第一篇:通信原理学习心得大全
通信原理学习心得
一学期的通信原理课程结束了,但我对通信原理的学习永远不会结束。经过一个学期的学习我对通信原理有了深刻的认识,我知道这还远远不够,今后的日子里我要更加努力学习通信原理。学习是个艰难的过程,厌烦过,沮丧过,但同时也是充满着激情和快乐的。我想不管干什么都要自信,千万不要轻易的放弃,只要坚持不懈,一定会有结果的。
按照我的传统理解,通信就是信息的传输,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。所以我们要好好学习通信原理,可以预见,未来的通信系统对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。
通信原理是电子、通信、计算机网络专业的一门理论性较强的专业基础课程,课程的重点是通信系统的性质、信号的传输、检测、处理的基本原理和方法以及信号调制,量化,编码,处理和传输的应用。该课程的特点是概念比较抽象,分析求解所用的数学知识较多。该课程的难点是理论性较强和比较抽象,然而我的数学基础并不够扎实,因此在数学分析与计算方面是一个难点,还有就是缺乏工程背景,而这门课又结合实际比较多,所以学这门课程并不容易,但我们要好好学习通信原理。
对于通信原理这门课,一开始觉得很难,而且听学长们说通信原理是很难的课程,平时一定要好好学,不然自己学习习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此,当然对于我这样的人,上课时也不算是比较认真的,但是半学期的学习,我对通信原理确实有了一定的了解和认识。我知道学好通信原理需要一定的数学基础,所以我又翻阅了一下高数课本。翻阅高数课本之后,感觉轻松了一些。我认识到要完成通信,首先要对信号有一个充分的了解与认识,为了对这个信号进行传输我们要进行调制,并选择合适的信道,当然还要考虑噪声的干扰;在接收端我们通过解调把原始信号解调出来以完成我们的通信。
虽然该课程在学习上很困难,但我发现该课程在组织上遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的符合认识规律的顺序,由通信系统性能分析到实际调制解调框图的设计等具体问题的应用的规律,后来又结合上机实验学习了MATLAB工具软件,通过Simulink或者MATLAB程序进行通信系统仿真,加深了我对通信系统的理解。
以上是我的学习心得,对于本门课程本想提出课程建议,但是老师讲的挺好的,基本没有什么建议可提。并且感觉老师讲的越来越好了,颜渊曾经这样评价自己的老师孔子,“仰之弥高,钻之弥坚,瞻之在前,忽焉在后。”现在我的感觉就是越来越发觉老师不但学识渊博,而且讲课很好,对待学生也是循循善诱。在这里感谢老师的栽培,以后我要更加努力学习,我知道成功不是那么随随便便,不过,我相信,我可以做到!
第二篇:移动通信原理学习心得
移动通信原理
一、移动通信的主要特点 移动通信必须利用无线电波进行信息传输
移动通信是在复杂的通信环境中进行的 移动通信可以利用的频谱资源非常的有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增 移动通信系统的网络通信结构多种多样,网络管理和控制必须有效 5 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动的环境中使用
二、移动通信系统 无线电寻呼系统 2 蜂窝移动通信系统 3 无绳电话系统 集群移动通信系统 5 移动卫星通信系统 6 分组无线网
三、移动通信的主要技术 调制技术 移动新到中电波传输特性的研究 多址方式 4 抗干扰措施 组网技术
四、调制解调
调制的目的是把要传输的模拟信号或者是数字信号变换成适合传输的高频信号。该信号称为已调信号。调制可分为模拟调制和数字调制。模拟调制是利用模拟信号直接调制载波的振幅、频率和相位。数字调制是利用数字信号来调制载波的振幅、频率和相位。
1、数字频率调制
2、数字相位调制
3、正交振幅调制(QAM)
4、扩展频谱调制
5、多载波调制
五、移动通信的传播特点和抗衰落技术
1、无线电波的传输特征
电波的传输方式:1直射波,电波从发射天线直射到接收天线的传播方式;2地表面波,是一种沿着地球表面传播的电磁波;3地面反射波,电波经过地面的反射到达接收天线。
电波在大气中传输:1大气折射,由大气的折射率的垂直梯度;2视线传播极限距离,主要与天线的高度有关。
2、移动信道的特征
1移动信道中存在的衰落:直射波、反射波和散射波在接收地点形成干涉场,使信号产生深度且快速的衰落;由于移动台的不断运动而造成的衰落比多经衰落慢得多,是慢衰落;由于大气的折射率的平缓的变化造成的衰落更加缓慢。2电波信号的多径时延。3多普勒效应。
为了防止因衰落引起的通信中断,在信道的设计中必须使信号的电平留有足够的的余量,以使中断率R小于规定指标。这种电平余量叫做衰落储备。
3、抗衰落技术:分集接收
分集技术(diversity techniques)就是研究如何利用多径信号来改善系统的性能。分集技术利用多条传输相同信息且具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径,并在接收端对这些信号进行适当的合并(combining),以便大大降低多径衰落的影响,从而改善传输的可靠性。
分集的方式:1.空间分集(Space diversity)2极化分集(polarization diversity)3.角度分集(angle diversity)4.频率分集(frequency diversity)分量分集(field diversity)
4、RAKE接收
利用多个并行相关器检测多径信号,按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机。接收机利用多个并行相关器,获得多径信号能量,提高了通信质量。
