pi*w *t((i-1)*m + 1:i*m)+(pi/ 2));</p><p><b>  else</b></p><p>  st((i-1)*m +1:i*m) =cos(2* pi*w *t((i-1)*m + 1:i*m));

56、</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  st1=st;</b></p><p>  st1=st1+cos(3000*t);</p><p><b>  figure

57、</b></p><p>  plot(t, sign1);</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),-(1/2),3/2] );</p><p>  title ( '編碼后的信號(hào)' );</p><p><b>  grid</b></p><p>

58、<b>  figure</b></p><p>  subplot (2,1,1);</p><p>  plot (t,st );</p><p>  axis([0,Ts*(L+1), - 3/ 2,3/2] );</p><p>  title ( '數(shù)字調(diào)制后的信號(hào)' );</p>

59、<p><b>  grid</b></p><p>  subplot (2,1,2);</p><p>  plot ( t, st1 );</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1)+1, -5/2,5/2]);</p><p>  title ( '加噪后的信號(hào)' );&l

60、t;/p><p><b>  grid</b></p><p>  dt = st1.*cos(2*pi*w*t );</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,dt);</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),-2,

61、5/2] );</p><p>  title ( '與相干波相乘后的波形' );</p><p><b>  grid</b></p><p>  [N,Wn] = buttord( 2*pi*50, 2*pi*100,3,25,'s'); %臨界頻率采用角頻率表示</p><p>  

62、[b,a]=butter(N,Wn,'s');</p><p>  [bz,az]=impinvar(b,a,fs); %映射為數(shù)字的</p><p>  dt = filter(bz,az,dt);</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,dt);</

63、p><p>  axis( [0,Ts*(L+1),- 3/2,3/2] );</p><p>  title ( '低通濾波后的波形' );</p><p>  ss=dt; %存放抽樣判決后的值</p><p><b>  bit1=[];</b></p><p>  tt=le

64、ngth(ss)/L;</p><p>  for i=tt/2:tt:length(ss)</p><p>  if ss(i)>(1/4)</p><p>  ss((i-tt/2+1):(i+tt/2))=zeros ( 1,3000);</p><p>  bit1=[bit1,0];</p><p>

65、<b>  else</b></p><p>  ss((i-tt/2+1):(i+tt/2))=ones ( 1,3000);</p><p>  bit1=[bit1,1];</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p

66、><p><b>  figure</b></p><p>  plot (t,ss,'r-');</p><p>  axis( [0,Ts*(L+1), -1/2,3/2] );</p><p>  title ( '信道譯碼信號(hào)' );</p><p><b

67、>  grid</b></p><p><b>  bb=[];</b></p><p>  U1=rem(length(bit1),7);</p><p>  l=length(bit1);</p><p>  sheng1=[bit1(length(bit1))-U1+1:bit1(length(b

68、it1))];</p><p>  bit1([l-U1+1:bit1(l)])=[];</p><p>  bb=xianxiyima(bit1); %線性分組碼譯碼;</p><p>  bb=[bb,sheng1];</p><p>  此函數(shù)的功能是將信源編碼后的0、1序列再經(jīng)過信道編碼(7,4)線性分組碼編碼,將信道編碼后的信號(hào)進(jìn)

69、行BPSK調(diào)制,由于考慮到在信道中傳輸是會(huì)有噪聲的影響,所以在仿真時(shí)我人為的加入一定的噪聲。</p><p>  在接收端進(jìn)行相干解調(diào),用一個(gè)與調(diào)制信號(hào)同頻的信號(hào)與接收到的信號(hào)(加入噪聲后的已調(diào)信號(hào))相乘,再用一個(gè)數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波,去掉了信號(hào)中的高頻成份和噪聲,取出直流分量,得到方波信號(hào),對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行抽樣判決將其轉(zhuǎn)換成0、1比特流后,再經(jīng)過信道譯碼。</p><p><b>

70、  子函數(shù)6:</b></p><p>  function a3=yima(y,n)</p><p><b>  m=2/n;</b></p><p>  for i=1:n+1</p><p>  q(i)=(-1)+(i-1)*m;</p><p><b>  end&

71、lt;/b></p><p><b>  tt=[];</b></p><p><b>  tt(1)=-1;</b></p><p>  for x=2:length(q)</p><p>  tt(x)=(q(x-1)+q(x))/2; %存放第幾個(gè)電平段的電平值</

72、p><p><b>  end</b></p><p>  tt=[tt,1];</p><p>  nu=ceil(log2(n));</p><p>  decode=[];</p><p>  for i=1:length(y)/(nu+1)</p><p>  deco

73、de(i,[1:(nu+1)])=y((i-1)*(nu+1) + 1 : i*(nu+1));</p><p><b>  end</b></p><p>  ab=[] ; % 存放的十進(jìn)制數(shù),到tt中去找對(duì)應(yīng)值</p><p>  [w,z]=size(decode);</p>&l

74、t;p><b>  for j=1:w</b></p><p><b>  L=nu;</b></p><p><b>  value=0;</b></p><p><b>  for i=0:L</b></p><p>  value=decode

