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《cdio課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、河南師范大學(xué)CDIO課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目名稱采用8QAM調(diào)制和hamming碼技術(shù)專業(yè)通信工程班級(jí)指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間2013.03-2013.06通信工程CDIO項(xiàng)目任務(wù)書通信系統(tǒng)仿真一、題目:數(shù)字通信系統(tǒng)仿真—采用8QAM調(diào)制和hamming碼技術(shù)二、班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名:通信工程一班:1008224011李莉萍;1008224012雷明琦;1008224014魏涯峰;1008224015常欣欣;1008224018李萍三、項(xiàng)目起止時(shí)間:2013.03-2013.06四、技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù):1.對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)主要原理和技術(shù)進(jìn)行研究
2、,包括8進(jìn)制正交調(diào)幅(8QAM)及解調(diào)技術(shù)、高斯噪聲信道原理、以及信道編碼中hamming碼的基本原理等。2.建立完整的基于8QAM和hamming碼的數(shù)字通信系統(tǒng)仿真模型,包括8QAM調(diào)制解調(diào)及hamming碼的編譯碼;3.在信道中加入高斯噪聲,觀察系統(tǒng)的糾檢錯(cuò)能力,統(tǒng)計(jì)誤碼率,并進(jìn)行分析。五、主要任務(wù):1、建立數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;2、利用Matlab建立數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真模型;3、對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間流上的仿真,得到仿真結(jié)果;4、將仿真結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行比較、分析。學(xué)生(簽字):指導(dǎo)教師(簽字):系主任(簽字):院長(簽字
3、):1項(xiàng)目計(jì)劃1.1項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的與內(nèi)容要求目的:通過我們對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)和理解,綜合運(yùn)用課本中所學(xué)到的理論知識(shí)完成數(shù)字通信系統(tǒng)仿真—采用8QAM調(diào)制和hamming碼技術(shù)的課程設(shè)計(jì)。以及鍛煉我們查閱資料、方案比較、團(tuán)結(jié)合作的能力。學(xué)會(huì)簡單電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試和整機(jī)指標(biāo)測(cè)試方法,增強(qiáng)我們的動(dòng)手能力,為以后學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。要求:(1)對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)主要原理和技術(shù)進(jìn)行研究,包括8進(jìn)制正交調(diào)幅(8QAM)及解調(diào)技術(shù)、高斯噪聲信道原理、以及信道編碼中hamming碼的基本原理等。(2)建立完整的基于8QAM和hamming碼的數(shù)字
4、通信系統(tǒng)仿真模型,包括8QAM調(diào)制解調(diào)及hamming碼的編譯碼。(3)在信道中加入高斯噪聲,觀察系統(tǒng)的糾檢錯(cuò)能力,統(tǒng)計(jì)誤碼率,并進(jìn)行分析。2需求分析與設(shè)計(jì)說明(需求分析、設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)流程)2.1需求分析這次課程設(shè)計(jì)的主要思想是將通信中常用的技術(shù)運(yùn)用到我們的設(shè)計(jì)中,通過MATLAB仿真軟件來模擬信號(hào)的傳送和接收。經(jīng)過對(duì)題目的分析,這次設(shè)計(jì)的基本思路是用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)信源,經(jīng)過信道編碼hamming碼,再用8QAM調(diào)制,經(jīng)過添加高斯白噪聲之后再通過相應(yīng)的解調(diào)和解碼就能得到接收到的信號(hào)。2.2設(shè)計(jì)原理2.2.1數(shù)字通信系統(tǒng)
5、模型數(shù)字通信系統(tǒng)模型圖2-1所示:圖2-1數(shù)字通信系統(tǒng)模型2.2.18QAM調(diào)制解調(diào)原理QAM(Quadrature?Amplitude?Modulation)是一種振幅和相位聯(lián)合調(diào)制鍵控,頻譜利用率較高的調(diào)制方式,它用兩路獨(dú)立的基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波的雙邊帶調(diào)制,并利用這種已調(diào)信號(hào)在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信號(hào)傳輸。?正交調(diào)幅信號(hào)有兩個(gè)相同頻率的載波,但是相位相差90度。一個(gè)信號(hào)叫I信號(hào),另一個(gè)信號(hào)叫Q信號(hào)從。角度將一個(gè)信號(hào)可以表示成正弦,另一個(gè)表示成余弦。兩種被調(diào)制的載波在發(fā)射時(shí)已被混和。
6、到達(dá)目的地后,載波被分離,數(shù)據(jù)被分別提取然后和原始調(diào)制信息相混和。?QAM是一種矢量調(diào)制,將輸入比特先映射(一般采用格雷碼)到一個(gè)復(fù)平面(星座)上,形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號(hào),然后將符號(hào)的I、Q分量(對(duì)應(yīng)復(fù)平面的實(shí)部和虛部,也就是水平和垂直方向)采用幅度調(diào)制,分別對(duì)應(yīng)調(diào)制在相互正交(時(shí)域正交)的兩個(gè)載波(和)上。這樣與幅度調(diào)制(AM)相比,其頻譜利用率將提高1倍。QAM是幅度、相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù),它同時(shí)利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特,因此在最小距離相同的條件下可實(shí)現(xiàn)更高的頻帶利用率。?一個(gè)碼元可以表示為:?(2-1)展開上式為:(
7、2-2)令??(2-3)式子(2-2)可以變?yōu)橥喾至亢驼环至康男问剑海?-4)是兩個(gè)正交的振幅鍵控信號(hào)之和。?QAM的調(diào)制框圖2-2所示。?圖2-2QAM的調(diào)制框圖QAM的解調(diào)框圖如2-3所示。圖2-3QAM的解調(diào)框圖2.2.3hamming碼的編譯碼原理1、編碼原理一般來說,若漢明碼長為n,信息位數(shù)為k,則監(jiān)督位數(shù)r=n-k。若希望用r個(gè)監(jiān)督位構(gòu)造出r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式來指示一位錯(cuò)碼的n種可能位置,則要求(2-5)下面以(7,4)漢明碼為例說明原理:??設(shè)漢明碼(n,k)中k=4,為了糾正一位錯(cuò)碼,由式(2-5)可知,要求監(jiān)督
8、位數(shù)r≥3。若取r=3,則n=k+r=7。我們用來表示這7個(gè)碼元,用的值表示3個(gè)監(jiān)督關(guān)系式中的校正子,則的值與錯(cuò)誤碼元位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以規(guī)定如表1所列。表1校正子和錯(cuò)碼位置的關(guān)系則由表1可得監(jiān)督關(guān)系式:(2-6)(2-7)(2-8)在發(fā)送端編碼時(shí),信息位的值決定于輸入信號(hào),因