点对点数字通信系统设计说明

通信原理三级项目

班级：通信工程2班

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教务处

2016年 5月

远距离点对点数字通信系统设计

（燕山大学信息科学与工程学院）

摘要：本文讨论进行了远距离点对点数字通信系统的设计，着重讨论了模拟信号数字化的过程，其中包含了为了提高系统性能进行的信源编码技术和信道编码技术，我采用了HDB3码克服连0问题，利用奇偶监督码和差错重传机制控制误码率。另外，讨论了数字调制技术的实现，本文采用最小频移键控调制和解调技术，并讨论了在高斯白噪声信道条件下的此方法的可靠性和有效性。

关键词：脉冲编码调制，HDB3码，奇偶监督码，MSK调制，高斯白噪声，MATLAB 仿真

目录

1.通信系统概述 (3)

1.1一般通信系统模型 (3)

1.2数字通信系统模型 (4)

1.3远距离语音通信系统 (4)

2.信号数字化 (5)

2.1信号的抽样 (5)

2.1.1抽样定理 (5)

2.1.2脉冲幅度调制PAM (5)

2.2信源编码 (7)

2.2.1十三折线法 (7)

2.2.2脉冲编码调制PCM (9)

2.3信道编码 (10)

2.3.1 HDB3码 (10)

2.3.2奇偶监督码 (11)

3.调制与解调 (11)

3.1 MSK调制 (11)

3.1.1 MSK调制原理 (12)

3.1.2 MSK调制 (13)

3.2 MSK解调 (14)

4.信道描述 (15)

5.系统总体设计 (16)

附录 MATLAB实现代码 (17)

1.通信系统概述

1.1一般通信系统模型

一般作为一个通信系统都由发送端和接收端两部分组成，而发送端则分为信息源和发送设备两部分，接收端与其对应的有接收端和受信者两部分，发送端和接收端之间则是我们信号传输所需要经过的信道，信号在信道中传输时会有噪声的混入，这也是我们的通信系统性能讨论的终点。

图1-1 一般通信系统

信息源是把各种原始消息转换成原始电信号的设备，它通过各种物理转换的方法从自然界中采集信息并把它们转换成相应的电信号，从而便于我们通过电子设备对其进行进一步的处理。受信者则是把接受到的电信号还原成自然界中信息的设备。

发送设备是通过对采集到的原始电信号进行一系列的处理把它变成适合于远距离传输的信号。在模拟传输系统中包括放大、滤波、模拟调制等过程；在数字传输系统中则包含编码、加密、数字调制等过程。接收设备则是上述过程的逆过程，将信道中传输的信号还原成易于处理的直接电信号。

信道是从发送设备到接收设备之间信号传输的物理煤质，分为无线信道和有限信道两大类，每种信道的特点不同，应用场合也不相同。

噪声源是笼统的一个说法，它集中表示分布于通信系统中的各处的噪声。

1.2数字通信系统模型

数字通信系统是通过数字信号来传递信息的通信系统。需要注意的是，这并不代表用于在信道中传输的信号就是数字信号，数字通信系统是通过数字信号来表示要传送的信息，而在传输过程中则还是利用高频调制的模拟信号传输。

图1-2 数字通信系统

信源编码的目的是将信息源采集来的信号进行编码从而提高信息的有效性，对于模拟信号来说则还要完成信号的数字化，即采样、量化、编码的过程，实现模数转换。信源译码则是它的逆过程。

加密和解密的作用是提高信息在传输过程中的安全性，防止或延缓被盗取信息。

信道编码的目的是将数字信号转换成适合于在信道中传输的码，增强抗干扰能力，包括检错纠错能力等。信道译码是其逆过程。

数字调制是将数字信号调制成易于在信道中传输的带通信号，其抗干扰性能是我们讨论的主要方面。数字解调是其逆过程。

数字通信系统具有抗干扰能力强、噪声不积累、传输差错可控、便于处理、易于集成以及保密性好等优点，广泛用于现代通信系统当中。

1.3远距离语音通信系统

本文中我们讨论远距离语音通信系统，系统模型如下图所示。

图1-3 语音通信系统

我们这里信道中的噪声只考虑高斯白噪声，信道也理想化为理想全通信道。

这里我们没有进行加密和解密处理，码型变换中采用了克服连0问题的适合于远距离传输的HDB3码，传输差错控制采用了奇偶监督码来监测差错，采用差错重传的机制来控制误码率，不具备纠错能力。