5、纠错编码技术
在信息的码元序列中加入监督码元称为纠错编码技术,监督位码元所占的比率越大,纠错能力越强。
6、均衡技术
各种用来处理码间干扰(ISI)的算法和实现的方法叫做均衡技术。在移动的环境中,由于信道的时变多径传播特性,引起严重的码间干扰,所以素要均衡技术。
六、组网技术
1、多址技术
A、频分多址(FDMA)
FDMA为每一个用户指定了特定信道,这些信道按要求分配给请求服务的用户。
B、时分多址(TDMA)
TDMA是在一个宽带的无线载波上,把时间分成周期性的帧,每一帧再分割成若干时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的),每个时隙就是一个通信信道,分配给一个用户。
C、码分多址(CDMA)
CDMA系统为每个用户分配了各自特定的地址码,利用公共信道来传输信息。
D、空分多址(SDMA)
SDMA(空分多址)方式就是通过空间的分割来区别不同的用户。在移动通信中,能实现空间分割的基本技术就是采用自适应阵列天线,在不同用户方向上形成不同的波束。
2、区域覆盖和信道配置
区域覆盖:1带状网,基站的天线如果用全向辐射,覆盖的区域是圆形的,带状应用有向的天线,是每个小区呈扁圆形。2蜂窝网,用正六边形的小区所用的基站最少,也最经济。
区群应该满足两个条件:1区群之间可以邻接,且无重叠无缝隙的覆盖;2邻接之后的区群应该保持各个相邻同信道小区之间的距离相等。
信道的分配方式主要两种:1分区分组分配法,2等频距被配置法
3、网络结构
基本的网络结构:基站通过传输链路和交换机连接,交换机再与固定的电信网连接,这样就形成了移动用户-基站-交换机-固定网络-固定用户或者移动用户-基站-
5.时间分集(time diversity)6.场
交换机-基站-移动用户等不同情况的通信链路。
4、信令
信令是移动台与交换系统之间、交换系统与交换系统之间相互传送的地址信息、管理信息(包括呼叫建立、信道分配与保持信息、拆线信息甚至计费信息等)以及其它交换信息。(1)按信令的传输方式分有共路信令和随路信令两种方式。2)按信令的信号形式分有模拟信令和数字信令。3)按信令的功能分为状态标志信令、拨号信令、控制信令
5、越区切换和位置管理
越区(过区)切换(Handover或Handoff)是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。该过程也称为自动链路转移ALT(Automatic Link Transfer)。
在移动通信系统中,用户可在系统覆盖范围内任意移动。为了能把一个呼叫传送到一个随机移动用户,就必须有一个高效的位置管理系统来跟踪用户的位置变化。
位置管理包括两个主要任务:位置登记(Location Registration)和呼叫传递(Call Delivery)。与任务相关的问题是:位置更新(Location Update)和寻呼(Paging)
七、数字蜂窝网,时分多址(TDMA)
GSM系统的主要组成
OSSNMCDPPSPCSSEMCNSSOMCBTSMSBSSBTSBSCMSC/VLRHLR/AUCEIRPSTNISDNPDN OSS:操作支持子系统
BSS:基站子系统
OMC:操作维护中心 NMC:网路管理中心 PCS:用户识别卡个人化中心 NSS:网路子系统
MSC:移动业务交换中心
VLR:来访用户位置寄存器
HLR:归属用户位置寄存器
SEMC:安全性管理中心 AUC:鉴权中心EIR:移动设备识别寄存器BSC:基站控制器
BTS:基站收发信台PDN:公用数据网PSTN:公用电话网
ISDN:综合业务数字网 MS:移动台 DPPS:数据后处理系统
GSM系统的主要接口
Um接口Abis接口A接口BTSMSBTSBSCBS接口BSCMSC GSM系统的主要接口是指A接口、Abis 接口和Um 接口。
A接口定义为网路子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口,其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输链路来实现。
Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)之间的通信接口,物理链接通过采用标准的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 数字传输链路来实现。
Um 接口(空中接口)定义为移动台与基站收发信台(BTS)之间的通信接口,用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通,其物理链接通过无线链路实现。
GSM的区域
在由GSM系统组成的移动通信网络结构中,其相应的区域定义从大到小分别为:GSM服务区-公用陆地移动通信网(PLMN)-MSN区-位置区-基站区-扇区。
GSM信道配置
分为物理信道和逻辑信道
青海移动电子与通信工程在职研究生班
姓名:张亮
学号:201101141
第三篇:通信原理
通信的目的:传递消息中所包含的信息。
消息:是物质或精神状态的一种反映,例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息:是消息中包含的有效内容。
信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
信源编码与译码目的:提高信息传输的有效性、完成模/数转换
信道编码与译码目的:增强抗干扰能力
加密与解密目的:保证所传信息的安全
数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通信号
同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
数字通信的特点
优点:
抗干扰能力强,且噪声不积累
传输差错可控
便于处理、变换、存储
