开题报告副本.docx

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开题报告副本

毕业设计（论文）开题报告

题目：

数字基带通信系统的VHDL实现

学院：

电气信息学院

专业：

电子信息工程

学生姓名：

学号：

指导老师：

年月日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：

结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

一、引言

现代通信系统中，数字通信系统所占的比例越来越大，系统的数字化、集成化是

未来发展的方向。

通信的目的是传递消息。

例如，语言、文字、图像等都是消息。

人

们接受到消息，关心的是消息中包含的有效内容，即信息。

代表消息的电信号，按其

代表消息的参量的取值方式不同，可以分为两类。

第一类称为模拟信号，或称连续信

号;第二类称为数字信号，又称离散信号。

区分模拟信号和数字信号的准绳，是看其取

值是连续的还是离散的，而不是看时间。

数字信号波形在时间上可以是连续的，而模

拟信号波形在时间上可能是离散的。

数二、数字通信系统

数字通信系统在一般模型的基础上具体化为七个部分，包括信源、编码器、调制器、信道、解调器、解码器及信宿，如图2-1所示。

在数字通信系统中，编码分为信源编码和信道编码。

信源编码的作用是将信源输出的信号变成精炼的、无多余度的码元，目的在于提高通信的有效性。

信道编码也称为抗干扰编码或纠错编码，是通过人为地加入多余度，使信号在一定的干扰条件下，具有检测或纠正编码的能力，目的是提高通信的可靠性。

另外，编码部分还包括对数字信号的“加扰”和加密功能。

解码是编码的逆过程。

图2-1数字通信系统模型

图2-1中，调制器的作用是进行频谱变换，它将信源或编码器送来的基带信号变换为已调信号，以适合信道的传输。

调制的过程还可以达到信道复用及提高传输质量的目的。

解调是调制的逆变换，是将已调信号变换为基带信号的过程。

数字通信系统中为了保证正确的接收数字码元，还必须保证收发两端同步，即步调一致。

这主要由“码元同步”和“帧同步”来保证。

数字通信系统具有以下特点：

1、抗干扰能力强，可靠性好；2、体积小，功耗低，易于集成；3、便于进行各种数字信号处理；4、有利于实现综合业务传输；5、便于加密。

数三、数字基带传输系统

在数据通信中，频带传输是指利用模拟信道通过调制解调器传输模拟信号的方法；基带传输是指在基本不改变数字数据信号频带（即波形）的情况下，直接传输数字信号的方式。

所谓基带，即基本频带，是原始信号所固有的频带。

基带传输是一种最简单且最基本的传输方式，一般用低电平表示0，高电平表示1。

在数字传输系统中传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其他数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。

这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率fm，称这种信号为数字基带信号。

数字基带传输系统的输入信号是由终端设备或编码设备产生的二进制脉冲序列，通常是单极性的矩形脉冲信号（NRZ码）。

为了使这种信号适合于信道的传输，一般要经过码型变换器，把单极性的二进制脉冲变成双极性脉冲（如AMI码或HDB3码）。

发送滤波器对码脉冲进行波形变换，以减小信号在基带传输系统中传输时产生的码间串扰。

信号在传输过程中，由于信道特性不理想及加性噪声的影响，会使接收到的信号波形产生是真。

为了减小失真对信号的影响，接收信号首先进入接收滤波器滤波，然后经均衡器对失真信号进行校正，最后由取样判决器恢复数字基带脉冲序列。

目前，虽然在实际使用的数字通信系统中，基带传输方式不如数字载波传输方式那样应用广泛，但由于数字基带传输系统是数字通信系统中最基本的传输方式，而且从理论上来说，任何一种线性载波传输系统都可以等效为基带传输系统，因此理解数字信号的基带传输过程十分重要。

四、Systemview的实现

Systemview是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它界面友好，使用方便，是一个用于现代工业与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。

从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等领域，systemview在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。

为满足基带传输系统的特性要求，必须选择合适的传输码型。

基带传输系统中常用的线路传输码型主要有：

传号交替反转码（AMI码）、三阶高密度双极性码（HDB3）码、分相码（Manchester码）、传号反转码（CMI码）以及4B3T码等。

实际的数字基带通信系统,适用于传输具有易获取定时信息、无直流成分和只有很小的低频成分、以及具有内在纠错能力的信号。

AMI码、HDB3码均具有这些特点,因而广泛应用。

为使信息在基带信道中顺利传输,必须选择合适的基带信号,HDB3基带信号是常选信号之一，针对数字基带传输系统中HDB3信号的特点,采用systemview软件实现，在系统设计和仿真分析方面，SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。

在窗口内，可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。

利用systemview可以构造各种复杂的模型、数字、数模混合系统，各种多速率系统。

因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。

基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；尤其特色的是，利用它可以从各种不同的角度，以不同的方式按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标—如幅频特性、传递函数、根轨迹图等—之间的转换。

五、数字基带通信系统的原理

在数字通信系统中，未经调制的信号通称基带信号，用二进制符号表示数字通信，有不同的方法。

无论是数字信源的信号，还是模拟输入信号经过编码后形成的数字信号，一般来说都不一定适合于信道传输。

许多信道不能传输信号的直流分量和频率很低的分量；为了适应这种信道特性，需要将数字信号中的直流分量和频率很低的分量除去。

为了在接收端得到每个码元的起止时刻信息，以便对它进行处理，需要使发送的信号中带有码源起止时刻的信息，为此，需要对编码后的信号再作适当处理。

在数字基带通信系统发送端，输入信号是由冲激脉冲表示的数字信号。

它经过发送滤波器后，变成适合在信道中传输的某种脉冲波形，其带宽自然也限制在信道要求的范围内。

信道通常也有分布电容和电感，也可以看做一个滤波器。

在接收端也有一个滤波器，它用于抵消接收信号波形的失真，使信号能正确接收。

信号在接收端经过滤波后，在抽样时刻对每个码员进行判决。

参考文献

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电子工业出版社，2012

[2]康光华.电子技术基础.5版[M].北京：

高等教育出版社，2002

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高等教育出版社，2001

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清华大学出版社，2003

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[6]沈越泓.通信原理.3版[M].北京：

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西安电子科技大学出版社，1999

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[15]JohnG.Proakis，MasoudSalehi.CommunicationSystemsEngineering[M].2nded.PrenticeHall，Inc.，2002

