通信设计报告.docx

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通信设计报告

计算机与信息工程系

《通信系统原理》

课程设计报告

专业

班级

学号

姓名

报告完成日期

指导教师

评语：

成绩：

批阅教师签名：

批阅时间：

目录

摘要3

Abstract4

一．系统概述5

1.1设计题目：

5

1.2.设计目的和内容5

1.2.1设计目的5

1.2.2设计要求5

1.2.3设计内容5

二．软件开发6

2.1Systemview软件简介6

2.2设计原理6

2.2.1AM调制原理6

2.2.2线性系统调制系统的抗噪声性能分析7

线性调制系统的抗噪声性能分析模型7

2.3调制解调仿真电路图8

2.3.1AM电路图8

三．系统调试及分析8

3.1仿真波形图8

3.1.1调制解调仿真仿真后的波形8

3.2.1AM调制系统仿真结果分析9

结论9

谢辞10

参考文献11

摘要

调至在通信系统中的作用至关重要，在通信系统中，从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量（例如语音信号）,如果将这种信号直接在信道中进行传输，则会严重影响信息传送的有效性和可靠性,因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。

在通信系统的发射端通常需要有调制过程，将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号；而在接收端则需要有解调过程，以恢复原来有用的信号。

调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。

随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展，可以使用数字化方法实现调制与解调过程。

调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。

调制的方式有很多。

根据调制信号时模拟信号还是数字信号，载波是连续波还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制、数字连续波调制、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。

广义的调制分为基带调制和带通调制（也成载波调制）。

在无线通信中和大多说场合，调制一词均指载波调制。

调制解调器的功能就是将数字信号和模拟信号这两者进行互相转换，最典型也最常见的调制解调器就是大家上网经常用到的“猫”。

调制的功能就是把数字信号转换成为模拟信号，以便于信息在网络上的传输。

Abstract

Toplayacrucialroleincommunicationsystem,thecommunicationsystem,amessageconversionfromtheoriginalsignalfromthebandoftenhavealowerfrequencyspectralcomponents（suchasvoicesignals）,ifthesignalisdirectlyinthechanneltobetransmitted,itwillseriouslyaffectthevalidityandreliabilityofinformationtransmission,thereforethissignalinmanychannelsarenotsuitablefordirecttransmission.Inacommunicationsystemtransmittingendusuallyneedamodulationprocess,wouldbemodulatedsignalspectrumandmovedtoadesiredposition,intosuitablefortransmissionorforchannelmultiplexmodulatedsignalatthereceivingend;andtheneedtorestoretheoriginaldemodulationprocess,usefulsignal.Modulationanddemodulationoftendetermineswhetheracommunicationsystemperformance.Withdigitalwaveformmeasurementtechnologyandthedevelopmentofcomputertechnology,canusethemethodtorealizetheprocessofdigitalmodulationanddemodulation.

Modulationofthesignalisconvertedtofitintheformoftransmissionchannelsofaprocess.Therearemanywaystomodulation.Accordingtothemodulatingsignalisanalogordigitalsignals,carrierisacontinuouswaveorpulsesequences,thecorrespondingmodulationanalogcontinuouswavemodulation,digitalmodulationofcontinuouswave,analoganddigitalmodulationpulsemodulation.Generalizedmodulationintobasebandmodulationandbandpassmodulation（alsoacarriermodulation）.

Inawirelesscommunicationandinmostoccasions,modulationofawordreferstoboththecarriermodulation.Modemfunctionistomakethedigitalsignalandtheanalogsignalofthetwomutualconversion,themosttypicalandmostcommonmodemistheInternetoftenusethe"cat".Modulationfunctionisconvertedintoadigitalsignalintoanalogsignal,inordertofacilitatetheinformationnetworktransmission.

一．系统概述

1.1设计题目：

基于systemview的AM调制的设置与仿真

1.2.设计目的和内容

1.2.1设计目的

1、增进对调制解调的感性认识，加深对调制解调理论方面的理解。

2、掌握通信中调制解调的应用，如调幅，双边带调制，单边带调制，残留边带调制。

3、了解和掌握通信应用系统的软件的应用，为以后设计和实现通信应用系统打下良好基础。

1.2.2设计要求

从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。

1.2.3设计内容

模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。

线性调制系统中，常用的方法有AM调制，DSB调制，SSB调制[2]。

线性调制的一般原理：

载波：

AM调制信号：

，式中

为基带调制信号。

二．软件开发

2.1Systemview软件简介

Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台，无论是滤波器的设计、信号分析与处理、完整通信系统的设计与仿真，还是一般系统的数学模型建立等各个领域，Systemview均能为用户提供一个精密的嵌入式分析工具。

