通信系统实验设计报告.docx

XIDIAN UNIVERSITY XIAN通信系统实验设计报告模拟信号数字化班级: 姓名: 姓名:通信系统实验设计报告模拟信号数字化一、概述：模拟信号的数字化传输带来许多好处，当数字信号经过屡次转 换、中继、远距离传输后仍然有比拟高的信噪比，而模拟信号那么在此 方面较差。而且，模拟信号数字化以后便于进行处理如加密等，因此 数字化已普遍得到应用二、系统的工作原理及性能分析模拟信号经pcm编码后，进行扩频，在加性高斯信道传输后，进 行解扩频，pcm解码后恢复原信号。三、各功能模块原理分析1、PCM编码及解码PCM编码通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。为便于用数字电路实现，其量化电平数一般为2的 整数次幕，有利于采用二进制编码表示。采用均匀量化时，其抗噪声 性能与量化级数有关，每增加一位编码，其信噪比增加约6dB,但实 现的电路复杂程度也随之增加，占用带宽也越宽。因此实际采用的量 化方式多为非均匀量化，通常使用信号压缩与扩张技术来实现非均匀 量化。在保持信号固有的动态范围前提下，在量化前将小信号进行放 大而对大信号进行压缩。通常的压缩方法有13折线A律和u律两种 标准，国际通信中多采用A律。采用信号压缩后，用8位编码实际可 以表示均匀量化11位编码时才能表示的动态范围，能有效提高小信 号时的信噪比。2、扩频及解扩频所谓扩展频谱技术（简称扩频技术）一般是指用比信号带宽宽得 多的频带宽度来传输信息的技术。实验中采用直接序列扩频。直接序 列调制就是载波直接被伪随机码序列调制。在发射机端，要传送的信 息先转换成二进制数据或符号，与伪随机码（PN码）进行模2和运 算后形成复合码，再用该复合码直接调制载波。在接收机端，用与发 射端完全同步的PN码对接收信号进行解扩后经解调器还原输出原始 数据信息。扩频后，进行PSK调制，通过加性高斯信道后进行相干解 调，再进行解扩频。四、仿真图及图符工作参数选择模拟信号为话音信号，最高频率约为3400Hz,故采样频率设为 8000Hzo并串转换后为64KHz,用640KhzPN序列进行扩频，6. 4MHz 正弦信号进行PSK调制。系统仿真图:扩频及解扩频01061563张海英II;01061J364 霍宇浩SystemView by ELANIX III主要图符参数如下:Token 5 Parameters:Comm: Compander ALawMax Input = 5Max Rate = 10e+6 HzToken 7 Parameters:Logic: ADCTwos Complement Gate Delay = 0 sec Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = -1 vNo. Bits = 8Min Input =一5VMax Input = 5 vRise Time = 0 secAnalog = t5 Output 0Clock = t8 Output 0Output 0 = Q-0 t24Output 1 = Q-l t25Output 2 = Q-2 t26Output 3 = Q-3 t27Output 4 = Q-4 t28Output 5 = Q-5 t29Output 6 = Q-6 t30Output 7 = Q-7 t31Output 8 = Q-8Output 9 二 Q-9Output 10 二 Q-10Output 11 = Q-llOutput 12 = Q-12Output 13 = Q-13Output 14 = Q-14Output 15 二 Q-15Max Rate (Port 0) = 10e+6 HzToken 8 Parameters:Source: Pulse TrainAmp = 1 vFreq = 8e+3 HzPulseW = 50e-6 secOffset = 0 vPhase = 0 degMax Rate = 10e+6 HzToken 9 Parameters:Logic: DACTwos ComplementGate Delay = 0 secThreshold = 0 vNo. Bits = 8Min Output =一5VMax Output = 5 vD-0 = tl03 Output 0D-l = tl02 Output 0D-2 = tlOl Output 0D-3 = tlOO Output 0D-4 = t99 Output 0D-5 = t98 Output 0D-6 = t97 Output 0D-7 = t96 Output 0D-8 = NoneD-9 = NoneD-10 = NoneD-ll = NoneD-12 = None1)-13 = NoneD-14 = NoneD-15 = NoneMax Rate = 10e+6 IIzToken 13 Parameters:Operator: Linear Sys Butterworth Lowpass HR 3 PolesFc = 3. 6e+3 HzQuant Bits = NoneInit Cndtn = TransientDSP Mode DisabledMax Rate = 10e+6 IIzToken 47 Parameters:Source: SinusoidAmp = 1 vFreq = 6.4e+6 HzPhase = 0 degOutput 0 = Sine t48 t51Output 1 = CosineMax Rate (Port 0) = 10e+6 HzToken 45 Parameters:Source: PN SeqAmp = 1 vOffset = 0 vRate = 640e+3 HzLevels = 2Phase = 0 degToken 53 Parameters:Operator: Linear Sys Butterworth Lowpass HR 3 PolesFc = 70e+3 HzQuant Bits = NoneInit Cndtn = TransientDSP Mode DisabledToken 54 Parameters: Logic: BufferGate Delay = 0 sec Threshold = 0 v True Output = 1 v False Output =一1 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec五、输入信号的设想及参数选择输入信号为话音信号，仿真用500Hz, 1500Hz及3400Hz正弦信 号叠加模拟。六、各主要输出信号点的预想PCM编码输出为8000KHZ序列，并串转换后为64KHz序列，设为 g(t)。扩频用PN序列为640Khz,设为h(t),那么扩频输出为g(t)h(t)。 PSK调制后为g(t)h(t)sin(cot)。解扩频输出为64KHz序列g (t), 与g(t)相同。PCM解码后得到信号与原始模拟信号近似。