1、通信原理I課程設計指導書光電信息與通信工程學院通信工程系2013年10月目錄一、課程設計基本信息1二、課程設計目的與要求1三、選題與時間安排1四、課程設計內容 1五、課程設計考核方法2六、課程設計報告要求5七、通信原理I課程設計環節參考資料 6附：通信原理I課程設計任務書 7一課程設計基本信息1、課程性質：專業必修課2、適用專業：通信工程3、課程設計學時/學分： 16學時 / 1學分二課程設計目的和要求通信原理I課程設計的目的是為了使學生加深對所學的通信原理知識的理解，比較扎實地掌握通信原理的基礎知識和基本理論，增強分析問題和解決問題的能力，培養學生的專業素質，提高其利用通信原理知識處理通信系

2、統問題的能力，為今后專業課程的學習、畢業設計和工作打下良好的基礎。本課設要求，學生根據所學知識獨立完成基本設計任務；經老師審核同意并在條件允許的情況下，可以自行命題。本課程設計以上機為主，大部分時間由學生上機操作，必要時配合少量的理論講授。三選題與時間安排1、選題：本課程設計題目為設計實現完整的通信系統仿真平臺，根據各個子模塊具體實現的不同設置8個不同的題目。每班每人1組，每人一臺具有Matlab仿真環境的主機，每組選作不同的題目，具體選題方法見后續內容。2、時間安排：本課程設計上機16學時，分4次，每次4學時，具體安排如下：課前準備：了解設計題目，查閱相關文獻，復習通信原理的基本知識；上機（

3、14學時）：按照題目要求，完成通信系統設計，編寫并調試仿真程序；上機（2學時）：現場驗收答辯；課后：撰寫課程設計報告，上機結束后一周內上交。四課程設計內容1. 選題說明：（1）按學號除以8，取余數，余數為17的分別對應17號題，余數為0的對應8號題。例如：學號末兩位數為24，則對應選擇8號題；學號為25，則對應選擇1號題。（2）各子題目如下，其中的細節參數可自行設定，杜絕雷同。2. 模擬通信系統（包含1-3號題）輸入：輸入模擬信號，例如正弦型單音頻信號等，至少選擇兩種模擬信號。給出其時域波形和功率譜密度。將此模擬信號數字化（PCM編碼），得到數字信號，接著進行PCM解碼，將編碼前和解碼后的信號

4、波形進行比較，驗證所作PCM編碼的正確性。調制：對輸入的模擬信號進行DSB、SSB、PM調制，給出調制后信號的時域波形和功率譜密度。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設計。自行設計可以加分。解調： DSB、SSB、PM解調，仿真獲得該系統的輸出波形，并得到該模擬傳輸系統的性能指標，即該系統的輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線。3. 數字基帶通信系統（包含4號題）輸入：輸入模擬信號，可以自行設計，不能雷同。數字化：利用PCM編碼，將輸入模擬信號數字化，得到二進制數字信號，波形任選，給出此數字信號的時域波形。數字基帶碼型變換：對上述數字信號進行基帶碼型轉換，包括AMI、HDB3、CMI，三種變換

5、都做。分別給出碼型轉換后的數字基帶信號的時域波形。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設計。數字基帶碼型反變換：給出反變換后的數字信號的時域波形，與變換之前的數字信號進行比較。PCM解碼：給出解碼后的模擬信號的時域波形，并與輸入信號進行比較。系統性能分析：設定三個輸入信噪比，研究采用不同的數字基帶碼型條件下，系統的誤碼率。4. 數字頻帶通信系統（包含5-8號題目）輸入：首先輸入模擬信號，給出此模擬信號的時域波形。數字化：將模擬信號進行數字化，得到數字信號，可以選擇PCM編碼。調制：可以選擇簡單的二進制數字調制方式，例如振幅鍵控（2ASK）、相移監控（2PSK）、頻移鍵控（2FSK），差分相移

6、鍵控（DPSK）等。要求每個題目至少選擇兩種調制方式。有能力的同學也可以選擇其它高效的調制方式，例如多進制數字振幅鍵控等，給出調制后信號的時域波形。信道：假定信道屬于加性高斯信道，或自行設計。解調：相應的2ASK、2PSK、2FSK，DPSK解調，仿真獲得解調輸出波形。PCM解碼：給出解碼后的模擬信號的時域波形，并與輸入信號進行比較。系統性能分析：比較在不同調制方式下，該數字頻帶傳輸系統的性能指標，即該系統的輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線。五課程設計考核方法課程設計成績由系統程序調試驗收結果、設計報告和平時成績等部分按綜合評定，其中系統程序調試驗收結果占總成績60%；設計報告占總成績30%；

7、平時成績占總成績10%。l 上機部分具體評分標準如下：（1） 對模擬傳輸系統：至少選擇兩種輸入模擬信號，畫出輸入模擬信號的時域波形和功率譜密度：20分，實現對模擬信號的數字化（PCM編碼）：20分；實現模擬調制和解調（DSB、SSB、PM），并正確畫出調制后、解調后信號波形和功率譜密度：20分；仿真系統整體運行正常：20分；正確設置信道仿真參數，給出解調后系統的輸出信號，并仿真得到輸出信噪比隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（2） 對數字基帶傳輸系統：畫出輸入模擬信號的時域波形：5分，實現對模擬信號的數字化（PCM編碼）：15分；實現三種數字基帶波形變換和反變換：30分，畫出數字基帶信號的時域波