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[17]AdamLender.CorrelativeDigitalCommunicationTechniques[M].IEEETransactionsonCommunicationTechnology，1946

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：

一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

1、目的与意义

为了提高系统的集成度和可靠度，降低功能和成本，增强系统的灵活性，提出一种采用非常高速积体电路的硬件描述（VHDL语言）来设计数字基带通信系统的方法。

随着超大规模集成电路的诞生，各种数字通信的专用芯片也相继问世，电路的集成化程度越来越高，设备的体积也越来越小，但是这些数字通信的专用芯片在价格上非常昂贵，给通信设备成本带来很大的压力。

FPGA的出现，摆脱了数字通信专用芯片功能单一、价格昂贵的缺点。

现在的数字通信系统中，数字基带系统在应用上虽不如数字频带系统广泛，但仍有相当大的应用范围。

ystemView能自动执行系统连接检查，给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。

在系统设计和仿真分析方面，SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。

在窗口内，可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。

利用systemview可以构造各种复杂的模型、数字、数模混合系统，各种多速率系统。

因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。

基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；尤其特色的是，利用它可以从各种不同的角度，以不同的方式按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标—如幅频特性、传递函数、根轨迹图等—之间的转换。

2、发展现状和前景展望

数字通信已广泛应用于各个频段和各种通信方式中,成为当今通信发展一种必

然趋势。

所谓数字通信即用数字信号传送信息进行通信,也可以说通信的数字化。

数

字通信的主要优点在于用数字信号传送信息易于再生,可减小传输中的失真易于用脉

冲数字电路来实现,设备可做到体积小、重量轻可以引入计算技术,应用微处理器及

单片微机,发挥各种数字信号处理及智能化控制功能数字信号易于加密便于采用纠错

编码和扩频技术,提高抗干扰能力。

数字通信之所以取得迅速的发展不是偶然的现象,

有其理论上、技术上和客观需求上的基础从理论分析开始,人们早就认识到数字通信

在理论上比模拟通信具有一系列优点。

除上述各点外,在频带和功率的有效利用方面

也更为有利计算技术和微电子学的进展为通信的数字化提供了坚实的技术基础人们在

社会生活中对多种功能综合服务的需要是数字通信发展的强大动力。

近代通信技术始于1820年安培发明的电报通信，这是近代数字通信的开始。

此后，

电报通信技术不断地改进，并得到迅速发展和广泛应用；特别是莫尔斯与1838年前后

将电报通信推向实用。

贝尔与1876年发明电话，这是模拟通信的开始。

由于电话通信

是一种实时、交互式通信，比电报更便于使用，所以在20世纪前半叶这种采用模拟技

术的电话通信技术和电话通信网，比电报得到了更迅速和广泛的发展。

到了20世纪60

年代以后，随着半导体、计算机和激光技术的出现和发展，传输字符和计算机数据的

数字通信技术进入了高级发展阶段。

由于这种高级数字通信技术在许多方面都优于模

拟通信，甚至像语音、图像一类的模拟信号也希望采用数字通信技术来传输。

因此，

近20多年来数字通信得到迅猛的发展。

3、主要内容与要求

数字信号的传输方式有两种：

一种是基带传输，另一种是频带传输。

基带传输有四个基本组成部分，如图3-1.

图3-1

在基带传输中，先将模拟信号转化为数字信号，因为信道往往存在隔直流或耦合

变压器，使得基带信号中的低频和直流难以通过。

因此，并非所有原始基带数字信号能

在信道中传输。

为了在传输信道中获得优良的传输特性，要将信号变换成适合于信道传

输特性的传输码，即码型变换，通过systemview进行编码、译码的设计与仿真。

整个

系统通过仿真后，把发送部分与接收部分连接起来进行系统调试，检测各测试点信

号是否正确。

在调试中软件参数的更改是最重要的。

4、研究方法、步骤和措施

1、研究方法

数字基带通信系统是将信源发送的模拟信号进行A/D转换，把模拟信号转换为数字信号，对数字信号进行码型变换，在通过信道传输，在接收端进行译码。

所以可以将整个设计分成五个模块：

信源、信源编码、信道、信源解码、信宿，主要进行的是编码、解码模块，最后进行仿真与调试。

2、研究步骤

第一步设计总体框图，确定各模块的的功能，

第二步对编码模块进行编码，

第三步对解码模块进行解码，

第四步对各个模块进行软件调试仿真，观察仿真结果，

第五步对数字基带通信系统进行软件调试仿真，观察仿真结果。

3、毕业设计的安排

（1）第一周至第二周：

查阅资料、撰写文献综述和开题报告；

（2）第三周至第四周：

毕业实习；

（3）第五周至第六周：

学习VHDL硬件描述语言；

（4）第七周至第八周：

完成各个模块的设计；

（5）第九周至第十周：

对各个模块进行编码、译码；

（6）第十一周至第十二周：

完成各个模块的调试与仿真；

（7）第十三周至第十四周：

完成整个系统的调试与仿真；

（8）第十四周至第十五周：

撰写设计说明书；

（9）第十六周：

毕业设计答辩

毕业设计（论文）开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日