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一、课题的意义 1、信道及信道的分类： （1）信道是指传输信息的通路。在计算机网络中有物理信道和逻辑信道之分。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，网络中两个节点之间的物理通路称为通信链路。物理信道由传输介质及有关设备组成。 （2）物理信道有多种不同的分类。按传输介质不同可分为: 有线信道:使用有形的媒体作为传输介质的信道称为有线信道，它包括双绞线、同轴电缆、光缆及电话线等。无线信道：以电磁波在空间传播称之为无线信道，它包括无线电、微波、红外线和卫星通信信道等。 2、信道仿真的意义： （1）采用离散信道模型能大大地降低执行仿真时的计算复杂度，因此很具有吸引力。可以从测量数据或者从波形级仿真的结果来获得模型参数。 （2）离散信道模型刻画了信道输入－输出特性，但没有对信道的物理功能进行建模。也正是通过这种抽象，才降低了计算量。 二、国内外研究现状 随着现在通信技术的迅速发展，每天都在不断会有新的通信业务和信息业务，同时用户对通信质量和数据传输的要求也在不断提高。 离散信道是信道的一种类型。传输离散信源的信道称为离散信道。根据条件概率的不同，离散信道可分成三种情况：（1）无干扰(无噪)信道；（2）有干扰无记忆信道；（3）有干扰有记忆信道。数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937年，英国人A．H．里夫斯提出脉码调制（PCM），从而推动了模拟信号数字化的进程。 1946年，法国人E．M．德洛雷因发明增量调制。1950年C．C．卡特勒提出差值编码。1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置，证实了实现PCM的可行性。1953年发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了输入信号的动态范围。1962年，美国研制出晶体管24路1．544兆比/秒脉码调制设备，并在市话网局间使用。 数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。不足之处是占用的信道频带较宽。 20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成熟，语声编码已走向实用化，新的数字化智能终端将进一步发展。 三、毕业论文（设计）的主要内容 通信信道代表了发射机与接收机之间的物理媒介，而信道模型则以数学的或算法的形式来表征信道的I/O关系；完成一个有3条固定路径的AWGN多经信道的Matlab设计与仿真，并基于该信道分析仿真QPSK系统的BER性能。通信系统的一般模型为信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。 发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体化为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统 我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。模拟通信系统的组成可由一般通信系统模型略加改变而成。这里，一般通信系统模型中的发送设备和接收设备分别为调制器、解调器所代替。数字信道是一种离散信道，它只能传送取离散值的数字信号。数字信道的通频带（即带宽）决定了信道中能不失真地传输脉冲序列的最高速率。一个数字脉冲称为一个码元，码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定。总之一个码元携带的信息量 n （比特）与码元取的离散值个数 N 有如下关系： n = log 2 N。完成基于M文件的多径离散通信信道的设计与仿真；基于该离散信道，和QPSK系统的误码率性能分析。 四、所采用的方法、手段以及步骤等 1、本次论文重要体现为： （1）对通信中的重要环节进行陈述，包括通信系统信道，模拟信号和数字信号的数字传输系统，信道编码以及信号调制原理，方法，过程等。 （2）在理解通信系统理论的基础上，利用Matlab强大的仿真功能，设计具体的通信系统模型，并在设计过程中，对设计的目的，具体的结构组成，仿真流程以及仿真结果都给出具体详细的说明。 2、设计思路 （1）模拟信号的数字传输模型及抽样定理，模拟信号量的化：包括均匀量化和非均匀量化，脉冲编码调制及分差脉冲编码调制原理，进行模拟仿真设计，数字信号的传输和仿真，数字信号的传输：包括基带传输和载波传输方式，理解阐述信源编码、信道编码、数字基带传输、数字频带传输、同步，信源转化，大多数的信源，包括声音，图像等刚开始都是模拟信号：为使信源输出数字化，必须进行量化，量化可分为标量量化和矢量量化。 （2）利用Matlab软件中的Communication Toolbox（通讯工具箱）进行对数字通信的仿真和设计，其中可以直接调用工具箱中的函数，也可以使用Simulink构建自己的仿真模块。仿真包括基带传输的仿真和载波提取分析。 傅立叶变换在MATLAB中的技术原理：阐述傅立叶变换，其中体现离傅立叶级数，快速傅立叶变换：阐述Z变换的概念，解释Z变换和傅立叶变幻的关系：最后实现Z变换在MATLAB中的实现。 五、阶段进度计划 1、2015年11月26号根据《西安欧亚学院本科毕业论文（设计）任务书》开始撰写开题报告。 2、2015年12月10日完成开题报告初稿的撰写并提交导师审阅。 3、2015年12月21日修改完成开题报告修改并正式提交导师。 4、2015年12月22日开始论文的主要内容撰写与用Matlab设计作品。 5、2016年3月23号日期检查，毕业论文主题完成。 6、2016年3月25日提交论文检测报告，外文翻译，准备答辩事宜。 7、2016年5月14日论文答辩。 六、参考文献 [1] 徐明远，邵玉斌。《MATLAB仿真在现代通信中的应用》，西安电子科技大学出版社。2011年 [2] 李建新，刘乃安，刘继平。《现代通信系统分析与仿真——MATLAB通信工具箱》，西安电子科技大学出版社。2010年 [3]樊昌信，曹丽娜。《通信原理》，国防教育出版社.2010年 [4]赵鸿图。《信原理MATLAB仿真教学》，人民邮电出版社。2010年 [5]李建新，刘乃安，刘继平 《现代通信系统分析与仿真》，西安电子科技出版社。2009年 [6] 杨毅明，《数字信号处理》，机械工业出版社，2012年。 [7] 张水英、徐伟强，通信原理及MATLAB/Simulink仿真，北京：人民邮电出版社，2012 [8] 黄军友，信息技术，四川：四川信息职业技术学院，2014 [2] |
