题目：搭建简单分组传输的（帧传输）的基带数字通信系统
通信工程与系统课程设计报告
姓 名 学 号 专 业 班 级 指导教师
2015年 10 月 10 日
山东科技大学通信工程系 课程设计报告
一、摘要 数字通信是信息经编码变换处理后，以数字信号在信道上传输的，较之于模拟通信有很大的优点，因此，数字通信得到迅速发展。数字通信有基带传输和频带传输两种方式，而基带传输系统在数字通信中有重要的代表性。在基带传输理论学习过程中涉及到的信道编码、传输信道特性、接收滤波、抽样判决等环节存在较为抽象不易理解的问题。本设计主要对数字基带传输系统的理论进行了探讨。本设计运用MATLAB软件对随机码依次进行汉明编码，差分曼彻斯特编码，采样，加高斯白噪声，抽样，差分曼彻斯特译码，汉明译码，最终比较加信道码和不加信道码的误比特率。 关键词：MATLAB，基带数字系统，汉明码，差分曼切斯特码，误码率 二、设计任务 （1）完成基带通信系统的信道编码和解码，线路码的编码和解码，用MATLAB的M代码完成，不允许用Simulink。 （2）对比经信道编码和无信道编码的误码率情况（随信噪比变化）。 发挥部分：可以采用QPSK或8PSK方式载调制波，亦即包括信号调制与解调，载波为离散的采样值数据。 1
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三、课程设计解决的主要问题： （1）尽可能的获得较小的误码率 （2）选用何种信道码何种线路码 （3）如何进行信道编码 （4）如何进行线路编码 （5）如何进行抽样和判决 （6）如何进行线路编码译码 四、设计内容 1、整体设计方案 （1）产生随机矩阵信号 （2）对随机信号分帧对随机信号进行信道编码，采用汉明7-4码 （3）对信号进行线路编码，采用双极性归零的差分曼彻斯特编码 （4）在信道内填加高斯白噪声 （5）对信号进行抽样判决 （6）对信号进行抽样计算误码率输出检验前后的误码率对比 2
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2、设计内容 借助matlab函数产生一随机信号，然后将随机产生的512bit信源码分成多个帧，每帧为16个bit，对每一帧进行校验码计算，得到冗余码附在每一帧，然后进行线路编码。对编码后信号添加高斯白噪声，然后再进行线路译码和信道译码。 信号的线路码选择的是汉明码，汉明码利用了奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性接收端将接收的比特流分块（每块长度为原始字段位数加冗余码位数），再用汉明码检验接收字段是否有错。 线路码传输时采用的是差分曼彻斯特编码，曼彻斯特码又称数字双相码或分相码，曼彻斯特码用一个周期的方波来代表码元“1”，而用它的反相波形来代表码元“0”。这种码在每个码元的中心部位都发生电平跳变，因此有利于定时同步信号的提取，而且定时分量的大小不受信源统计特性的影响。 差分曼彻斯特码是双极性，在抽样时改变为单极性。 由于加入高斯白噪声，信号波形将会有畸变。若只是对信号进行一次采样然后再与判决门限相比较，则误差较大，使得输出的随机信号序列误码率和误比特数较大，从而使得输出信号失真。故在判决之前，可将信号码元进行多次采样。本实验对信号4次采样，然后取平均，且本次实验采用单极性的随机序列，判决门限设为0，从而使所得平均值与判决门限相比较，大于0判为1，小于0则判为0。 对编码译码后的信号输出其图形，去掉冗余码，对照信源输出的原始数据，对比误码情况，输出其校验与非校验的误码率。3
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加高斯白噪声10-12010-1510-1510-151015码元20251015随机码2025101520253035曼彻斯特译码40455055406080100120140抽样判决后编码160180200220随机码1.510.500102030码元汉明编码4050601.510.5051015码元曼彻斯特编码202510-151015202530码元3540455055
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