第一篇：通信原理课程设计--luoll
河 南 农 业 大 学
通信原理课程设计 题 目： 模拟信号的数字化 班
级：
08电信(2)班 学生姓名：
罗练练
学
号：
0804101048 指导教师：
季宝杰 完成日期：
2011.6.20
机 电 工 程 学 院
一、设计题目：
模拟信号的数字化
二、设计目的:
1、掌握使用matlab语言及其工具箱进行基本新信号分析与处理。
2、用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab所用技术的理解。
3、提高和挖掘学生将所学知识与实际应用相结合的能力，4、培养学生的合作精神和独立分析问题的和解决问题的能力，5、提高学生科技论文的写作水平
三、实验原理：
基带信号的采样定理是指，对于一个频谱宽度为B Hz的基带信号，可惟一地被均匀间隔不大于1/(2B)秒的样值序列所确定。采样定理表明，如果以不小于1/(2B)次/秒的速率对基带模拟信号均匀采样，那么所得到样值序列就包含了基带信号的全部信息，这时对该序列可以无失真地重建对应的基带模拟信号。例如，电话话音信号的最高频率为3400Hz，为了保证无失真采样，对其进行采样的最低速率必须大于等于6800次/秒，考虑到实际低通滤波器的非理想特性，数字电话通信系统中规定采样率为8000次/秒。
模拟信号的数字化也可简单地理解为模数转换，即首先对输入的模拟信号进行采样，然后对采样结果进行幅度离散化（量化）并编码为字符串，一般输出为二进制序列。
为了保证在足够大的动态范围内数字电话话音具有足够高的信噪比，提出了非均匀量化：在小信号时采用较小的量化间距，而在大信号时用大的量化间距。在数学上，非均匀量化等价于对输入信号进行动态范围压缩后再进行均匀量化。小信号通过压缩器时增益大，大信号通过压缩器时增益小。这样就使小信号在均匀量化之前得到较大的放大，等价于以较小间距直接对小信号进行量化，而以较大间距对大信号进行量化。在接收端要进行相应的反变换，即扩张处理，以补偿压缩过程引起的信号非线性失真。中国和欧洲的PCM数字电话系统采用A律压扩方式，即：
Ax 1lnAy(2-1)
sgn(x)(1lnAx)1lnA压缩系数A=87.6。A律压缩扩张曲线可用折线来近似，16段折线点是：
x=[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128, 1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]y=[-1,-7/8,-6/8,-5/8,-4/8,-3/8,-2/8,-1/8,0,1/8, 2/8,3/8,4/8,5/8,6/8,7/8,1]
其中靠近原点的4根折线斜率相等，可视为一段，因此总折线数为13段，称为13段折线近似。用Simulink中的Look-Up Table查表模块可以实现对13折线近似的压缩扩张计算的建模，压缩模块的输入向量设置为：
[-1,-1/2,-1/4,-1/8,-1/16,-1/32,-1/64,-1/128,0,1/128, 1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]
输出量向量设置为：[-1:1/8:1]。
扩张模块的设置与压缩模块的设置相反。
四、设计任务与步骤：
（一）设计一个13折线近似的PCM编码器。使它能够对取舍在[-1,1]内归一化信号样值进行编码。
PCM是脉冲编码调制的简称，是现代数字电话系统的标准语音编码方式。A律PCM数字电话系统中规定：传输语音的信号频段为300~3400Hz，采样率为8000次/s，对样值进行13折线压缩后编码为8位二数字序列。因此，PCM编码输出的数码速率为64kbps。
PCM编码的二进制序列中，每个样值用8位二进制码表示，其中最高比特位表示样值的正负极性，规定负值用0表示，正值用1表示。接下来的3位比特表示样值的绝对值所在的8段折线的段落号，最后4位是样值处于段落内16个均匀间隔上的间隔序号。在数学上，PCM编码较低的7位相当于对样值的绝对值进行13折线近似压缩后的7位均匀量化编码输出。
测试模型和仿真结果如图所示。其中信号源用一个常数表示。以Saturation作为限幅器，Relay模块的门限设置为0，其输出即可作为PCM编码输出的最高位，即确定极性码。样值取绝对值后，以Look-Up Table(查表)模块进行13折线压缩，并用增益模块将样值范围放大到0~127，然后用间距为1的Quantizer模块进行四舍五入取整量化，并用Integer to Bit Converter将整数转换成长度为8个比特的二进制数据，最后用Display模块显示编码结果。将PCM编码器封装成一个子系统，整个文件模型保存为ex2_1.mdl。