为了降低误码率，我们的数字调制方式采用了最小频移键控MSK调制，它是2FSK调制的改进，具有包络稳定、相位连续、带宽最小并且严格正交的特性。

语

音

信

号

PCM

编

码

码

型

变

换

MSK

调

制

语

音

信

号

PCM

译

码

码

型

变

换

MSK

解

调

信道

2.信号数字化

2.1信号的抽样

2.1.1抽样定理

语音信号的频带范围大概现在300~3400Hz左右，进行A/D转换的第一步就是对模拟信号进行抽样。理论上要用冲激信号对其进行采样，由于它物理不可实现我们采用窄脉冲抽样，要想能够无失真地恢复原模拟信号，抽样频率必须满足奈奎斯特采样定理，即设模拟信号的最高频率分量为f c，抽样频率f s必须大于等于f c，所以抽样频率要在6800Hz以上。

但在实际中，要想恢复模拟信号就要用到滤波器滤波，实际设计的滤波器频率特性无法达到理想滤波器那样严格的选频特性，所以我们在抽样时要留有一定余量来保证频谱不发生混叠，采样频率f s选择8000Hz为宜，这也是实际电话系统采用的抽样频率。

2.1.2脉冲幅度调制PAM

设语音信号为m(t)，其频谱函数为M(f)，抽样的过程就是用这个信号对一个脉冲载波s(t)（周期窄脉冲，频率为8000Hz）进行幅度调制，它的输出就是时域卷积及频域相乘。它的过程如下图所示。

局域网点对点通信软件设计与实现

《网络编程技术》 课程设计报告 课程设计题目：局域网点对点通信软件与实现作者所在系部：计算机科学与工程系 作者所在专业：网络工程 作者所在班级： 作者姓名： 作者学号： 指导教师姓名： 完成时间： 2013年07月10日

课程设计任务书

摘要 所谓网络中的点对点通信是实现网络上不同计算机之间，不经过任何中继设备而直接交换数据或服务的一种技术。由于允许网络中任何一台计算机可以直接连到网络中的其他计算机，并与之进行数据交换，这样既可以消除中间环节，也使得网络上的沟通变的更加容易、更加直接。本文介绍的是一种是用Winsock编程技术，基于TCP/IP协议的、面向连接的流式套接字网络通信编程设计。 局域网即时通讯软件使用TCP协议作为传输层的协议，采用点对点模式服务，不需要服务器支持，使局域网用户的使用更加方便和高效。它可以实现局域网用户的自动检测，用户间文本信息的交流，文件的传输等功能。 本系统使用Visual Studio 2010作为开发工具，将.NET中的一些技术运用到系统中关键词：点对点；TCP/IP；Socket；UDP；P2P

目录 摘要 (2) 目录 (3) 第1章绪论 (4) 1.1课题研究现状分析 (4) 1.2选题的目的及意义 (4) 第2章系统需求分析 (5) 2.1 问题的提出 (5) 2.2 系统的设计目标 (5) 第3章系统总体设计 (6) 3.1系统功能设计 (6) 3.2功能模块的说明 (7) 3.2.1初始化（广播用户信息） (7) 3.2.2用户列表管理 (7) 3.2.3文本信息传输 (7) 3.2.4文件传输 (7) 3.2.5发送心跳包 (7) 第4章系统实现 (8) 4.1初始化模块的设计和实现 (8) 4.1.1监听端口 (8) 4.2 广播消息 (8) 4.3 文本消息的发送和接收 (9) 4.4 文件的发送和接收 (12) 4.5发送心跳包 (14) 第5章课程设计总结 (16) 5.1 主要问题及解决办法 (16) 5.2 课程设计体会 (16) 5.3 自我评定 (16) 参考文献 (17)

数字通信课程设计

吉林工程技术师范学院 信息工程学院 《数字通信系统》 课程设计报告 题目：基于MATLAB数字基带调制 专业：电子信息工程 班级：电子信息1041班 姓名：唐欢 学号： 25 号 指导教师：范珩王冬梅 时间： 2013/11/25----2013/12/13

目录 第一章绪论 (1) 1.1通信的发展史简介 (1) 1.2设计的目的及意义 (2) 第二章数字基带信号 (3) 2.1数字基带调制原理 (3) 2.2单极性不归零波形 (4) 2.3双极性不归零波形 (4) 2.4单极性归零波形 (5) 2.5双极性归零波形 (6) 第三章载波调制的数字传输 (7) 3.1载波调制的原理 (7) 3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8) 3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15) 3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20) 第四章总结 (25) 参考文献.............................................. I 附录：................................................ I

第一章绪论 1.1通信的发展史简介 随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。信息是一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，而欣喜的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员，尤其是未来通信工作者的迫切需求。 通信就是从一地向另一地传递消息。通信的目的是传递消息中所包含的信息。人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。实现通信的方式很多，如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等，这些都是消息传递方式和信息交流的手段。随着社会的进步和科学技术的发展，目前使用最广泛的通信方式是电通信。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时，一般均值“电通信”。 通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。