75、(j,i+1)*(2^(L-i))+ value;</p><p><b>  end</b></p><p>  ab(j)=value;</p><p><b>  end</b></p><p><b>  decode;</b></p><p>

76、<b>  w;</b></p><p>  a3=[] ; % 存放信源譯碼值</p><p>  for i=1:w </p><p>  a3(i)=tt(ab(i));</p><p><b>  end</b></p>&

77、lt;p>  此函數(shù)的功能是將接收到的0、1比特流分為八位二進(jìn)制一組一組的,再將每八位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù),再到每段中去尋到與發(fā)關(guān)端有相同約定段號(hào)值。即可恢復(fù)原信號(hào)的量化值。</p><p><b>  子函數(shù)7:</b></p><p>  function y5=Ayi(y,A)</p><p>  for i=1:length(y)

78、</p><p>  if((abs(y(i))>=0)&(abs(y(i))<=(1/(1+log(A)))))</p><p>  y1(i)=y(i)*(1+log(A))/A;</p><p>  else if((abs(y(i))<=1)&(abs(y(i))>(1/(1+log(A)))))</p>

79、<p>  y1(i)=(1/A)*sign(y(i))*exp(abs(y(i))*(1+log(A))-1);</p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p><b>  end</b></p><p>&

80、lt;b>  y5=y1;</b></p><p><b>  end</b></p><p>  此函數(shù)的功能是將恢復(fù)的量化值通過A律反轉(zhuǎn)換公式得到對(duì)應(yīng)的值,是用13拆線轉(zhuǎn)換的反過程。因?yàn)樵诋?dāng)A=86.5時(shí),可以用13折線用13條折線近似A律的平滑曲線,在實(shí)際工程中A律的平滑曲線不易實(shí)現(xiàn),而用13折線法可以降低工程實(shí)現(xiàn)中的難度。</p>

81、<p><b>  主函數(shù):</b></p><p><b>  clc</b></p><p><b>  clear all</b></p><p>  t=0:0.1:6*pi;</p><p>  a1=sin(t); %模擬信源&

82、lt;/p><p><b>  figure(1)</b></p><p>  plot(t,a1);</p><p>  title ( '原始模擬信號(hào)' );</p><p>  t1=0:2*pi/32:6*pi; %抽樣</p><p>  a=sin(t

83、1);</p><p><b>  figure</b></p><p>  plot(t1,a);</p><p>  stem(t1,a);</p><p>  title ( '抽樣信號(hào)' );</p><p>  y4=zhexian(a) ; %13

84、折線 </p><p>  n=256; %量化電平數(shù);</p><p>  bitstream=bianma(y4,n);</p><p>  bit1=BPSK(bitstream);</p><p>  y2=yima(bit1,n);</p><p>  y5=A

85、yi(y2,87.65);</p><p><b>  figure</b></p><p><b>  plot(y5);</b></p><p>  stem(y5,'r')</p><p>  axis([0,100,-1,1.01])</p><p>

86、<b>  figure</b></p><p>  plot(y5,'r');</p><p><b>  hold on</b></p><p>  plot(y5,'.b');</p><p>  axis([0,100,-1,1.01])</p>

87、<p>  主函數(shù)的功能是是產(chǎn)生模擬信號(hào)并且進(jìn)行抽樣得到抽樣值,然后將各個(gè)子函數(shù)銜接到一塊,形成一個(gè)比較完整的通信系統(tǒng),進(jìn)行仿真畫出各個(gè)階段重要的圖形,以便觀察和分析。</p><p><b>  調(diào)試過程:</b></p><p>  將各個(gè)子程序和主程序都放入MATLAB的工作空間中,雙擊main.m文件后,點(diǎn)擊Debug Run 運(yùn)行程序。<

88、;/p><p><b>  圖2.4 調(diào)試</b></p><p>  在這次通信系統(tǒng)仿真編程中,我遇到了很多問題,例如在利用13折線進(jìn)行數(shù)值變轉(zhuǎn)時(shí),需要考慮歸一化問題,并且考慮到在第一象限和第三象限的情況基本相同,只是符號(hào)相反,所以只需考慮一段,那么在進(jìn)行運(yùn)算是得先把原來的值的符號(hào)位保存,再在變換后的值上添加符號(hào)值。還有在對(duì)連續(xù)幅值進(jìn)行量化時(shí),我也犯了一些思路上的混亂,

89、導(dǎo)致我在調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤,但當(dāng)我反復(fù)一遍遍檢查,發(fā)現(xiàn)只是在取值端點(diǎn)上沒有弄好,當(dāng)我改后就好了。</p><p>  還有在編碼時(shí),一開始不知怎么的老是前幾個(gè)數(shù)編出來只有六位,我又上那塊去找原因,發(fā)現(xiàn)又是在取值邊界上的問題,我改后這個(gè)問題也解決了。在進(jìn)行BPSK調(diào)制時(shí),出現(xiàn)了相位模糊的問題,我在抽樣判決后,人為的進(jìn)行取反,就得到了正確的0、1比特流。在信源譯碼的時(shí)候要注意的是,取的量化電平值要和發(fā)送端約定好,以便