图 2-1 13折线A率编码器
信号源常数可以设置为—1到1之间任意数，对应的编码结果就会随之变化。Saturation模块参数设置：upper limit 1,lower limit:-1 重点是Lookup Table模块要根据A律压缩扩张曲线的16段折线点来设置参数，由于我们之前加入了一个求绝对值模块，所以这里应该舍去负数取值部分：
Vector of input values: [0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1] Vector of output values: [0:1/8:1] 增益模块系数可以设置为127;更多参数设置依照设计说明。
（二）设计一个对应上面编码器的PCM解码器。
其中PCM编码子系统就是图2-1中已编好部分。可以应用建立子模块调用，直接运用于PCM解码器。PCM解码器中首先分离并行数据中的最位(极性码)和7位数据，然后将7位数据转换为整数值，再进行归一化、扩张后与双极性的极性码相乘得出解码值。将该模型中的部分封装为一个PCM解码子系统。整个文件模型保存为ex2_2.mdl。
图2-2 13折线A律解码器
此任务过程中应学会子模块建立，调用和使用。相关参数设置可以参照第一个任务。很多设置是正好相反的。比如增益模块系数设为1/127。Display模块Decimation参数设为1而第一任务中设为了8.这与要显示的数据有关。Lookup Table模块参数设置为：
Vector of output values: [0,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1] Vector of input values: [0:1/8:1] 举几个例子如下：
第二个任务也基本可以实现。
（三）在以上编码器和解码器的基础上，建立PCM串行传输模式，并在传输信道中加入指定错误概率的随机误码。
仿真模型如图2-3所示，其中PCM编码和解码子系统内部结构参见图2-1和图2-2。加入正弦信号，PCM编码输出经过并串转换后得到二进制码流送入二进制对称信道。在解码端信道输出的码流经过串并转换后送入PCM编码，通过低通滤波器后输出解码结果并显示波形。文件模型保存为ex2_3.mdl。
其实发现用Analog Filter Design低通滤波器容易出现问题比如: The “VariableStepDiscrete” solver cannot be used to simulate block diagram 'ex2_3' because it contains continuous states.图2-3 PCM串行传输模型 不如用万能数字滤波器,如下
运行结果如下:
可以分析得到,解码后波形由于误码波形会出现非正常拐度,并且波形幅度比原波形小.注意:仿真采样率必须是仿真模型中最高信号速率的整数倍，这里模型中信道传输速率最高为64bps，故仿真步进设置为1/64000s。信道错误比特率设为0.001，以观察信道误码对PCM传输的影响。信号源可以采用比如200Hz的 正弦波。解码输出存在延迟。对应于信道产生误码的位置，解码输出波形中出现了干扰脉冲，干扰脉冲的大小取决于信道中错误比特位于一个PCM编码字串中的位置，位于最高位时将导致解码值极性错误，这时干扰最大，而位于最低位的误码引起的误码最轻微。
通过改变Binary Symmetric Channel中的Error Probability的大小，观察原信号和解码后的输出的变化。
（四）测试指定误码率条件下PCM解码语间信号的音质。
使用Simulink中DSP模块库的音频输入模块可以对真实音频信号进行处理，首先录制或选择一个.wav文件，由 From Wave File导入作为信号源，再通过To Wave Device模块模块播放声音。改变BSC信道的误码率，可听到不同音质的声音。测试模型如图2-5所示。仿真时间20s，步进时间 1/64000s。设置SBC信道的误码率后启动仿真，可以听到在指定误码率下传输的PCM解码语音信号，Gain模块用于调整输入声音信号的幅度。文件模型保存为ex2_4.mdl。
指定误码率条件下PCM解码语音测试模型
（五）通过编程方法，连续改变SBC信道的误码率，对每一个误码率的值，调用一次ex2_4.mdl，从而观察在不同误码率情况下声音信号。在matlab空间调用ex2_4.mdl的函数是sim(‘ex2_4.mdl’)。编程文件取名为ex2.m。