通信系统综合设计报告——光照强度监测系统设计

目录 第一章概述 (2) 第一节课题背景与意义 (2) 第二节课题设计要求与指标 (2) 第二章系统方案选择与确定 (3) 第一节硬件系统方案选择 (3) 一、光照采集模块方案选择 (3) 二、无线传输模块方案选择 (3) 三、 LCD显示模块方案选择 (4) 四、 MCU模块方案选择 (4) 第二节软件系统方案选择 (4) 第三章系统硬件设计与实现 (6) 第一节采集端硬件设计 (6) 一、光照采集模块设计 (7) 二、ATmega16L最小系统模块设计 (8) 三、无线传输模块设计 (9) 第二节终端硬件设计 (10) 一、LCD显示模块设计 (11) 二、变压电路设计 (12) 第四章系统软件设计与实现 (13) 第一节程序整体设计 (13) 第二节光照采集与AD转换程序设计 (13) 第三节无线传输程序设计 (14) 第四节LCD显示程序设计 (16) 第五节程序下载 (17) 第四章测试结果及讨论 (18) 第一节LCD显示测试 (18) 第二节光照采集与显示测试 (19) 心得体会 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 一、器件清单 (23) 二、工具清单 (23) 三、实物图 (24) 四、程序代码 (24)

第一章概述 第一节课题背景与意义 在现代农业和工业领域，经常需要对一些环境参数进行监测，以做出相应处理，确保设备和系统运行在最佳状态。随着科技的发展，对环境参数监测系统的要求也越来越高；因此基于传感器、单片机和无线通信芯片设计出一种无线环境参数监测系统十分的重要。 光照强度是一个重要的环境参数，在工业和农业领域有着重要的应用，本课程设计介绍一种可以应用在许多领域的无线光照强度监测系统，实现对环境中的光照强度进行实时采集处理、无线传输与显示的功能。 本文的主要研究工作集中在光照强度监测系统的设计上，通过C语言编程对单片机进行控制，使单片机控制光照采集传感器、无线通信芯片和LCD，实现系统功能。在本课题的基础上可以设计完成一个高速、方便、稳定的环境数据监测采集和传输系统，可以广泛应用于现代农业和工业领域。 第二节课题设计要求与指标 本系统以环境光照强度为研究对象，应满足的要求与指标为： 1、监测点光照强度测量精确，精度大于0.1lux； 2、将监测点的参数数据以无线方式发送至汇节点，并LCD显示，要求分立元件实现的无线传输距离大于20cm，无线传输模块实现的传输距离大于1km； 3、无线传输设备具有较强的抗干扰能力； 4、设备具有较高的实时性； 5、设备功耗功耗较低。

基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计

基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计 [导读]随着人们对总线对总线各方面要求的不断提高，总线上的系统数量越来越多，继而出现电路的复杂性提高、可靠性下降、成本增加等问题。为解决上述问题，文中阐述了基于SJAl000的CAN总线通信模块的实现方法，该方法以PCA82C250作为通信模块的总线收发器，以SITA-l000作为网络控制器。并以STCSTC89C5l单片机来完成基于STC89C5l的CAN通信硬件设计。文章还就平台的初始化、模块的发送和接收进行了设计和分析。通过测试分析证明，该系统可以达到CAN的通信要求，整个系统具有较高的实用性。 0 引言 现场总线是应用在生产最底层的一种总线型拓扑网络，是可用做现场控制系统直接与所有受控设备节点串行相连的通信网络。在工业自动化方面，其控制的现场范围可以从一台家电设备到一个车间、一个工厂。一般情况下，受控设备和网络所处的环境可能很特殊，对信号的干扰往往也是多方面的。但要求控制则必须实时性很强，这就决定了现场总线有别于一般的网络特点。此外，由于现场总线的设备通常是标准化和功能模块化，因而还具有设计简单、易于重构等特点。 1 CAN总线概述 CAN （Controller Area Network）即控制器局域网络，最初是由德国Bosch公司为汽车检测和控制系统而设计的。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其良好的性能及独特的设计，使CAN总线越来越受到人们的重视。由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。目前，CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。它的直线通信距离最大可以达到l Mbps／30m．其它的节点数目取决于总线驱动电路，目前可以达到110个。 2 CAN系统硬件设计 图1所示是基于CAN2．0B协议的CAN系统硬件框图，该系统包括电源模块、MCU部分、CAN控制器、光电耦合器、CAN收发器和RS232接口。硬件系统MCU采用STC89C5l，CAN控制器采用SJAl000，CAN收发器采用PCA82C250，光耦隔离采用6N137。

