一、 目的 通过本次课程设计使学生深入理解和掌握调幅通讯系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入地掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。使学生对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。 二、 意义 通讯技术的发展日新月异，本专业的学生不但需要掌握扎实的基础理论，而且还应特别注意实践能力的培养。本次设计是对学生综合能力的检验，它涉及三门主干课程，包括《通信原理》、《数字信号处理》、《C++语言程序设计》。通过本次设计对学生综合运用专业基础知识及软件设计能力也会有较大提高。 三、设计内容 本次设计的主要内容是用软件模拟ASK系统。原理如下所示： 信号输入 LPF cos(2πfct) 白噪声 信号输出 LPF BPF 图1 系统框图 输入的信号可采用学号的后4位（例如3199）进行编码作为基带信号。基带信号经过低通滤波后再与载波相乘进行调制，经过调制后的信号送入信道传输，在传输过程中，有用信号会受到各种信道噪声影响，我们用高斯白噪声模拟信道噪声。在接收端先经过带通滤波器提取信号，再采用相干解调恢复基带信号进而进行抽样判决，解调出传输的学号信息。 四、设计要求 1、 输入信号的周期T=1/200s，载波频率fc为1000hz。 2、 BPF及LPF均采用有限长滤波器，用频率采样法或窗函数法设计，滤波器1 的阶数可选32, 33, 63、64、127、128。LPF及BPF 的特性如下所示： 如果采用频率采样设计法，其幅度频率响应特性曲线要求如下：
1 0.5 0 100 200 300 (hz)
图2 LPF频率响应
1000 1100 1200 1300(hz) 图3 带通滤波器频率响应
如采用窗函数设计滤波器，窗函数最好选择汉宁窗、哈明或者布莱克曼窗：
1 1
Hz Hz 400 1000 1400
图 4 LPF 理想频响 理想带通频响
3、 滤波在时域中用卷积实现。
4、 用C++语言实现整个系统，并在屏幕上绘出各点的时域及频域图。 5、 试验不同的噪声强度对系统的影响。 五、 设计步骤 1、设计滤波器。 2、绘软件流程图。 3、软件设计。 4、软件调试。 六、 程序流程
2
1． 2． 3．
4． 5． 6． 7． 8．
设计LPF，BPF，得到它们的单位冲激响应h1(n)及h2(n)。画出它们的时域图及频率特性。 产生输入信号，以fs对输入信号进行抽样，每个码元用fsT个采样点表示，产生离散的基带信号s(n)，画出s(n)的时域图及频谱。
基带信号进行低通滤波，滤波后的信号b(n)=s(n)*h1(n)。画出b(n)的时域图及频谱。注意：滤波后信号的长度为N+M-1，M为输入信号的长度，N为滤波器长度，为了消除滤波器延时特性的影响，可以去掉滤波后的序列的前(N-1)/2点和最后的(N-1)/2点，这样滤波后的序列长度仍然M。后面的滤波也照此处理。
对b(n)进行调制得到c(n)，c(n)=b(n)cos(2πfcn/fs)，fs为抽样频率。画出c(n)的时域图及频谱。
对b(n)迭加白噪声得到d(n)，d(n)=c(n)+N(n)，N(n)为白噪声。画出d(n)的时域图及频谱。
对d(n)进行带通滤波得到e(n)，e(n)=d(n)*h2(n)，画出e(n)的时域图及频谱。
对e(n)进行相干解调得到f(n)，f(n)=e(n)cos(2πfcn/fs)，画出f(n)的时域图及频谱。
对f(n)进行低通滤波，滤波后的信号g(n)=f(n)*h1(n)。画出g(n)的时域图及频谱。
七、 思考题
1． 改变滤波器带宽，观察各个点的信号波形有何变化，从理论上解释观察
到的现象。为了避免码元干扰，滤波器应该具有什么特性？
2． 观察不同噪声强度对系统的影响？
3． 不同的抽样频率fs对系统有何影响，试验fs=8fc、fs=6.4fc、fs=4fc、fs=2fc
几种情况。
4． 滤波器采用不同的阶数对系统有何影响？ 5． 用窗函数法设计滤波器，采用不同的窗函数，观察各个点的信号波形有
何变化，并且与频率采样法比较。
八． 课程设计论文撰写规范
1 封面（统一规范）：设计名称 作者 班级 时间 2 目录
3 课程设计的目的和意义 4 系统简介以及说明 5 设计内容和理论依据
包括（基带信号的产生、调制、滤波器设计过程、噪声信号的产生、相干解调、抽样判决） 6 流程图
7 实验结果（波形图）以及分析讨论
3
8 课程设计总结 9 参考文献（5篇）
参考书目：
1. 2. 3. 4. 5.
丁玉美，数字信号处理-第2版，西安电子科技大学出版社，2000 樊昌信，通信原理-第5版，北京，国防工业出版社，2001
陈维兴，C++面向对象程序设计教程，北京，清华大学出版社，2000
王育坚，Visual C++面向对象编程教程-第2版，北京-清华大学出版社，2007 黄维通，Visual C++面向对象与可视化程序设计-第2版，北京-清华大学出版社，2010。
表1数字通信计算机仿真时间安排（通信电子专业）
星期 19周一 周二 周三 周四 周五 20周一 周二 周三 周四 周五 上午 集中讲解J203 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 检查验收 撰写提交报告 下午 查阅收集资料 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 程序设计与调试（上机） 检查验收 撰写报告 撰写提交报告 九． 时间安排(19 -20 周)
注：上机地点安排：图文中心 四五机房，电子通信
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