%ex2,m clear;x=0.001 for i=1:10 sim('ex2_4.mdl')x=x+0.003;end
运行以上M-file文件时应提前把BSC中Error probability定义为变量x;通过连续听音,就可以发现音质不断变化.五、课程设计总结 1．本次课程设计使我对模拟信号的数字化有了更深一步的理解，复习巩固了通信原理的理论知识。
2．通过使用simulink进行模块设计、修改各个模块的参数以及调试运行，最终得出正确的仿真结果，使我对simulink的运用更加熟悉，基本掌握了使用matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。
3．通过本次仿真练习，巩固理论知识的同时，也提高了自己的分析问题、发现问题、解决问题和动手实践的能力。
4．在这几天的课程设计实验中也暴露出自己的很多问题，如，基础知识不扎实、matlab软件操作不熟练等，但自己通过查阅图书资料和向身边的同学们请教逐渐克服了上述问题，也使我明白了在实践中学习的道理。
六、参考文献
1．邵玉冰，Matlab/Simulink 通信系统建模与仿真实例分析，北京：清华大学出版社，2008 2．张化光，刘鑫蕊，孙秋野，Matlab/Simulink实用教程，北京：人民邮电出版社，2009 3．樊昌信，曹丽娜，通信原理，北京：国防工业出版社，2008 8
第二篇：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
第三篇：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。
第四篇：通信原理课程设计
二○一○～二○一一学年第二学期
电子信息工程系
课程设计计划书
课程名称：
通信原理
班
级：
姓
名：
学
号：
指导教师：
二○一一年六月一日
1、课程设计目的：
通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink工具对通信系统进行仿真。
2、课程设计时间安排：
课程设计时间为第一周。首先查找资料，掌握系统原理，熟悉仿真软件，然后构建仿真结构模型，最后调试运行并分析仿真结果。
3、课程设计内容及要求：
（1）基本工作原理：
二进制相位调制就是用二进制数字信息控制正弦载波的相位，使正弦载波的相位随着二进制数字信息的变化而变化。二进制绝对调相就是用数字信息直接控制载波的相位。例如，当数字信息为‘1’时，使载波反相；当数字信息为‘0’时，载波相位不变。2PSK信号可以看成是双极性基带信号乘以载波而产生的
解调方法： 信号产生
解调方法：
由于2PSK信号的频谱中无载波分量，所以2PSK信号的解调只有相干解调，这种相干解调又称极性比较法。2PSK解调框图为：
（2）设计系统：
框图：
设定参数： 正弦载波参数设置
与载波反向正弦波参数设置
伯努利二进制随机序列产生器
多路选择器参数设置
带通滤波器参数设置
低通滤波器参数设置
高斯白噪声参数设置
（3）Matlab仿真
调制部分
解调部分
误码率
4、总结：
通过理论指导，从仿真中可以看出在2PSK调制系统中由于存在信道干扰和码间干扰，会影响调制系统的性能，及存在一定的误码率，误码率与信噪比相关，当信噪比提高时。误码率下降。
在老师和同学的帮助下我顺利的完成了这次课程设计，且这次课程设计使用了MATLAB的SIMULINK功能对2PSK系统进行建模仿真，使我们对数字调制有了更进一步的认识，也对MATLAB中的SIMULINK有了一定的了解，熟悉了它的一些操作。
对于我来说，收获最大的是方法和能力；那些分析和解决问题的能力。在整个课程设计的过程中，我发现我们学生在经验方面十分缺乏，空有理论知识，没有理性的知识；有些东西可能与实际脱节。总体来说，我觉得像课程设计这种类型的作业对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的相关知识系统地联系起来，从中暴露出自身的不足，以待改进！
5、参考书目：
[1] 现代通信系统----使用Matlab 刘树棠译 西安交通大学出版社
[2] 现代通信系统分析与仿真----Matlab 通信工具箱 李建新等编著 西安电子科技大学出版社
[3] Simulink通信仿真教程 李贺冰等编 国防工业出版社
第五篇：通信原理课程设计
通信原理课程设计
AM超外差收音机仿真
院系： 班级：
姓名： 学号：
指导老师： 完成日期：
（一）课程设计目的：