《综合课程设计》教学大纲(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 《综合课程设计》教学大纲 课程名称：综合课程设计 英文名称：Integrated Course Project for Communication Systems 总学时：3周，理论学时：实验学时：学分：3 先修课程要求： 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、通信原理、FPGA原理与应用、Matlab与通信仿真技术、微机原理与接口技术、单片机技术及应用、计算机网络等 适用专业：通信工程 教学参考书： 樊昌信等编，《通信原理（第六版）》，国防工业出版社，2006年 马淑华等编，《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，第1版 褚振勇等编，《FPGA原理与应用》，西安电子科技大学出版社，第2版 谢希仁等编，《计算机网络》，电子工业出版社，第4版 1课程设计在培养方案中的地位、目的和任务 《综合课程设计》是配合本科通信工程专业的专业基础课程《通信原理》、《FPGA原理与应用》、《Matlab与通信仿真分析》、《单片机技术及应用》、《计算机网络》而开设的重要专业实践环节。目的是培养学生科学理论结合实际工程的能力，通

过该课程设计，要求学生在掌握通信基本理论的基础上，运用Matlab、FPGA、NS-2等工具对通信子系统或计算机网络进行仿真与设计，并计算基本性能指标，从而提高学生的综合设计实践能力。 另一方面，也可通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在通信工程、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2 课程设计的基本要求 1. 学习基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务和实验任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡。 3. 学会设计报告的撰写方法。 3 课程设计的内容 1. 无线收发信机部件设计 2. 数字调制与解调器的设计 3. 特殊信号产生器的设计 4. 同步信号提取 5. 编码译码器

数字通信系统设计实验报告

实验1:用 Verilog HDL 程序实现乘法器 1实验要求: (1) 编写乘法器的 Veirlog HDL 程序. (2) 编写配套的测试基准. (3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证 (4) 注意乘法逻辑电路的设计. 2 试验程序： Module multiplier(input rst,input clk,input [3:0]multiplicand, input [3:0]multiplier,input start_sig,output done_sig,output [7:0]result); reg [3:0]i; reg [7:0]r_result; reg r_done_sig; reg [7:0]intermediate; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst ) begin i<=4'b0; r_result<=8'b0; end else if(start_sig) begin case(i) 0: begin intermediate<={4'b0,multiplicand}; r_result<=8'b0; i<=i+1; end 1,2,3,4: begin if(multiplier[i-1]) begin r_result<=r_result+intermediate; end intermediate<={intermediate[6:0],1'b0}; i<=i+1; end 5: begin r_done_sig<=1'b1;

i<=i+1; end 6: begin r_done_sig<=1'b0; i<=1'b0; end endcase end assign result=r_done_sig?r_result:8'bz; assign done_sig=r_done_sig; endmodule3 测试基准： `timescale 1 ps/ 1 ps module multiplier_simulation(); reg clk; reg rst; reg [3:0]multiplicand; reg [3:0]multiplier; reg start_sig; wire done_sig; wire [7:0]result; /***********************************/ initial begin rst = 0; #10; rst = 1; clk = 1; forever #10 clk = ~clk; end /***********************************/ multiplier U1 ( .clk(clk), .rst(rst), .multiplicand(multiplicand), .multiplier(multiplier), .result(result), .done_sig(done_sig), .start_sig(start_sig) ); reg [3:0]i; always @ ( posedge clk or negedge rst ) if( !rst )

Zigbee基本通信实验

1.Zigbee基本通信实验 1.1实验目的 了解实Zigbee的原理及在软件上如何方便使用； 掌握在Windows CE 6.0下进行UART编程的方法。 1.2实验设备 硬件：EduKit-IV嵌入式教学实验平台、Mini270核心子板、Zigbee模块、PC 机； 软件：Windows 2000/NT/XP 以及Windows 平台下的VS2005开发环境。 1.3实验内容 利用Microsoft Visual Studio 2005编写一个可运行于EduKit-IV型实验箱Windows CE 6.0操作系统上的应用程序； 学习和掌握EduKit-IV教学实验平台中通过UART与Zigbee模块通信，实现对Zigbee模块的配置和对等网模式下的通信。 1.4实验原理 1.4.1Zigbee起源 无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃(eMote)”技术，是目前国内、外研究的热点技术之一。该系统基于IEEE802.15.4规范的无线技术，工作在2.4 GHz或868／928 MHz，用于个人区域网和对等网状网络。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。它是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。相对于现有的各种无线通信技术，无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术。这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展，市场前景广阔。包括国家863计划等项目都在进行相关

通信系统规划设计

附件2 第一部分：通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 （一）网络的先进性 在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。

通信专业综合课程设计报告

专业综合课程设计 指导书 班级通信D101 指导教师董自健 淮海工学院电子工程学院 通信工程系

2013年10 月18 日 一、课程设计的目的和任务 本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。综合课程设计是通信工程专业的学生在学完所有专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。 课程设计的任务是：（1）掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；掌握用计算机仿真通信系统的方法。（2）训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信工程设计的能力。 二、教学要求 由于是专业综合性课程设计，因此设计的内容应该围绕主干专业课程，如：通信原理、程控交换技术、传输设备，通信网点等。 课程设计要求的主要步骤有： 1、明确所选课题的设计目的和任务，对设计课题进行具体分析，充分了解系 统的性能、指标、内容等。 2、进行方案选择。根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条 件，完成系统的功能设计。从多个方案中选择出设计合理、可靠、满足要求的一个方案。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。

