通信系统设计与仿真实践.docx

通信系统设计与仿真实践 课程设计实验报告 课题名称： 方形QPSK和三角形4PSK性能对比 专业班级： 通信工程某某班 姓 名： 黄某某、周某 学 号： 1090220**、1090220** 起止时间： 2012.6.11-2012.6.20 浙江科技学院 信息与电子工程学院 目 录 一、课题内容………………………………………..….……...1 二、设计目的………………………………………..….….…..1 三、设计要求…………………………………………………..1 四、实验条件…………………………………………..…..…..2 五、通信系统原理…………………………………….…...…..2 1、模拟通信系统基本原理…………………………….…..….2 2、数字通信系统基本原理…………………………….…...…3 3、模拟通信系统与数字通信系统的比较……………….…..…4 4、所设计子系统原理………………………………………..4 六、QPSK的基本原理…………………………………………5 1、四相绝对移相键控（QPSK）的调制基本理论………………5 2、四相绝对移相键控（QPSK）的调制基本方法………………6 七、详细设计与编码…………………………….……………..8 1、编程工具的选择………………………………………….8 2、系统设计方案实现框图……………………………………8 3、编码与调试过程……………………………………..……8 4、运行结果及分析………………………………..………..15 八、设计心得………………………………………..………..18 九、参考文献……………………………….………..……….20 课题内容 基于MATLAB仿真方形QPSK和三角形4PSK，并对比二者的性能。 主要功能： 1、能对方形QPSK和三角形4PSK性能进行对比，验证方形QPSK性能优于三角形4PSK； 2、能够画出输入数据与输出数据的星座图； 3、能在不同信噪比信道下，对信号进行误码分析。 设计目的 1、综合应用《Matlab原理及应用》、《信号与系统》、《通信原理》、《无线通信》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念；　 2、培养学生系统设计与系统开发的思想； 3、培养学生利用软件进行通信仿真的能力。 设计要求 1、每2人一组，组内成员进行各自分工，分别完成不同子系统的详细功能； 2、对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系统的原理框图； 3、提出仿真方案； 4、完成仿真软件的编制； 5、仿真软件的演示； 6、提交详细的设计报告。 实验条件 计算机、Matlab软件 通信系统原理 模拟通信系统模型 信息源 信息源 调制器 信道 解调器 受信者 噪声源 图1 模拟通信系统 信息源：消息的生成者或来源； 发送设备：将信源输出的信号变为适合信道传输的发射信号，且发送信号包含了原始信号的一切信息； 信道：传输信号的通道，可以是有线的，也可以是无线的； 噪声源：在信道中传输，噪声是绝不可避免的，噪声又可为加性噪声（线性的噪声）和乘性噪声（非线性的噪声），一般我们只考虑加性噪声； 接收设备：从接收信号中提取我们所希望的信号，并将其转换成适合输出传感器的形式； 受信者：消息接收者。 在通信系统中，按信号参量的取值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号，再按照信道中传输信号的特征，来分为模拟通信系统和数字通信系统。 数字通信系统模型 信息源信道编码器 信息源 信道编码器 基带脉冲生成器 数字调制器 信 道 数字解调器 采样判决器 信道译码器 信源译码器 受信者 噪声源 信源编码 器 图2 数字通信系统 信源编码/译码：主要完成A/D变换、数据压缩、加密等三部分功能； 信道编码/译码：数据扩张，增加保镖，提高抗干扰能力等； 基带脉冲生成器/抽样判决器：数字基带传输系统的重要部分； 数字调制器/解调器： (1) 将数字基带信号的频谱搬移到信道的频带之内，以便于在信道中传输；(2) 便于对信道进行频分复用，从而有效地利用信道的频率资源。数字解调是数字调制的反过程。 模拟通信系统与数字通信系统的比较 模拟通信系统和数字通信系统各有自己的一些特点，但相对于模拟通信系统，数字通信系统有许多独特的优点，例如：数字通信系统抗噪能力强、便于加密、易复用也易压缩、易于集成化、便于用计算机处理数字信号、更适合多种数字业务，容易实现多网合一等。相应地，数字通信系统也有自己的缺点：它需要更宽的传输带宽和较复杂的同步系统等。 所设计子系统