便于将来自不同信源的信号综合到一起传输
易于集成,使通信设备微型化,重量轻
易于加密处理,且保密性好
缺点:
需要较大的传输带宽
对同步要求高
通信系统的分类
按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … … 按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统
调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1。
按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统
按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统
按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 … …
按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用
通信方式:
单工通信:消息只能单方向传输的工作方式
半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发的工作方式
全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式
并行传输:将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输
优点:节省传输时间,速度快:不需要字符同步措施
缺点:需要 n 条通信线路,成本高
串行传输 :将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输优点:只需一条通信信道,节省线路铺设费用
缺点:速度慢,需要外加码组或字符同步措施
第四篇:通信原理课程设计[范文]
通
题目:
信 原 理课程设计
基于MATLAB的系统的2ASK仿真
五、设计心得和体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
1、心得和体会……………………………………………………………
2、致谢……………………………………………………………………
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
一、2ASK通信系统发展背景
随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速发展越来越普及,研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。为使数字信号能在带通信道中传输,必须用数字信号对载波进行调制,其调制方式与模拟信号调制相类似。根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控,故这三种数字调制方式被称为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。经调制后的信号,通过信道传输,在接收端解调后恢复成数字信号。因此,调制解调技术是实现现代通信的重要手段,促进通信的快速发展。
现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善,到现在数字调制技术的广泛运用,使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式,也是各种数字调制的基础。
二、仿真设计原理 1、2ASK信号的调制
2ASK技术是通过改变载波信号的幅值变化来表示二进制0或1的。载波0,1信息只改变其振幅,而频率和相位保持不变。通常使用其最大值Acos(t)和0分别表示1和0.有一种常用的幅值键控技术是开关键控(OOK)在OOK中,把一个幅度取为0,另一个幅度取为非0,其优点是传输信息所需的能量下降了,且调制方法简单.OOK的产生原理如图2、2ASK信号的解调
接收端接收信号传来的2ASK信号,首先经过带通滤波器滤掉传输过程中产生的噪声干扰,再从中回复原始数据信号。常用的解调方法有两种:包络解调法和相干解调法。
相干解调法
相干解调也叫同步解调,就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号,再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号。Z(t)=y(t)cos(t)=m(t)cos2(t)=111m(t)[1+cos(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号,2221/2m(t)cos(2t)是频率为2的高频信号,利用低通滤波器可检测出基带信号,再经过抽样判决,即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍,即:B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。
相干解调的原理图如下
三、直接用MATLAB编程仿真
1、实验框图
在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制,产生
元速率Rb=1000Band,载波频率为f=4kHZ.以下是仿真程序及注释。例子中采用OOK键控方式实现2ASK调制。第一行为数字序列波***1的单极性不归零码,码元宽度Tb=1/Rb=0.001s,第二行为载波波形,在一个码元宽度,有4个周期的正玄波载波信号f=1/4Tb=4kHz;第三行为调整之后的波形,码元1对应的调制后波形对应正玄波,0对应的调制后波形为0,结果满足要求.。
%数字信号的ASK调制
3、使用MATLAB编程