基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具。

它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。

SystemView由两个窗口组成，分别是系统设计窗口的分析窗口。

系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。

所有系统的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成。

分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。

提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度；活动图形窗口显示输出的各种图形，如波形等。

分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具，在窗口界面中，有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。

在分析窗口最为重要的是接收计算器，利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数，并对其进行分析、处理、比较，或进一步的组合运算。

例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到[3]。

用户在进行系统设计时，只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果

2.2设计原理

2.2.1AM调制原理

标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（AM）。

假设调制信号

的平均值为0，将其叠加一个直流分量

后与载波相乘，即可形成调幅信号。

其时域表达式为：

式中：

为外加的直流分量；

可以是确知信号，也可以是随机信号。

相干解调也叫同步检波。

解条与调制的实质一样，均是频谱搬移。

调至是把基带信号的谱搬到了载波位置，这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。

解调则是调制的反过程，即把在载频位置上的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器于载波想乘来实现。

相干解调器原理：

为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。

噪声分析：

ni（t）为平稳窄带高斯噪声，它的表示式为

AM调制解调原理图模型如图3-1、图3-2所示。

2.2.2线性系统调制系统的抗噪声性能分析

线性调制系统的抗噪声性能分析模型

2.3调制解调仿真电路图

2.3.1AM电路图

基波设置为：

振幅为1V，频率为100Hz;

载波设置为：

振幅为1V，频率为1000Hz;

三．系统调试及分析

3.1仿真波形图

3.1.1调制解调仿真仿真后的波形

AM信号仿真波形：

3.2调制系统仿真结果分析

3.2.1AM调制系统仿真结果分析

在波形上已调信号的复制随基带信号的变化呈现正比的变化，在频谱结构上它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移，经相干解调法解调出来的信号与基带信号基本一致。

实现无失真传输。

为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接受的一条载波严格同步的本地载波，他接受的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带信号。

结论

我首先对仿真电路图进行了设计，由于对知识掌握得不牢固，在设计师出现了一些低级的错误，所以一部分时间花费在了查找错误的上面，要发现一个错误，往往需要反复理解电路原理图，才能从中找到解决问题的方法，反复的实验，纠错，不仅提高了我对图形的理解，更深层次对理论的理解，也培养了我分析问题，解决问题的能力。

在这个实验中，由于参说设置的不正确，往往不能得到应得的解果，需要反复的试验，才能设置到正确的参数，得到正确的借条出的波形。

通过此次课程设计，我学到了怎样对波形进行仿真，认识到掌握理论的重要性，并且提高了我对通信的兴趣。

本次课程设计时间为一周。

在此期间我遇到过许多问题，曾困惑过也曾烦恼过，但在老师的热心指导和我坚持不懈的努力下，终于完成了此次课程设计，我由衷的感到喜悦与兴奋。

而且此次课程设计也是对我这一学期所学知识的检验与提高。

谢辞

我首先要向帮助指导我的通信老师董老师表示衷心的感谢。

董老师与我们交谈时，发现老师是那么的和蔼健谈。

再一次向董老师表示衷心的感谢，感谢他为我们提供了这次锻炼的机会，为同学们营造的浓郁的学习氛围，以及学习上的无私帮助！

其次我要感谢就是我的同学，虽然我们设计的图形不一样，但我有不懂的地方去问他们时，他们很耐心的给我讲解，帮助我找出错误。

最后再次感谢认真负责的董老师。

感谢他为我们提供了这次动手锻炼的机会，并且认真的指导我们。

此次课程设计收获不小，从中学到了不少东西。

在这次的课程设计中所积累的实际开发经验和培养分析问题解决问题的能力是本次课设最大的收获。

参考文献

【1】青松等著《.数字通信系统》的SystemView仿真与分析.北京航空航天大学出版社

【2】樊昌信等编著《.通信原理》.国防工业出版社,2001

【3】卫兵《.SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》.西安电子科技大学出版社,2001

【4】周炯槃等编著《.通信原理（合订本）.》北京邮电大学出版社,2005

【5】薄冰《通信原理》，开明出版社，2000

【6】夏路易，石宗义编著《通信系统设计教程》[M],北京希望电子出版社2002.

【7】徐泳龙主编《通信原理及应用》[M].机械工业出版社,2004.

【8】皮大能,南光群,刘金华编《通信课程设计指导书》[M],北京理工大学出版设.