3、原理设计； 4、调试阶段； 5、说明书编制。 本次课程设计在校内完成，主要方式是以理论设计为主，进行实验或计算机仿真，得出结论。 三、设计内容 本次综合课程设计内容为数字通信系统的性能分析与仿真。应该包括以下设计内容： 1、使用一种分组码或者卷积码进行信道纠错编码。 2、使用格雷码对数据进行映射。 3、使用MQAM举行调制，M可选择8、16、32、6 4、128、256。 4、选择合适的升余弦参数，使用升余弦对基带信号举行滤波。 5、在解调端，进行滤波、MQAM的解调、格雷码逆映射、纠错解码。 6、改变信噪比，分析系统性能。 四、设计内容介绍： MQAM是一种基本的相位－幅度联合调制方式。研究这种基本的数字调制信号的性能可以帮助学生理解数字通信的基本特点。 本次课程设计，学生可以自己选择符合要求的技术，如信道纠错编码可以是分组码或者卷积码，M必须选择数字8、16、32、64、128、256中的至少3个，以分析各种M下的QAM系统性能。应用Matlab进行仿真，仿真采用蒙特卡罗模型。仿真基本框图是：

实验二 socket下点对点通信的实现

实验二 Socket下的点对点通信的实现 一、实验目的 理解Socket的基本概念工作原理，掌握Socket的建立、监听、连接、发送数据和接收数据。 二、实验内容 采用Java(c++)语言编写网络上的点对点的Socket程序。该程序必须能在服务器端实现监听连接请求，客户端实现发送连接请求的功能，在建立连接后进行发送和接收数据的功能。三、实验要求 实验课时为4学时。要求完成在服务器端和客户端的源程序的编写，并作出分析。 具体要求如下： 1、服务器端建立一个Socket，设置好本机的IP和监听的端口与Socket进行绑定，开始监听连接请求，当接收到连接请求后，发出确认，同客户端建立连接，开始与客户端进行通信。 2、客户端建立一个Socket，设置好服务器端的IP和提供服务的端口，发出连接请求，在收到服务器的确认后，建立连接，开始与服务器端进行通信。

3、服务器端和客户端的连接及它们之间的数据传送均采用同步方式。 socket 的基本概念 网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个双向连路的一端成为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。它既可以接受请求，也可以发送请求，利用它可以较为方便的编写网络上数据的传递。在Java等语言中，有专门的Socket类来处理用户的请求和响应。利用Socket类的方法，就可以实现两台计算机之间的通讯。

Host A上的程序A将一段信息写入Socket中，Socket的内容被Host A的网络管理软件访问，并将这段信息通过Host A 的网络接口卡发送到Host B，Host B的网络接口卡接收到这段信息后，传送给Host B的网络管理软件，网络管理软件将这段信息保存在Host B的Socket中，然后程序B才能在Socket中阅读这段信息。 假设第二个程序被加入图1的网络的Host B中，那么由Host A传来的信息如何能被正确的传给程序B而不是传给新加入的程序呢？这是因为每一个基于TCP/IP网络通讯的程序都被赋予了唯一的端口和端口号，端口是一个信息缓冲区，用于保留Socket中的输入/输出信息，端口号是一个16位无符号整数，范围是0-65535，以区别主机上的每一个程序，低于256的端口号保留给标准应用程序，比如pop3的端口号就是110，每一个套接字都组合进了IP地址、端口、端口号，这样形成的整体就可以区别每一个套接字。 无论一个socket通信的功能多么齐全，程序多么复杂，其 基本结构都是一样的，都包括以下四个步骤： 1、创建socket； 2、打开连接到socket的输入输出流； 3、按照一定的协议对socket进行读写操作；

远距离点对点数字通信系统设计大学论文

通信原理三级项目 班级：姓名： 学号： 指导教师： 教务处

远距离点对点数字通信系统设计 （燕山大学信息科学与工程学院） 摘要：本文讨论进行了远距离点对点数字通信系统的设计，着重讨论了模拟信号数字化的过程，其中包含了为了提高系统性能进行的信源编码技术和信道编码技术，我采用了HDB3码克服连0问题，利用奇偶监督码和差错重传机制控制误码率。另外，讨论了数字调制技术的实现，本文采用最小频移键控调制和解调技术，并讨论了在高斯白噪声信道条件下的此方法的可靠性和有效性。 关键词：脉冲编码调制，HDB3码，奇偶监督码，MSK调制，高斯白噪声，MATLAB仿真