90、在接收到0、1比特流后能夠正確譯出量化值,在量化值恢復(fù)成原始抽樣值時(shí),我采用的是A律反解法,因?yàn)樵谖以O(shè)計(jì)的程序中令A(yù)的值為87.65,此時(shí)的A律曲線和13拆線很接進(jìn),為了觀查它們的近似度,我在發(fā)送端和接收端分別用了13折線和A律公式。</p><p>  第3章 仿真及其結(jié)果分析</p><p>  先得到原始模擬信號(hào)如下圖:</p><p>  圖3.1原始模擬信

91、號(hào)</p><p>  將此模擬信號(hào)按每周期取32個(gè)點(diǎn)抽樣,得到以下圖形:</p><p><b>  圖3.2抽樣信號(hào)</b></p><p>  將抽樣后的量化值進(jìn)行二進(jìn)制編碼,第八位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)量化值,將得到的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行信道編曲碼,得到如下圖形:</p><p>  圖3.3信道編碼后的信號(hào)</p>

92、;<p>  經(jīng)過BPSK調(diào)制后的信號(hào)和在調(diào)制后的信號(hào)中加入噪聲有如下圖形:</p><p>  圖3.4數(shù)字調(diào)制后的信號(hào)及加噪后的信號(hào)</p><p>  在接收端用一個(gè)與調(diào)制后的波同頻的相干波與接收到的信號(hào)相乘后得到以下圖形:</p><p>  圖3.5與相干波相乘后的波形</p><p>  經(jīng)過數(shù)字低通濾波器濾除噪聲和

93、載波后的波形如下圖:</p><p>  圖3.6低通濾波后的波形</p><p>  通過信道譯碼后的圖形如下:</p><p>  圖3.7信道譯碼信號(hào)</p><p>  將信道譯碼后的信號(hào),分為八位二進(jìn)制位一組一組的,再將其恢復(fù)成十進(jìn)制數(shù),到對(duì)應(yīng)段去找取值,即恢復(fù)原始信號(hào)的量化值,再將其值通過A律公式反解出原始信號(hào)的抽樣</p&

94、gt;<p>  圖3.8反解出的抽樣信號(hào)</p><p>  將上圖用平滑的曲線邊接起來,再標(biāo)注上抽樣點(diǎn)則得到如下圖形:</p><p><b>  圖3.9恢復(fù)信號(hào)</b></p><p><b>  第4章 結(jié)論</b></p><p>  通過這次的課程設(shè)計(jì),我真的感到受益匪淺

95、。因?yàn)槲腋映浞值睦斫饬苏n本上的知識(shí),很多平時(shí)不太理解的知識(shí)點(diǎn)都開始認(rèn)真復(fù)習(xí)并賦予實(shí)踐當(dāng)中了。對(duì)于通信系統(tǒng)仿真的設(shè)計(jì),我得到了很大的提升,這也是我意識(shí)到現(xiàn)在我們所學(xué)習(xí)的一切知識(shí)都只是為將來付諸實(shí)踐而準(zhǔn)備的,所以,我們應(yīng)該堅(jiān)持著一切從實(shí)際出發(fā),理論聯(lián)系實(shí)際,只有這樣才能充分的發(fā)揮我們的才能。通過MATLAB 語言對(duì)PCM調(diào)制系統(tǒng)的采樣、量化、編碼的仿真與計(jì)算,使得分析PCM調(diào)制系統(tǒng)變得直觀簡單。</p><p>&

96、lt;b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]王秉鈞,馮玉氓等. 通信原理[M].清華大學(xué)出版社2006年11 月</p><p>  [2]John G. proakis等著, 劉樹棠譯. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)(Matlab版)(第二版)[M], 電子工業(yè)出版社, 2006.9</p><p>  [3]Bernard Sklar著, 徐平平

97、等譯. 數(shù)字通信-基礎(chǔ)與應(yīng)用(第二版) [M], 電子工業(yè)出版社, 2004.11</p><p>  [4]孫屹. Matlab通信仿真開發(fā)手冊(cè)[M], 國防工業(yè)出版社,2005.1</p><p>  [5]王福昌. 通信原理[M]. 清華大學(xué)出版社,2006.9</p><p>  [6]樊昌信等. 通信原理(第6版)[M]. 國防工業(yè)出版社,2008.3&l

98、t;/p><p>  [7]《現(xiàn)代通信原理》,曹志剛,錢亞生,清華大學(xué)出版社,1992[8]《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》,張輝,曹麗,西安電子科技大學(xué)出版社,2005[9]《數(shù)字通信(第三版) 》,(美)John G.Proakis,張力軍等譯,電子工業(yè)出版社,2001[10]《通信原理(第六版)同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解》,王穎惠,牛麗英,水利水電出版社,2009[11]《通信原理—基于Matlab的計(jì)算機(jī)仿真》,郭文彬

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