通信原理报告(3)

发布时间：2021-06-08

序言

通信按传统的理解就是信息的传输。古时候的烽火台、狼烟、信使均属于通信；在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，只有通过广泛地传播和交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会社会生产力的发展创造出巨大的经济利益。而通信在其中有着重要的地位。通信作为传输信息的手段或方式，与传感器技术、计算机技术相互融合，已经成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。可以预见，未来的通信对人民的生活方式和社会发展将会产生更加重大和意义深远的影响。

在通信系统中，有模拟通信和数字通信。其中数字通信越来越重，以其优越性必将会取代模拟通信。在数字通信中以二进制通信为基础。其中二进制数字调制系统也得到了全面的发展，作为通信专业的学生更应该熟练地掌握通信的知识，但是仅仅通过书面的知识难免太过于抽象。Matlab是一款功能强大的应用工具软件，Matlab提供了可视化的系统仿真环境，可以方便、灵活的建立各种形象的仿真模型，让抽象的理论通过图形形象的呈现在我们眼前。本文即利用Matlab建立通信仿真模型对理论知识加深学习。经过最近对通信原理的学习，本文中对通信系统中的二进制数字调制系统进行编程和仿真，并对结果进行分析。

一通信系统描述

通信的目的是传输信息。通信系统的作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地方。对于点通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备，将信号送入信道，在接受端利用接受设备对接受信号进行相应的处理后，送给信宿再转换成为原来的消息。如图1所示为通信的一般模型：

图1 通信系统模型

通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统模拟通信系统是用模拟信号来传递信息的通信系统，数字通信系统式利用数字信号来传递信息的通信系统，目前在无论是模拟通信还是数字通信，在现实中的通信业务都得到了广泛的应用，尤其是在通信系统的刚刚开始启蒙状态，模拟通信系统得到了比数字系统更为广

泛的应用但是在现在的数字通信系统的飞速发展，数字通信系统发展速度很明显超过模拟通信，成为数字当代通信技术的主流。

数字通信系统涉及的问题很多，其中主要有信源编码和译码、信道编码和译码、数字信号的调制和解调、同步以及加密和解密等。

数字通信系统模型如图2

图2 数字通信系统模型

这里主要讲下数字调制和解调

数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。基于的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSF）、相对（差分）相移键控（DPSK）。在接受端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号，对于高斯噪声下得信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。

本次课程设计就是基于Matlab的通信系统的仿真，也就是在Matlab软件环境下进行二进制振幅键控（2ASK）系统的设计、二进制移频键控（2FSK）系统的设计、二进制移相键控（2PSK）系统的设计、二进制差分相位键控（2DPSK）系统的设计，具体Matlab软件的应用和通信系统的设计与仿真下面会具体介绍。

二 Matlab简介

Matlab 是矩阵实验（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数字计算能力外，它还提供了专业的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。

MATLAB的基本数据是矩阵，它的指令表达式和数学工程中常用的形式十分相似，故用Matlab 来解决问题要比采用C、FORTRAN等语用来言完成相同事情简捷得多。

Matlab 包括拥有数百个内部函数的主包和三十几中工具包（Toolbox）。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充 Matlab 的符号计算。可视化建模仿真，文字处理及实时控制等。学科工具包是专业性比较

强大的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。

开放性使Matlab 广受用户欢迎。除内部函数外，所以Matlab 主包文件和各类工具包都是可读可编程修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己的编程写程序构造新的专用工具包。

三二进制数字调制系统设计要求及内容 3.1设计要求 1.建立通信系统模型

根据通信系统的基本原理，确定总的系统功能，将各部分功能模块化，并找出各部分之间的关系，画出系统框图

2.熟悉仿真工具，采用m编程或Simulink模块化设计，组建通信系统

首先新建一个m文件，在根据系统原理框图画出软件实现流程图，然后根据根据流程图编写相对应的程序，最后对代码进行修正优化，最终实现系统功能。

3.根据系统性能指标，设置和调整各模块参数及初始化变量值。 4.实现系统运行仿真，观察分析结果（计算的数据、显示图像）。

3.2课程设计题目