目录 1.通信系统概述 (3) 1.1一般通信系统模型 (3) 1.2数字通信系统模型 (3) 1.3远距离语音通信系统 (4) 2.信号数字化 (4) 2.1信号的抽样 (4) 2.1.1抽样定理 (4) 2.1.2脉冲幅度调制PAM (5) 2.2信源编码 (6) 2.2.1十三折线法 (6) 2.2.2脉冲编码调制PCM (7) 2.3信道编码 (9) 2.3.1 HDB3码 (9) 2.3.2奇偶监督码 (9) 3.调制与解调 (10) 3.1 MSK调制 (10) 3.1.1 MSK调制原理 (10) 3.1.2 MSK调制 (11) 3.2 MSK解调 (12) 4.信道描述 (13) 5.系统总体设计 (14) 附录MATLAB实现代码 (14)

1.通信系统概述 1.1一般通信系统模型 一般作为一个通信系统都由发送端和接收端两部分组成，而发送端则分为信息源和发送设备两部分，接收端与其对应的有接收端和受信者两部分，发送端和接收端之间则是我们信号传输所需要经过的信道，信号在信道中传输时会有噪声的混入，这也是我们的通信系统性能讨论的终点。 图1-1 一般通信系统 信息源是把各种原始消息转换成原始电信号的设备，它通过各种物理转换的方法从自然界中采集信息并把它们转换成相应的电信号，从而便于我们通过电子设备对其进行进一步的处理。受信者则是把接受到的电信号还原成自然界中信息的设备。 发送设备是通过对采集到的原始电信号进行一系列的处理把它变成适合于远距离传输的信号。在模拟传输系统中包括放大、滤波、模拟调制等过程；在数字传输系统中则包含编码、加密、数字调制等过程。接收设备则是上述过程的逆过程，将信道中传输的信号还原成易于处理的直接电信号。 信道是从发送设备到接收设备之间信号传输的物理煤质，分为无线信道和有限信道两大类，每种信道的特点不同，应用场合也不相同。 噪声源是笼统的一个说法，它集中表示分布于通信系统中的各处的噪声。 1.2数字通信系统模型 数字通信系统是通过数字信号来传递信息的通信系统。需要注意的是，这并不代表用于在信道中传输的信号就是数字信号，数字通信系统是通过数字信号来表示要传送的信息，而在传输过程中则还是利用高频调制的模拟信号传输。 图1-2 数字通信系统

通信系统课程设计

二、毕业设计（论文）书写规范与打印要求 （一）论文书写 论文（设计说明书）要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，统一采用A4页面（210×297㎜）复印纸，单面打印。其中上边距30㎜、下边距30㎜、左边距30㎜、右边距20㎜、页眉15㎜、页脚15㎜。字间距为标准，行间距为固定值22磅。 字体和字号要求 论文题目：二号黑体 章标题：三号黑体（1□□×××××）节标题：四号黑体（1.1□□××××）条标题：小四号黑体（1.1.1□□×××）正文：小四号宋体 页码：小五号宋体 数字和字母：Times New Roman体 注：论文装订方式统一规定为左装订。 （二）论文前置部分 包括：封面、答辩成绩评定页、评阅意见页、任务书、设计档案页均按学校统一内容和格式填写。

（三）摘要 摘要是学位论文内容的不加注释和评论的简短陈述，说明研究工作的目的、实验方法、实验结果和最终结论等。应是一篇完整的短文，可以独立使用和引用，摘要中一般不用图表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 中文摘要（100字左右） “摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。 摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），关键词是为了便于文献标引从该学位论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语，关键词一般为3～5个，每一关键词之间用分号“；”隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 目次页 目次页由学位论文的章、条、款、致谢、参考文献、附录等的序号、名称和页码组成，目次页置于外文摘要后，由另页开始。 目录题头用三号黑体字居中排写，隔行书写目录内容。 目录采用三级标题，按（1 ……、1.1 ……、1.1.1 ……）的格式编写，目录中各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体，第一级标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。 （五）论文的主要部分 1、引言（或绪论） 引言（或绪论）简要说明研究工作的目的、范围、前人的工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。引言（或绪论）不要与摘要

数字通信课程设计

目录 一、课程设计目的 (1) 二、设计任务书 (1) 三、进度安排 (1) 四、具体要求 (2) 五、课程设计内容 (2) 5.1数字频带传输系统 (2) 5.2二进制振幅键控(2ASK) (3) 5.2.1调制实验原理框图： (3) 5.2.2 调制实验步骤 (4) 5.2.3 解调的原理框图 (7) 5.3二进制频移键控(2FSK) (8) 5.3.1 2FSK调制原理 (8) 5.3.2 调制实验步骤 (8) 5.3.3 2FSK解调的原理框图： (12) 5.4二进制移相键控(2PSK) (12) 5.4.1 2PSK调制原理 (12) 5.4.2 2PSK调制的实验步骤 (13) 5.4.3 2PSK解调的原理框图 (16) 5.5二进制差分相位键控(2DPSK) (17) 5.5.1 2DPSK调制原理 (17) 5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 (17) 5.5.3 2DPSK的解调原理框图 (21) 5.6 二进制数字信号的功率谱密度 (21) 5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 (21) 5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 (22) 5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 (22) 六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (23) 七、总结和展望 (23) 八、参考文献 (24)

