通信系统综合仿真

一、按每个模块的功能进行参数配置

先设置信号源为正弦波，频率8KHz，幅度15，帧头01111110，8bit为01010101，前向保护设置为1111000000000000。

二、不同编码方式的信号波形观测

1.汉明编译码

信道编码模块：

上图中CH1为编码前数据、CH2为编码前时钟、CH3为编码帧脉冲、CH4为编码后时钟、CH5为编码后数据。通过实验图可以看出，输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据，可以观察到一帧数据和CVSD编码数据和8bit数据01010101。此外，还可以看出编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半。

频带DQPSK调制模块：

标签的对应依次是：4：调制信号、3：载波信号、2：时钟信号、1：数据。从实验结果中可以看到调制信号产生了相位突变。

DQPSK解调：

标签的对应依次是：4：眼图观测、3：I路时钟、2：调制输出、1：调制输入，其中不难发现I路时钟是解调时钟速率的一半，并且通过2和1的对比可知调制输出和调制输入基本符合实验的理论。

信道译码：

标签的对应依次是：CH1译码输入信号、CH2时钟信号、CH3帧脉冲信号、CH4纠错信号、CH5未纠错信号。此时由于并未加错,因此可见纠错与未纠错的波形相同。

解复用与信源编码：

标签的对应依次是：4：PCM译码、3：时钟、2：数据、1：帧头

此时PCM译码没有输出波形，因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

2.卷积编译码

信道编码模块：

标签的对应依次是：CH1编码前数据、CH2编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据。

通过结果可见，编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半，输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据，因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块：

标签的对应依次是：4调制、3载波、2时钟、1数据。

频带解调模块：

标签的对应依次是：4、眼图观测；3、I路时钟；2、调制输出；1、调制输入。

信道译码模块：

标签的对应依次是：CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

解复用与信源编码：

标签的对应依次是：4：PCM译码、3：时钟、2：数据、1：帧头。

PCM译码没有输出波形，因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

3.循环编译码

信道编码模块：

标签的对应依次是：CH1：编码前数据、CH2：编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据

通过结果可见，编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半，输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据，因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块：

标签的对应依次是：4调制、3载波、2时钟、1数据。

③频带解调模块：

标签的对应依次是：4：眼图观测、3：I路时钟、2：调制输出、1：调制输入。

信道译码模块：

标签的对应依次是：CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

解复用与信源编码：

标签的对应依次是：4：PCM译码、3：时钟、2：数据、1：帧头

PCM译码没有输出波形，因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

4.交织编译码

信道编码模块：

标签的对应依次是：CH1编码前数据、CH2编码前时钟、CH3编码帧脉冲、CH4编码后时钟、CH5编码后数据

通过结果可见，编码前时钟速率是编码后时钟速率的一半，输出的编码帧脉冲恰好可以分隔出一个完整的复接数据，因此可以看到一帧数据和CVSD编码数据。

频带调制模块：

标签的对应依次是：4：调制、3：载波、2：时钟、1：数据。

频带解调模块：

标签的对应依次是：4：眼图观测、3：I路时钟、2：调制输出、1：调制输入。

信道译码模块：

标签的对应依次是：CH1译码输入、CH2时钟、CH3帧脉冲、CH4纠错、CH5未纠错。

⑤解复用与信源编码：

标签的对应依次是：4：PCM译码、3：时钟、2：数据、1：帧头

PCM译码没有输出波形，因为信源编码与复用模块为CVSD编码。

3.汉明加错：（7，4）汉明编码每一路加两个比特错误。

加错设置如下所示：

编码：

汉明编码加两个bit错误得到的波形。

译码：

通过对比可知：加两个bit错误后纠错输出和编码前数据输出相同，未纠错输出经过加错之后发生了变化，说明汉明方式下的信道纠错编码能力较强。

4.交织加错，加错方式同汉明编码

编码：

交织编码加两个bit错误时得到的波形。

译码：

通过结果可知：加两个bit错误后纠错输出和编码前数据输出相同，未纠错输出经过加错之后发生了变化，说明交织方式下的信道纠错编码能力较弱。

5.加噪不加错

①交织编译码

编码：

译码：

②汉明编译码

编码：

译码：

结果表明通过上述实验结果的对比可知，汉明编译码抗噪声性能好一点

6.载波频率由2048k增加到3072k

汉明编译

编码：

译码

交织编译码：

编码：

译码：

由结果可知，纠错和不纠错输出不一样。经过和编码前数据对比发现，当载波频率过大时，载波频率将会对信道编码性能产生影响。

7.将帧头修改为10000001

交织译码：

汉明译码：

三、总结

以一个更加全面的视角来看待一个通信系统，从频带通信系统的每一个环节进行仿真：信号源、 信源编码、信道纠错编码、频带调制、信道传输并加噪、频带解调、信道纠错译码、信源译码等数字通信要素构成的通信系统。