通信原理課程設計第10頁共12頁信息科學與技術學院通信原理課程設計課題名稱：8PSK系統傳輸誤碼率學生姓名：學院：專業年級：指導教師：教授完成日期：二○一一前言通過通信原理的課程設計來檢驗所學的課程理論知識，進一步加強理論知識的學習，使得在以后的學習工作中運用起來更加得心應手。本課程設計要求我們進一步加強對ＭatLab、LabView、Protel、Multisim等軟件學習和掌握，增加實戰技能。經過課程設計深入了解機掌握PSK（相移鍵控）技術的工作原理，基本原理就是相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數字信息，而振幅和頻率保持不變。并且在PSK技術下了解格雷碼映射技術的優越性，加強多進制相移鍵控的傳輸系統。比較輸入數據以普通二進制映射和格雷碼映射兩種情況下的誤比特率。目錄前言 11. 實驗目的 32. 實驗內容 33．實驗原理 33.1多進制相移鍵控的特點 33.2多進制相移鍵控的抗噪聲性能 43.3格雷碼映射 54.實驗步驟 65.系統仿真圖 76.仿真結果 87.實驗結論 108.參考文獻 109.體會與建議 11

第一章實驗目的1.1進一步掌握Simulink模型仿真設計方法1.2深入理解PSK技術的工作原理1.3了解在PSK下采用格雷碼映射技術的優越性。第二章實驗內容建立一個π/8相位偏移的8PSK傳輸系統，觀察調制輸出信號通過加性高斯信道前后的星座圖，并比較輸入數據以普通二進制映射和格雷碼映射兩種情況下的誤比特率。第三章3．實驗原理3.1多進制相移鍵控的特點多進制相移鍵控是利用載波的多個相位來代表多進制符號或二進制碼組，即一個相位對應一個多進制符號或者是一組二進制碼組。在相同碼元寬度的情況下，M進制的碼元速率要高，如在8PSK中，其碼元速率為，為2PSK的3倍，因此，多進制相移鍵控具有更高的碼速率。采用不同的相位來代表多進制符號一共有兩種不同的方案，分別是A方式相移系統和B方式相移系統，其相位矢量圖圖表示如下：圖1兩種方式下的相移系統3.2多進制相移鍵控的抗噪聲性能對于多進制絕對移相（MPSK），當信噪比r足夠大時，誤碼率可近似為。對于多進制相對移相（MDPSK），當信噪比r足夠大時，誤碼率可近似為公式1-1圖2不同M下的誤碼率曲線圖3.3格雷碼映射格雷碼是一種數字排序系統，其中的所有相鄰整數在它們的數字表示中只有一個數字不同。它在任意兩個相鄰的數之間轉換時，只有一個數位發生變化。它大大地減少了由一個狀態到下一個狀態時邏輯的混淆。另外由于最大數與最小數之間也僅一個數不同，故通常又叫格雷反射碼或循環碼。二進制碼與格雷碼的對照表如下所示：十進制數自然二進制數格雷碼十進制數自然二進制數格雷碼0000000007011101001000100018100011002001000119100111013001100101010101111401000110111011111050101011112110010106011001011311011011表1格雷碼與自然二進制數比較第四章4.實驗步驟4.1設置信號源為隨機整數發生器，將M-arynumber設置為8，采樣時間為1e-3，信源輸出的隨機整數0~7通過二進制轉換器轉換為3比特二進制組后送入PSK基帶調制器。4.2在PSK基帶調制器中，設置8PSK調制方式（M-arynumber設置為8），inputtype設置為Bit，星座映射設置為Binary或Gray，表示采用直接映射或格雷碼映射。相位偏移設置為pi/8，即采用B方式的相移系統。4.3將經過8PSK調制好的輸出信號送入到AWGN信道，其中設置AWGN模塊的Mode為：Variancefrommask，方差為0.02。4.4經過信道疊加了噪聲后，將信號送入到M-PSK基帶解調模塊，解調方式與調制方式對應。4.5分別將原始信號和經過8PSK解調后的信號進行并串轉換后在ErrorRateCalculation中進行比較，得到系統的誤碼率，其中Buffer模塊設置其輸出的緩沖大小為1，ErrorRateCalculation的Outputdata設置為Port，其余按照默認設置。4.6分別在8PSK經過信道前和經過信道后放置星座圖顯示模塊，查看加入噪聲后的信號星座圖變化情況。第五章5.系統仿真圖圖3系統仿真模型圖第六章6．仿真結果普通二進制的星座圖與誤碼率。圖4pi/8相位偏移的8PSK傳輸系統測試模型仿真得出的星座圖圖5pi/8相位偏移的8PSK傳輸系統測試模型仿真得出的星座圖圖6格雷碼映射下的星座圖圖7格雷碼映射下的星座圖第七章7.實驗結論數據映射方式設置成普通二進制方式，信道噪聲誤差為0.05時，仿真發送10s數據，得出錯誤比特數為241個，相應的誤比特率為0.008033；將數據映射方式修改為格雷碼方式，其它參數不變，再次執行仿真得出10s內錯誤比特數為141個，相應的比特率為0.0047.顯然，格雷碼映射優于普通二進制映射。第八章8.參考文獻[1]邵玉斌.MatLab/Simulink通信系統建模與仿真實例分析.北京：清華大學出版社,2008.[2]樊昌信.通信原理（第6版）.北京：國防工業出版社，2010.第九章9.體會與建議經過通信原理課程設計的學習讓我受益匪淺。在通信原理課程設計即將結束之時，我在本次設計進行了總結，總結收獲與不足。課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程，通過課程設計我們能夠比較系統的了解理論知識，把理論和實踐相結合，并且用到生活當中。讓我養成了預習的好習慣，培養了我的動手能力。“課程設計就是為了讓你動手做，去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西。”每個步驟我都親自去做，不放棄每次鍛煉的機會。讓我的動手能力有了明顯的提高。數字通信的基帶傳輸方式是數字通信的最基本的傳輸方式通過課程設計讓我知道了，我們平時所學的知識如果不加以實踐的話等于紙上談兵。課程設計主要是我們理論知識的延伸，它的目的主要是要在設計中發現問題，并且自己要能找到解決問題的方案，形成一種獨立的意識。我們還能從設計中檢驗我們所學的理論知識到底有多少，鞏固我們已經學會的，不斷學習我們所遺漏的新知識，把這門課學的扎實。總之，通信原理課程設計讓我收獲頗豐，同