一、课程设计目的 本课程是为通信工程专业本科生开设的专业必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MATLAB或者SYSTEMVIEW 等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。 通信系统原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。 二、设计任务书 设计选题：数字频带传输系统的设计 a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，分别设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。完成对各种二进制数字已调信号的的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，并对其仿真结果进行分析。要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b．利用MATLAB、SystemView、C等语言进行，软件不限。要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。 三、进度安排

实验5--点对点无线通讯实验

实验题目：实验5--点对点无线通讯实验实验时间：2015.12.2 一、实验目的： 使用IAR开发环境设计R程序，利用2个CC2530 ZigBee模块实现点对点无线通讯。 二、实验原理及程序分析： a)硬件接口原理 ZigBee(CC2530)模块 LED 硬件接口 ZigBee(CC2530)模块硬件上设计有 2 个 LED 灯，用来编程调试使用。分别连接 CC2530 的 P1_0、P1_1两个 IO 引脚。从原理图上可以看出，2 个 LED 灯共阳极，当 P1_0、P1_1 引脚为低电平时候，LED 灯点亮。 b) 关键函数 1、射频初始化函数 uint8 halRfInit(void) 功能描述：zigbee 通信设置，自动应答有效，设置输出功率0dbm，Rx设置，接收中断 有效。 参数描述: 无 返回：配置成功返回 SUCCESS 2、发送数据包函数 uint8 basicRfSendPacket(uint16 destAddr, uint8* pPayload, uint8 length) 功能描述：发送包函数。 入口参数：destAddr 目标网络短地址 pPayload 发送数据包头指针， length 包的大小 出口参数：无 返回值：成功返回SUCCESS，失败返回FAILED 3、接收数据函数 uint8 basicRfReceive(uint8* pRxData, uint8 len, int16* pRssi) 功能描述：从接收缓存中拷贝出最近接收到的包。 参数：接收数据包头指针

接收包的大小 返回：实际接收的数据字节数 c)软件设计 void main (void) { uint8 i; appState = IDLE; // 初始化应用状态为空闲appStarted = FALSE; // 初始化启动标志位FALSE /* 初始化Basic RF */ basicRfConfig.panId = PAN_ID; // 初始化个域网ID basicRfConfig.ackRequest = FALSE; // 不需要确认halBoardInit(); if(halRfInit()==FAILED) //初始化hal_rf HAL_ASSERT(FALSE); /* 快速闪烁8次led1,led2 */ for(i = 0; i < 16; i++) { halLedToggle(1); // 切换led1的亮灭状态halLedToggle(2); // 切换led2的亮灭状态halMcuWaitMs(50); // 延时大约50ms } halLedSet(1); // led1指示灯亮，指示设备已上电运行halLedClear(2); basicRfConfig.channel = 0x0B; // 设置信道 #ifdef MODE_SEND appTransmitter(); // 发送器模式 #else appReceiver(); // 接收器模式 #endif HAL_ASSERT(FALSE); } void appTransmitter() { uint32 burstSize=0; uint32 pktsSent=0; uint8 appTxPower; uint8 n; /* 初始化Basic RF */ basicRfConfig.myAddr = TX_ADDR; if(basicRfInit(&basicRfConfig)==FAILED) { HAL_ASSERT(FALSE); } /* 设置输出功率 */

《通信系统地综合设计与实践》计划清单

《通信系统的综合设计与实践》课程的要求 1、课程目的 本课程旨在加深、扩展通信原理所学知识，培养学生的实践动手能力，通过综合运用所学的《信号与系统》、《通信原理》、《数字信号处理》、《通信电路》等相关专业基础知识，运用通信仿真工具完成一个完整的通信子系统设计、仿真的全过程，要求学生掌握应用通信基本理论设计通信系统、计算通信系统的基本性能指标，并通过实验模型验证其设计的正确性等综合设计实验能力。以加深对课堂所学知识的理解，加强实践操作技能，及时解决理论与实际相脱节的问题，为后续进一步学习专业知识以及为毕业后从事专业相关工作奠定坚实的实践基础。 2、课程要求 通过系统仿真进一步深化对通信原理等相关课程知识的学习。本课程类似于国外同类课程中的project。具体设计题目包括数字基带传输、数字调制、连续信号的数字化、信道容量计算、汉明码的编译码、循环码的编译码、卷积码的编译码、正交编码、伪随机序列发生器、扩频通信与CDMA、多径瑞利信道模拟、分集性能等等。并能对仿真实验结果进行比对分析。学生还可以根据自己的兴趣，围绕通信原理课程知识自由选题，鼓励学生在教师指导下自主申报设计容，经过指导教师认可进行设计。 3、独立完成容 ①熟练掌握matlab仿真工具的使用；

