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基于Matlab的AMI/HDB3码型仿真

[日期:2013-01-18]   来源:28毕业论文网  作者:28毕业论文网   阅读:405[字体: ]
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题  目 基于Matlab的AMI/HDB3码型仿真
一、课题背景及技术要求:
Matlab 语言作为当前国际最流行的面向工程、数值和科学计算的高级语言,能够设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序。利用Matlab语言,可以培养学生的综合分析能力和设计能力,完成由硬件设计难以实现的综合性和创新性实验。而Matlab环境下的SimuLink拥有丰富的系统建模、仿真和分析的动态仿真集成环境工具箱,在众多仿真软件功能是最强大、最优秀、最容易使用的。同时,对于受到各方面条件限制通信实验室建设不完善的学校,采用计算机仿真的方法可以在一定程度上克服没有仪器设备所带来的问题。从而提高学习效率,增强学习兴趣。
技术要求:
在“通信原理”的教学中,采用Matlab对基本原理和方法进行计算机仿真,使复杂的计算简单化,抽象的理论具体化、直观化,在一定程度上培养学生进行通信系统工程设计的能力。利用Matlab作为平台建立基带传输码型仿真实验。
成果形式:
全面阐述Matlab的基本原理,建立Simulink仿真模型,并给出软件设计的主要工作流程,完成基带传输码型仿真实验。
二、课题内容:
数字传输系统分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。目前,虽然在实际应用场合,数字基带传输不如频带传输那样广泛,但对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。一是因为在利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛采用了这种传输方式;二是因为数字基带传输中包含频带传输的许多问题,也就是说,基带传输的许多问题也是频带传输必须考虑的问题;三十因为任何一个采用线性调制的频带传输系统可以等效为基带传输来研究。对于基带传输中传输用的基带信号而言,主要用两个方面的要求:一是对代码的要求,原始信息代码必须被编成适合于传输用的码型;二是对所选码型的电波型要求,电波型应适合于基带系统的传输。前者属于线路码的选择,后者属于基带脉冲的选择,这两个既独立又有联系。在此主要研究基带系统的传输码型选择问题以及在此基础上的AMI\HDB3码的编解码问题。
AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0(空号)和1(传号)按如下规则进行编码的码:代码的0仍变换为传输码的0,而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1… 由于AMI码的传号交替反转,故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替,而0电位保持不变的规律。由此看出,这种基带信号无直流成分,且只有很小的低频成分,因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。 AMI码除有上述特点外,还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点,它是一种基本的线路码,并得到广泛采用。但是,AMI码有一个重要缺点,即接收端从该信号中来获取定时信息时,由于它可能出现长的连0串,因而会造成提取钟时的困难。 为了保持AMI码的优点而克服其缺点,人们提出了许多种类的改进AMI码,HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3(High Density Bipolar of order 3code)码的全称是三阶高密度双极性码。
HDB3编码原理:先把消息代码变换成AMI码,然后去检查AMI码的连0串情况,当没有4个以上连0串时,则这时的AMI码就是HDB3码;当出现4个以上连0串时,则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号(+1或–1)同极性的符号。显然,这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。这个符号就称为破坏符号,用V符号表示(即+1记为+V, –1记为–V)。为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻V符号也应极性交替。这一点,当相邻符号之间有奇数个非0符号时,则是能得到保证的;当有偶数个非0符号时,则就得不到保证,这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反,并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化
例如
消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 01 1 0 0 0 0 1 1   
AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0+1 -1 0 0 0 0 +1 -1   
HDB3码:+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V+1 -1 +B 0 0 +V -1 +1
HDB3 码的信号特征 
(1)由HDB3码确定的基带信号无直流分量且只有很小的低频分量。 
(2)HDB3中连0串的数目至多为3个易于提取定时信号。 
(3)编码规则复杂但译码较简单。
本课题要求:
全面阐述Matlab的基本原理,建立Simulink仿真模型,并给出软件设计的主要工作流程,完成基于Matlab的传输AMI/HDB3码型仿真实验。





三、下面是具体时间安排:
11月下旬, 查找相关文献资料,熟悉相关软、硬件知识。
12月上旬, 撰写开题报告
1-2月, 阅读学习中文外文资料,做好重要模块的文献翻译
3月下旬, 完成外文资料翻译。
4月上旬, 准备中期报告,进行市场相关产品调研。
4月下旬 系统总体的设计,硬件电路原理图设计。
5月上旬, 完成市场相关产品调研,同时着手撰写毕业论文。
6月开始, 完成毕业设计的论文,准备答辩。



四、参考文献

[1]樊昌信.通信原理教程(第二版)[M].北京:电子工业出版社.2008.6.p127-p130.
[2] 李海涛. 程序设计[M ]. 北京: 高等教育出版社,
[3] 张志涌. 精通MATLAB6. 5版教程[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003.
[4] 郭文彬, 等. 通信原理--基于Matlab的计算机仿真[M]. 北京: 北京邮电大学出版社, 2006.
[5] 张辉, 等. 现代通信原理技术[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2002.
[6] M Duarte,B P Butz.The Virtual Laboratoryfor the Disabled[A].The 3 1
th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conf SI C.23[C].2O01
[7] L Fabrega,J Massaguer,T Jove,et a1.A Virtual Network Labora—tory
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