为了将理论应用到实践，我们进行了在整整半个月的课程设计，我学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的内容。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程遇到了各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固了所学的知识。
（二）课程设计内容：
超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号。实验的目的就是用Systemview软件来演示收音机的工作原理!
（三）设计原理：
原理图为图1：
图1
这次实验为了说明超外差AM收音机的工作原理及信号解调过程,为了节省仿真时间没有按实际540-1700KHz的频率覆盖范围和455KHz中频频率设计,而采用了20KHz作为IF.另外设了30KHz,40KHz和50KHz三个载波频率的发射信号,模拟调制信号的带宽为5KHz以下.并希望接收到40KHz的电台频率。收音机使用高边调谐,本振应为40+20=60KHz,且存在一个镜像干扰频率为40+2*20=80KHz。整个混频输入与混频输出的频谱图搬移过程可以用下图2表示：
图2
（四）SystemView仿真设计：
图3
图3为SystemView仿真设计原理图
主要图符参数在下团中标出：
图4
仿真结果：
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器22的输出波形如图5：
图5
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器23的输出波形如下图6:
图6
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器23的输出波形如图7
图7
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器25的输出波形如图8：
图8
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器25的输出波形如下图9
图9
SystemView仿真设计原理图（图3）接收器23的输出波形的频谱图如图10
图10
（五）结果分析
系统采样频率设置为200KHz，在原理图3的左边对应的是3个AM信号发生器用来模拟3个电台，调制信号采用了扫频信号，分别采用了不同的扫频带宽和调制度。中频滤波器采用1个5个极点3db带宽为10KHz的切比契夫滤波器。接收到的RF信号（图符23）频谱如图10.在40KHz频率的信号具有最大的调制度（设为1）信息带宽的中心信号是所希望接收的信号。输出的差频项频谱成分通过一个5极点切比契夫带同滤波器后，得到如图9所示的频谱，期中希望的20KHz载波信号比10KHz和30KHz的信号大了约15db，所以通过一个简单的二极管包络检波器可以将原调制信号解调。解调后的时域信号波形如图5所示。
（六）总结及心得：
两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
通过这次Systemview模拟仿真，本人在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次模拟仿真训练从而培养和提高自己独立工作能力，巩固与扩充了课程所学的内容，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。
在此感谢我们的两位指导老师，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次课程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而老师开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊.由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教。
（七）参考文献
[1] 樊昌信，曹丽娜.通信原理（第六版）.北京：国防工业出版社，2007
[2]罗卫兵.Systemview 动态系统分析及通信系统仿真设计 西安：西安电子科技大学出版社
[3]张辉，曹丽娜.通信原理学习辅导 西安：西安电子科技大学出版社，2003
[4]孙屹.SystemView通信仿真开发手册 北京：国防工业出版社，2004
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