西电通信原理大作业.docx
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西电通信原理大作业.docx
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西电通信原理大作业
班级021141
通信原理大作业
题目通信原理大作业设计报告
学院电子工程学院
专业
学生姓名
导师姓名
第一题:
幅度失真和相位失真波形图
一、信道幅频特性
如上述三式给出,其中①式为原始信号,②式则是出现幅度失真后的信号表示式③式为原始信号出现相位失真的信号表达式,利用MATLAB对以上三式进行波形仿真。
二、程序代码
clc;clear;
t=0:
0.01:
6*pi;
S0t=sin(t)+1/3*sin(3*t);
S1t=sin(t)+sin(3*t);
S2t=sin(t-pi)+1/3*sin(3*t-2*pi);
figure
(1)
subplot(2,1,1),plot(t,S0t,'r-'),title('原始波形')
subplot(2,1,2),plot(t,S1t,'b-'),title('幅度失真波形')
figure
(2)
subplot(2,1,1),plot(t,S0t,'r-'),title('原始波形')
subplot(2,1,2),plot(t,S2t,'b-'),title('相位失真波形')
二、仿真波形
第二题:
AMI码和HDB3码编码
一、AMI码与HDB3码编码原则
1.AMI码
AMI码(AlternativeMarkInversion)的全称是传号交替反转码,其编码规则是将消息码的“1”(传号)交替的变换为“+1”和“-1”,而“0”(空号)保持不变。
例如:
消息码:
0110000000110011.......
AMI码:
0-1+10000000-1+100-1+1....
AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。
它可以看成是单极性波形的变形,即“0”仍对应零电平,而“1”交替对应正、负电平。
2.HDB3码
HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。
它是AMI码的一种改进型,改进目的是为了保持AMI码的有点而克服其缺点,使连“0”个数不超过3个。
其编码原则是:
(1)检查消息中“0”的个数。
当连“0”数目小于等于3时,HDB3码与AMI码一样,+1与-1;
(2)当连“0”数目超过3时,将每4个连“0”化作一小节,定义B00V,称为破坏节,其中V称为破坏脉冲,而B称为调节脉冲;
(3)V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同,并且要求相邻的V码之间极性必须交替。
V的取值为+1或-1;
(4)B的取值可选0,+1或-1.以使V同时满足(3)的两个要求
(5)V码后面的传号码极性也要交替。
例如:
消息码:
100001000110000000011.......
AMI码:
-10000+10000-1+100000000-1+1....
HDB3码:
-1000–V+1000+V-1+1–B00–V+B00+V-1+1
二、程序代码
clear
clc
a=1024;
r=unidrnd(2,1,a-1);
rn=r-1;
rn=[1,rn];
ori=rn;
ori
l=1;
forn=1:
a
ifrn(n)==1;
l=-l;
rn(n)=l;
end
end
AMI=rn;
AMI
plot(bar(AMI));
title('AMI±àÂë')
m=-1;
fork=1:
a-3
ifabs(rn(k))==1
m=rn(k);
end
ifrn(k)==0
ifrn(k+1)==0
ifrn(k+2)==0
ifrn(k+3)==0
rn(k+3)=2*m;
end
end
end
end
end
rn;
l=1;
fors=1:
a
ifabs(rn(s))==2
ford=s+1:
a
ifabs(rn(d))==1l=-l;
end
ifabs(rn(d))==2
ifl~=1
l=1;else
rn(d-3)=3*(-(rn(d-4))/(abs(rn(d-4))));rn(d:
a)=-rn(d:
a);
end
end
end
end
end
rn
fors=1:
a
ifabs(rn(s))==3rn(s)=rn(s)*(-(rn(s-1))/(abs(rn(s-1))));
end
end
HDB=rn;
HDB;
title('HDB3±àÂë');
二、仿真波形
AMI码仿真
HDB3码仿真
第三题:
1.2ask、2psk、2dpsk产生,信道,解调
2.2ask的误码率曲线
1.
(1)2ASK
通常2ASK的调制有两种方法:
1、相乘法2、开关法
当基带信号A(t)为高电平时,开关电路如图所示,当基带信号A(t)为低电平时,开关处于断开状态,二进制振幅键控信号状态为零,此时二进制振幅键控信号又常称为通-断键控信号(OOK信号)。
2ASK的解调系统的基本解调方法有两种:
非相干解调(包络检波法)和相干解调法(同步检测法)。
相应的解调系统如下所示:
(1)非相干解调(包络检波法)
(2)相干解调法(同步检测法)
(2)2PSK
2PSK调制解调框图
2PSK调制原理
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号。
2PSK信号调制有两种方法,即模拟调制法和键控法。
通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0,模拟调制法用两个反相的载波信号进行调制。
2PSK以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信号为0时相位相对于初始相位为0°,当基带信号为1时相对于初始相位为180°。
2PSK的调制方法有两种,分别是模拟调制发和键控法
原理图如下所示:
模拟调制法原理图
键控法原理图
2PSK解调原理
由于2PSK的幅度是恒定的,必须进行相干解调。
经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高频分量,在进行抽样判决。
判决器是按极性来判决的。
即正抽样值判为1,负抽样值判为0。
由于2PSK信号的载波回复过程中存在着180°的相位模糊,即恢复的本地载波与所需相干载波可能相同,也可能相反,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的基带信号正好相反,即“1”变成“0”吗“0”变成“1”,判决器输出数字信号全部出错。
这种现象称为2PSK方式的“倒π”现象或“反相工作”。
2PSK的相干解调原理图
(3)2DPSK
2DPSK调制解调框图
2DPSK调制原理
二进制差分相移键控。
2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为
,可定义一种数字信息与
之间的关系为:
为前一码元的相位。
实现二进制差分相移键控的最常用的方法是:
先对二进制数字基带信号进行差分编码,然后对变换出的差分码进行绝对调相即可。
2DPSK调制原理图如下图所示。
2DPSK调制原理框图
2DPSK解调原理
2DPSK信号解调有相干解调方式和差分相干解调。
用差分相干解调这种方法解调时不需要恢复本地载波,只要将DPSK信号精确地延迟一个码元时间间隔,然后与DPSK信号相乘,相乘的结果就反映了前后码元的相对相位关系,经低通滤波后直接抽样判决即可恢复出原始的数字信息,而不需要在进行差分解码。
相干解调码变换法及相干解调法的解调原理是,先对2DPSK信号进行相干解调,恢复出相对码,再通过码反变换器变换为绝对码,从而恢复出发送的二进制数字信息。
在解调过程中,若相干载波产生
相位模糊,解调出的相对码将产生倒置现象,但是经过码反变换器后,输出的绝对码不会发生任何倒置现象,从而解决了载波相位模糊的问题。
本次设计采用相干解调。
2DPSK差分相干解调原理图
2.2ask的误码率曲线
利用matlab对2ASK进行仿真,在2ASK调制后对信号加入不同信噪比的高斯噪声,然后进行解调(本次仿真采用相干解调),计算出误码率。
程序流程图如下:
计算误码率
仿真结果如下图所示:
结果分析:
图中实线是理论上的信噪比与误码率关系曲线,*则是进行2ASK调制解调后的仿真分析。
由图可见随着信噪比的增大,理论计算与实际仿真得到的误码率均在下降,但是由于仿真码元数目比较少,误码率只能达到接近
。
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- 通信 原理 作业