基于matlab通信系统仿真——信源编解码课程设计报告.docx

【基于MATLAB通信系统仿真——信源编解码课程设计报告】 本次课程设计的主要目标是构建一个基于MATLAB的通信系统仿真模型，该模型涵盖了从信源编码到信道编码，再到调制、信道传输以及解调的全过程。在这个过程中，主要涉及到的技术包括模拟信号的抽样、量化、PCM编码、Huffman数据压缩、（15，11）线性分组码、DPSK调制以及相应的解调和译码。 1. **信源编解码**： - **抽样**：按照奈奎斯特定理，抽样频率至少应为信号最高频率的两倍，确保不失真地复现原始信号。在MATLAB中，通过设定抽样频率`fs`，可以抽取一定数量的样本。 - **量化**：将连续的模拟信号转化为离散的数字信号。在此设计中，量化可能涉及对信号幅度的离散化处理。 - **PCM编码**：脉冲编码调制（PCM）是一种常见的量化技术，它将抽样值转换为固定位数（如8位）的二进制数。 - **Huffman编码**：这是一种有损数据压缩方法，通过构建Huffman树来为不同频率的信号分配更短的编码，从而实现数据压缩。 2. **信道编码**： - **（15，11）线性分组码**：这种编码方式用于增加数据传输的可靠性，通过添加额外的校验位，可以在接收端检测并纠正错误。生成矩阵`G`和监督矩阵`H`用于构建这种编码。 3. **调制**： - **DPSK（差分相移键控）**：DPSK是一种数字调制技术，通过改变信号相位来传递信息。在发送端，信号被调制，然后通过信道传输；在接收端，可以采用相干解调或差分相干解调来恢复原始信息。 4. **信道传输与解调**： - **信道加噪**：在传输过程中，信号通常会受到噪声的影响。这部分设计需要考虑噪声的加入，并模拟信号经过信道的衰减和失真。 - **解调**：接收到的信号需要经过解调才能恢复原始信息。DPSK调制对应有相应的解调方式，如相干解调和差分相干解调。 在MATLAB中，以上各步骤可以通过编写相应的函数来实现，如抽样函数`Sampling`、进制转换函数`dextobin`、PCM编码函数`PCM_code`、Huffman编码相关函数`Huff_P`和`Huff_code`，以及生成矩阵和监督矩阵的构造函数`GH`。通过组合这些函数，可以构建一个完整的通信系统仿真模型，从信号产生到接收端的解码，全程模拟真实通信系统的运作过程。 课程设计的评估不仅关注模型的正确性，还强调了代码的设计和实现，要求学生能够利用所学知识建立系统模型，独立完成各个模块的编程工作。教师的评阅意见是评价实验成果的重要依据，有助于学生理解通信系统仿真的核心概念和应用技巧。