②运用上述工具完成一个通信子系统的仿真原理设计。要求针对某一通信系统或其子系统，分析其基本的工作原理（简单叙述），设计仿真目的意义（重要），仿真过程（重点叙述）和仿真方法（重点叙述），对仿真结果的预计（重要）和仿真结果意义（重要）。 ③编制仿真程序并进行仿真。仿真程序要求说明程序运行环境，给出流程图，说明设计思路，叙述设计过程中遇到的困难与解决的方法，给出设计心得与体会。 ④对仿真结果进行分析。仿真结果分析要求使用准确的数字结果来描述仿真的通信系统某一原理或现象。不得用模糊的描述语言或简单定性的描述。仿真结果应该结合仿真原理设计的仿真意义和仿真结果意义进行分析，应该得出有意义并有说服力的结果。 4、实施过程及考核 ①每人一题，自选一个设计题目。每个题目分为通信系统仿真原理设计、仿真软件编程和仿真结果分析三个任务。所选的题目和仿真目的不能重复，对于重复的题目要求改选。重复的题目不能进入评审阶段。 ②第一周任务是选题和仿真原理设计。选题一天，仿真原理设计二天，仿真原理评审一天，未能通过评审的应该重新选题。 ③第二周任务是仿真程序设计和仿真结果分析，时间是二天。第三天对通信系统仿真报告评审，未能通过应该修正仿真程序和仿真结果，并进行二次评审。 ④第五天总结所有同学的综合实践成绩。

基于SIMULINK的通信系统仿真毕业设计

题目基于SIMULINK的通信系统仿真 摘要 在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号，模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号；在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。 本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握，完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调，以及用SIMULINK进行设计和仿真。首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究，然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出，观察效果，最终对设计结论进行总结。 关键词通信系统调制 SIMULINK I

目录 1. 前言 (1) 1.1选题的意义和目的 (1) 1.2通信系统及其仿真技术 (2) 3. 现代通信系统的介绍 (3) 3.1通信系统的一般模型 (3) 3.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型 (3) 3.2.1 模拟通信系统模型 (3) 3.2.2 数字通信系统模型 (4) 3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (5) 4. 通信系统的仿真原理及框图 (8) 4.1模拟通信系统的仿真原理 (8) 4.1.1 DSB信号的调制解调原理 ...................... 错误！未定义书签。 4.2数字通信系统的仿真原理 (9) 4.2.1 ASK信号的调制解调原理 (9) 5. 通信系统仿真结果及分析 (11) 5.1模拟通信系统结果分析 (11) 5.1.1 DSB模拟通信系统 (11) 5.2仿真结果框图 (11) 5.2.1 DSB模拟系统仿真结果 ........................ 错误！未定义书签。 5.3数字通信系统结果分析 (12) 5.3.1 ASK数字通信系统 (13) 5.4仿真结果框图 (13) 5.4.1 ASK数字系统仿真结果 (13) III

通信课程设计

一、时间 18~ 19周 上午：8：00---11:30 下午：14:00---17:00 二、题目及分组 基于matlab/simulink的QPSK通信系统仿真 基于matlab/simulink的16QAM通信系统仿真 2PSK、2DPSK系统仿真 脉冲编码调制PCM系统设计与仿真 线性分组码编解码系统仿真设计与分析 分组： 101---119 杨树伟 (周五) 120---138 张元国（周二） 139---210 周建梁（周三） 211---229 李厚荣（周一） 230---247 陈光军（周四） 三、工具 （1）MATLAB7.0 （2）simulink MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。 程序如下： M=16; k=log2(M); n=100000; %比特序列长度 samp=1; %过采样率 x=randint(n,1); %生成随机二进制比特流 stem(x(1:50),'filled'); %画出相应的二进制比特流信号 title('二进制随机比特流'); xlabel('比特序列');ylabel('信号幅度');

x4=reshape(x,k,length(x)/k); %将原始的二进制比特序列每四个一组分组，并排列成k行length(x)/k列的矩阵 xsym=bi2de(x4.','left-msb'); %将矩阵转化为相应的16进制信号序列 figure; stem(xsym(1:50)); %画出相应的16进制信号序列 >> help bi2de BI2DE Convert binary vectors to decimal numbers. D = BI2DE(B) converts a binary vector B to a decimal value D. When B is a matrix, the conversion is performed row-wise and the output D is a column vector of decimal values. The default orientation of the binary input is Right-MSB; the first element in B represents the least significant bit. In addition to the input matrix, two optional parameters can be given: D = BI2DE(...,P) converts a base P vector to a decimal value. D = BI2DE(...,FLAG) uses FLAG to determine the input orientation. FLAG has