通信原理课程设计 数字通信原理课程设计

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1、通信原理课程设计数字通信原理课程设计先验等概的2ASK最佳接收机设计1.摘要：在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。2.设计要求:我设计的题目是;先验等概的2ASK最佳接收机设计。要求：1、用simulink对系统建模

2、26通信原理课程设计数字通信原理课程设计先验等概的2ASK最佳接收机设计1.摘要：在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。2.设计要求:我设计的题目是;先验等概的2ASK最佳接收机设计。要求：1、用simulink对系统

3、建模262、输入数字信号序列并进行接收判决。3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析4、对解调原理进行分析。3最佳接收机的原理：3.1数字信号的最佳接收假设：通信系统中的噪声是均值为0的带限高斯白噪声，其单边功率谱密度为n0；并设发送的二进制码元的信号为“0”和“1”，发送概率分别为P(0)和P(1)，P(0)+P(1)=1。设此通信系统的基带截止频率小于fH，则根据低通信号抽样定理，接收噪声电压(先仅讨论噪声电压，噪声主要是低频信号)可以用其抽样值表示，抽样速率要求不小于奈奎斯特速率2fH。设在一个码元持续时间Ts内以2fH的速率抽样，共得到k个抽样值，则有k＝2

4、fHTs。每个噪声电压抽样值都是正态分布的随机变量，故其一维概率密度可以写为æni2öf(ni)=expç-2÷ç÷2psnè2snø1sn2为噪声的方差，即噪声平均功率。噪声的均值为0。26设接收噪声电压n(t)的k个抽样值的k维联合概率密度函数为fk(n1,n2,L,nk)噪声为加性高斯白噪声，且其各抽样值相互独立，在(0,Ts)观察时间的k个噪声样值均为正态分布，则n(t)的统计特性可用多维联合概率密度函数表示为fk(n1,n2,L,nk)=f(n1)f(n2)Lf(nk)=12psnkæ1expçç-2s2nèön÷å÷i=1øk2i1k2当k很大时(只有k很大时

5、统计平均才有意义)，å26代表在观察时间(0,Ts)niki=1内的平均功率(k是在Ts内抽样个数)且有：当k很大时：利用上式关系，并注意到：2sn=n0fH(噪声功率等于功率谱密度乘以信号带宽)1k21n=åi2fTki=1Hs1Tsåni=1k2iòTs1n(t)dt=2fHTs2åni=1k2i故联合概率密度：n=(n1,n2,…,nk)为一个k26维矢量，表示一个码元内噪声的k个抽样值，可以看作是k维空间中的一个点。f(n)不是时间函数。上式中，当Ts、n0和k给定后，f(n)仅决定于该码元期间内噪声的能量：f(n)=12psnké1expê-ën0òTsùn2(

6、t)dtúûòTsn2(t)dt由于噪声的随机性，在每个码元持续时间中的积分不相同，这就使被传输的码元中有一些会发生错误，而另一些则无错。再考虑接收电压r(t)为信号电压s(t)和噪声电压n(t)同时存在情况：r(t)=s(t)+26n(t)则在发送码元确定之后，接收电压r(t)的随机性将完全由噪声决定(码元信号本身是确知的)，故它仍服从高斯分布。其方差仍为sn2，但是均值变为s(t)。当发送码元“0”的信号波形为s0(t)时，接收电压r(t)的k维联合概率密度函数为r=s+n表示k维矢量，即一个码元内接收电压的k个抽样值。s则表示一个码元内信号电压的k个抽样值。同理，当

7、发送码元“1“的信号波形为s1(t)时，接收电压r(t)的k维联合概率密度函数为推广到通信系统传输的是M进制码元：当发送信号为s1，s2，…，si，…，sM之一，发送码元是si时，接收电压的k维联合概率密度函数为判决准则：设发送码元“1”的概率为P(1)，发送码元“0”的概率为P(0)(P(0)和P(1)称为先验概率)，则总误码率Pe等于26f1(r)=12nì1expí-în0f0(r)=12psnkì1expí-în0ò0[r(t)-s0(t)]dtýþTs2ükòTs26ü[r(t)-s1(t)]dtýþ2fi(r)=1