本文格式為Word版，下載可任意編輯——課程設(shè)計試驗指導(dǎo)書一、目的

通過本課程設(shè)計使學(xué)生深入理解和把握ASK通訊系統(tǒng)的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括基帶信號形成、調(diào)試、解調(diào)、濾波、傳輸、噪聲對通信質(zhì)量的影響等。在數(shù)字信號處理試驗課的基礎(chǔ)上更加深入地把握數(shù)字濾波器的設(shè)計原理及實現(xiàn)方法。使學(xué)生對ASK系統(tǒng)各個關(guān)鍵點(diǎn)的信號波形及頻譜有深刻的認(rèn)識。

二、意義

通訊技術(shù)的發(fā)展日新月異，本專業(yè)的學(xué)生不但需要把握扎實的基礎(chǔ)理論，而且還應(yīng)當(dāng)特別注意實踐能力的培養(yǎng)。本次設(shè)計是對學(xué)生綜合能力的檢驗，它涉及三門主干課程，包括《通信原理》、《數(shù)字信號處理》、《C語言程序設(shè)計》。通過本次設(shè)計對學(xué)生的綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識及軟件設(shè)計能力也會有較大的提高。

三、設(shè)計內(nèi)容

本次設(shè)計的主要內(nèi)容是用軟件模擬ASK系統(tǒng)。原理如下所示：

基帶信號LPF信道噪聲cos（2πfct)基帶信號抽樣判決LPFBPF基帶信號采用雙極性二元碼。基帶信號經(jīng)過低通濾波后再與載波相乘進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制后的信號送入信道傳輸，在傳輸過程中，有用信號會受到各種信道噪聲影響，我們用白噪聲模擬信道噪聲。在接收端先經(jīng)過通帶濾波器提取信號，再采用相干解調(diào)和抽樣判決恢復(fù)基帶信號。

四、設(shè)計要求

1、基帶信號由本人學(xué)號的最低四位生成，每位學(xué)號用4位二進(jìn)制表示，共16位。如

學(xué)號為98042099，最低四位為2099，其相應(yīng)的基帶信號為：0010000010011001，用雙極性二元碼表示為：

－1－11－1－1－1－1－11－1－111－1－11。基帶信號的碼元寬度T＝1/200s，載波頻率fc為1000hz。

2、BPF及LPF均采用有限長濾波器，用頻率采樣法或窗函數(shù)法設(shè)計，濾波器的階數(shù)可

選63、64、127、128。LPF及BPF的特性如下圖：

10.5100202300(hz)10.51000110012023300(hz)

3、濾波在時域中用卷積實現(xiàn)。

4、用C語言或matlab語言實現(xiàn)整個系統(tǒng)，并在屏幕上繪出各點(diǎn)的時域及頻域圖。5、試驗不同的噪聲強(qiáng)度對系統(tǒng)的影響。

五、設(shè)計步驟

1、設(shè)計濾波器。2、繪軟件流程圖。3、軟件設(shè)計。4、軟件調(diào)試。

六、程序流程

1、設(shè)計LPF、BPF，得到它們的單位沖激響應(yīng)h1(n)及h2(n)。畫出它們的時域圖及頻率

特性。

2、由學(xué)號的最低四位產(chǎn)生相應(yīng)的基帶信號，以fs對基帶信號進(jìn)行抽樣，每個碼元用fsT

個采樣點(diǎn)表示，產(chǎn)生離散的基帶信號s(n)，畫出s(n)的時域圖及頻譜。

3、基帶信號進(jìn)行低通濾波，濾波后的信號b(n)=s(n)*h1(n)。畫出b(n)的時域圖及頻譜。

注意：濾波后信號的長度為N＋M－1，M為輸入信號的長度，N為濾波器的長度，為了消除濾波器延時特性的影響，可以去掉濾波后的序列的前(N－1)/2點(diǎn)和最終的(N－1)/2點(diǎn)，這樣濾波后的序列長度依舊為M。后面的濾波也照此處理。

4、對b(n)進(jìn)行調(diào)制得到c(n)，c(n)=b(n)cos(2πfcn/fs)，fs為抽樣頻率。畫出c(n)的時域

圖及頻譜。

5、對b(n)疊加白噪聲得到d(n)，d(n)=c(n)+N(n)，N(n)為白噪聲。畫出d(n)的時域圖及

頻譜。

6、對d(n)進(jìn)行帶通濾波得到e(n)，e(n)=d(n)*h2，畫出e(n)的時域圖及頻譜。

7、對e(n)進(jìn)行相干解調(diào)得到f(n)，f(n)=e(n)cos(2πfcn/fs)，畫出f(n)的時域圖及頻譜。8、對f(n)進(jìn)行低通濾波，濾波后的信號g(n)=f(n)*h1(n)。畫出g(n)的時域圖及頻譜。9、對g(n)進(jìn)行判決得到基帶信號s1(n)，畫出s1(n)的時域圖并且與s(n)作比較。

七、附加題

1、改變?yōu)V波器帶寬，觀測各個點(diǎn)的信號波形有何變化，從理論上解釋觀測到的現(xiàn)象。

為了避免碼元干擾，濾波器應(yīng)當(dāng)具有什么特性?

2、噪聲強(qiáng)度多大時有誤判決？與理論推導(dǎo)的結(jié)果比較。3、不同的抽樣頻率fs對系統(tǒng)有何影響？4、濾波器采用不同的階數(shù)對系統(tǒng)有何影響？

5、用窗函數(shù)法設(shè)計濾波器，采用不同的抽樣位置對系統(tǒng)的性能有何影響？如何確定最

佳抽樣位置？

6、在判決前要進(jìn)行抽樣，不同的抽樣位置對系統(tǒng)的性能有何影響？如何確定最正確抽樣

位置？

7、考察加上糾錯編碼（如漢明碼、BCH碼）后對通訊可靠性有什么影響？8、選用不同的基帶波形（如三角波、升余弦波）對系統(tǒng)有何影響？9、假使把2ASK改為4ASK（即基帶信號用4進(jìn)制表示），程序應(yīng)當(dāng)如何修改？判決規(guī)

則是什么？結(jié)構(gòu)如何？