Clear;
%清空空间变量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];
%数字信号序列 Lm=length(m);
%序列的长度
F=200;
%数字信号的带宽
f=800;
%正弦载波信号的频率 A=1;
%载波的幅度
Q=f/F;
%频率比,即一个码元宽度中的正弦周期个数,为适配下面的滤波器参数选取,Q>=1/3 M=500;
%一个正弦周期内的采样点数 t=(0:M-1)/M/f;
%一个正弦信号周期内的时间
carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一个码元宽度内的正弦载波信号 Lcarry1=length(carry1);
%一个码元宽度内的信号长度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%载波信号
ask=kron(m,carry1);
%调制后的信号 N=length(ask);
%长度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;
%时间 Tmin=min(tau);
%最小时刻 Tmax=max(tau);
%最大时刻 T=ones(size(carry1));
%一个数字信号1 dsig=kron(m,T);
%数字信号波形 subplot(3,1,1);
%子图分割 plot(tau,dsig)
%画出载波波形 grid on
%添加网 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])
%设置坐标范围 subplot(3,1,2)
%子图分割 plot(tau,carry2)
%画出载波波形 grid on
%添加网络
axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%设置坐标范围 subplot(3,1,3)
%子图分割 plot(tau,ask)
%画出调制后的波形 grid on
%添加网络
axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%设置坐标范围
y=(x(t_judge));
%抽样判决时刻的信号值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);
%抽样判决信号的0阶保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));
%抽样判决后的数字信号波形 n_tau=tau+0.5/F;
%抽样判决后的信号对应时间 subplot(4,1,3)
plot(n_tau,y_value)
axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)
axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on
1、图示
%子图分割
%画出抽样判决后的数字信号波形-0.2 1.2])
%画出原始信号波形与解调后信号作对比
四、仿真结果
011
为使仿真过程清晰,忽略了信道的传输延时等,仅考虑了抽样判决点选取时的延时0.5Tb,因码元波特率RB=1000Band,码元宽度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s,从图中标注可以看出,信号的起始点为0.0005s。
五、设计心得和体会
1、心得和体会
通过本次课程设计,我们主解了要了2ASK调制与解调原理,特别是2ASK调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析,把本学期学的通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来,进一步巩固复习通信原理,MATLAB等课程,以达到融会贯通的目的。
通过对通信系统原理和MATLAB的学习,在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题,诸如:某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等,都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间,首先,通过查阅相关书籍、文献,搞清楚原理框图,为今后的实验及论文写作奠定比较扎实的理论;其次,在原理图的基础之上,设计具体的硬件实现流程图,利用将一个大而复杂的系统分解转化为多个小而简单的模块的思想,在进行整合、连接,将复杂的问题简单化。了解了更多关于通信的知识,对以后的学习和工作又了莫大的帮助。通过本次课程设计,加强了对通信系统原理的理解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算及仿真等环节,进一步提高了分析解决实际问题的能力。在学习通信原理理论后进行一次电子设计与制作,锻炼了分析、解决电子电路问题的实际本领。为进一步学习计算机网络,数据通信,多媒体技术等课程打下坚实的基础。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识,尝试性的应用于实际设计工作,并从理论的高度对设计工作的现代化提高一些有真惰性的建议和设想,检验学习成果,看一看课堂学习与实际工作到底有多大差距,并通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,更边学习内容提供实践依据。
2、致谢
在此,首先要感谢蔡老师对我们一直以来的关心和照顾,细心给我们解答疑惑,帮助我们更好的学习,同时还要谢谢同学们热情的帮助。最后,祝老师新年快乐!笑口常开!