8、形：10分。仿真系統整體運行正常：20分；正確設置信道仿真參數，給出系統的輸出信號，并仿真得出在采用不同的數字基帶碼型條件下，輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（3） 對數字頻帶傳輸系統：畫出輸入模擬信號的時域波形：5分，實現對模擬信號的數字化（PCM編碼）：15分；實現至少兩種數字調制和解調（2ASK、2FSK、2PSK、DPSK）：30分，并正確畫出調制后信號波形：10分；仿真系統整體運行正常：20分；正確設置信道仿真參數，給出系統的輸出信號，并仿真得出在采用不同的數字調制方式下，輸出誤碼率隨輸入信噪比的變化曲線：20分。（4） 說明：在完成上述題目的基本要求以外，學生可以根據自身

9、情況發揮，并且能夠得到指導教師認可的，可以加分，最高加10分。l 其他要求：(1) 要求系統各模塊設計方案、軟件程序和設計報告必須獨立完成，并鼓勵創新。 (2) 要求自主編寫所有程序代碼，不得使用Matlab中的封裝模塊。(3) 設計報告交打印件，內容必須條理清晰、結構完整。l 屬于下述情形之一的，課程設計按不及格處理： 課程設計報告或程序雷同的； 凡是沒有請假就不參加設計的； 不按規定驗收答辯，未按時完成設計報告的。六課程設計報告要求按學校下發的課程設計管理條例，所有課程設計須完成類似畢業設計的報告或論文，并參加答辯，成績分為優、良、中、及格、不及格。課程設計報告采用統一的課程設計用紙(A4

10、)打印，于課程設計完成一周內上交。課程設計報告具體要求如下：1. 封面。包括：題目、系、班級、學生姓名、指導老師簽字及時間（年、月、日）等；2. 任務書。由指導教師填寫；A4紙打印；設計題目與任務書相對應，根據選題，附于封面后；3. 摘要（設計說明書可免此項）。摘要是論文內容要點的簡練陳述，一般不超過400字，關鍵詞為4個左右，關鍵詞應在摘要中出現；4. 目錄。目錄要層次清晰，要給出標題及頁次，目錄的最后一項是無序號的“參考文獻資料”；5. 正文。正文部分格式、結構等參考“課程設計報告結構及格式要求”，FTP服務器可下載。從內容上看報告結構大體可以按照概述、相關知識簡介（設計原理）、設計過程（

11、設計思想、功能結構、功能描述或流程描述）、實驗結果（原程序清單及仿真波行、圖表）及分析（包括所遇到的問題及解決方法）、結束語（心得體會）等幾個章節來寫，基本上就相當于回答要做什么、用了那些相關知識、怎么做的及結果結論。根據每個人理解的不同章節名稱和順序可有所不同。正文應按目錄中編排的章節依次撰寫，要求計算正確，論述清楚，文字簡練通順，插圖簡明，書寫整潔。文中圖、表不能徒手繪制；6. 參考文獻（資料）。只列出在課程設計中真正閱讀過和采用過的參考文獻，按照在正文中的出現順序依次排序。各類文獻的注錄格式如下：(1) 圖書類的參考文獻序號作者姓名書名（版次）出版地：出版單位，出版年：起止頁碼。(2)

12、期刊類的參考文獻序號作者姓名文題期刊名，出版年，卷（期）：起止頁碼。(3) 會議類的參考文獻序號作者姓名題目名文集名，出版地：出版單位，出版年：起止頁碼。注：報告字數要求不少于2000字。七通信原理II課程設計參考資料1 通信原理，周炯槃等，2005年11月 北京郵電大學出版社2 現代通信原理，曹志剛等，清華大學出版社，1992年3 通信原理，樊昌信等，國防工業出版社，2006第6版4 Digital and Analog Communication SystemsLeon W.Couch，清華大學出版社影印版，1999第5版5 Digital Modulation and CodingSte

13、phen G. Wilson，電子工業出版社影印版，1998年6 Digital CommunicationsJhon G. Proakis，電子工業出版社影印版，2001年第4版7 通信原理簡明教程南利平等，清華大學出版社，2007年8月第二版通信原理I課程設計任務書題目模擬（數字）通信系統Matlab仿真平臺的設計和實現主要內容1、完成系統方案的設計；2、完成仿真程序的設計與調試；3、分析仿真結果，得出合理結論。設計要求1、 仿真輸入的模擬信號，給出信號波形和功率譜密度；2、 實現題目要求的模擬信號的調制與解調，畫出調制后的信號波形和功率譜密度，以及解調后的輸出信號波形；3、 實現題目要求

14、的模擬信號的數字化；4、 實現題目要求的數字基帶碼型變換和反變換，畫出變換后數字基帶信號的波形；5、 實現題目要求的數字信號的調制與解調，畫出調制后的信號波形和功率譜密度，以及解調后的輸出信號波形；6、 在不同的條件下（基帶碼型、調制方式，輸入信噪比），對系統信噪比（模擬）和誤碼性能（數字）進行分析，畫出系統誤碼率仿真曲線；7、 實現系統仿真平臺正常運行；8、 按要求完成設計報告。主要儀器設備1、計算機1臺，Matlab 仿真軟件一套。主要參考文獻1 通信原理 ，周炯槃等，2005年11月 北京郵電大學出版社2 現代通信原理 ，曹志剛等，清華大學出版社，1992年3 通信原理 ，樊昌信等，國防工業出版社，2006第6版4 Digital and Analog Communication Systems ，Leon W.Couch，清華大學出版社影印版，1999第5版5 Digital Modulation and Coding ，Stephen G. Wilson，電子工業出版社影印版，1998年課程設計進度安排（起止時間、工作內容）課程設計共設