参考文献
[1]《通信原理》(第2版)樊昌信 等编著
国防工业出版社 北京
2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技术手册》魏巍 主编 国防工业出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真开发手册》孙屹 主编 李妍 编著国防工业出版社 北京2004年
第五篇:通信原理课程设计
通 信 原
理
课
程 设计
班级:
姓名:
学号:
任课教师:
Simulink建模仿真实现频分复用
设计目的
掌握频分复用工作原理
学会使用Simulink建模仿真
设计题目涉及的理论知识
当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时,该信道就可以被多路信号共享,例如电话系统的干线通常有数千路信号的在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。
信号多路复用有两种常用方法:频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。时分复用通常用于数字信号的多路传输。频分复用主要用于模拟信号的多路传输,也可用于数字信号。
频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段(子通道),没路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带(防护频带)进行分隔,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。
在物理信道的可用带宽超过单个原始信号(如原理图中的输入信号1、2、3这3路信号)所需带宽情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道;然后在每个子信道上传输一路信号,以实现在同一信道中同时传输多路信号。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠(搬移后的信号如图中的中间3路信号波形);然后用不同的频率调制每一个信号,每个信号都在以它的载波频率为中心,一定带宽的通道上进行传输。为了防止互相干扰,需要使用抗干扰保护措施带来隔离每一个通道。 设计思想(流程图)
整个系统的流程为:
输入正弦信号→低通滤波器→调制器→带通滤波器→高斯信道→带通滤波器→解调→低通滤波器→输出信号 仿真模块
正弦信号;Sine Wave模块
低通滤波器 :Analog Filter Design-lowpass模块
调制器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Modulator Passband模块 DSBSC AM Modulator Passband模块 SSB AM Modulator Passband模块
带通滤波器:Digital Filter Design模块
信道:AWGN channel,加性高斯白噪声信道。
解调器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Demodulator Passband模块 DSBSC AM Demodulator Passband模块 SSB AM Demodulator Passband模块 输出:Scope模块 加法:Sum 模块
仿真模型和模块的参数设置
参数设置 仿真结果设置Sine Wave模块参数,双击模块删除默认值输入新的设置 设置Amplitude 为1 设置Frequency为2*pi 设置Samples per frame 为0.01 低通滤波器
设置filter order为8
设置 passband edge frenquency 为30
3带通滤波器 信道
设置 Initial seed 67
设置 Mode Variance from mask 调制器
设置 Carrier frenquency 100 6 解调器
设置Carrier frenquency 100
结论(结果分析)
通过对以上三个不同的信号进行低通、带通滤波和AM、DSB、SSB的调制解调得出三个不同的波形。从而知道频分复用利用同一个信道同时传输多路信号的,充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。尽管在传输和复用过程中,调制解调等过程会不同程度的引入非线性失真,而产生各路信号的相互干扰,但是频分复用仍然可以普遍应用在多路载波电话系统中。
Simulink是一个很好的应用工具,我学习到如何建模和仿真。在软件中掌握模块的功能以及应用,顺利的建立模型,进行仿真,得到结果。