09通信工程专业_综合课程设计任_[1]...

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1、安徽建筑工业学院电子与信息工程学院综合课程设计任务书专 业： 通信工程 班 级： 09通信班 指 导 教 师： 系 主 任 签 字：日 期： 年 月 日一、目的与任务综合课程设计是电子信息工程等专业的重要专业实践环节，目的是培育学生科学理论结合实际工程的实力。通过该课程设计，要求学生应用多门专业基础课学问：如线性电子线路、非线性电子线路、EDA技术、DSP技术、MATLAB、C语言程序设计、信号与系统、电子测量、通信原理等，结合试验中心的试验设备，设计现代数字通信系统中的组成部分方案及试验验证。二、基本要求本课程设计要求学生理解一般电子系统的基本工作原理，驾驭系统的性能指标的含义和计算方法，对

2、系统建模并进行软硬件设计、得到仿真和实测结果。综合课程设计按组进行，每组3-4人。每组选派一个组长，负责项目的规划及分工。要求小组成员既要分工明确，又要团结合作。在提交的报告中要具体阐述个人分工及完成状况。三、选题原则综合课程设计是系统性的设计和试验。课程设计选题要求突出理论的综合性应用实力的培育，能够充分利用试验设备条件和软件平台，如MATLAB、C语言、Protel、Synplify、Maxplus2、Quartus2、Pspice等。能够结合电子或通信系统的关键技术，如电子测量系统、数字信号传输原理等等方面。激励学生在老师指导下自主申报设计内容，经过指导老师认可进行设计。四、综合课程设计

3、应完成的工作1独立查询材料，列举出相关文献。2完成方案设计和仿真。3独立撰写5000字以上的设计报告。五、设计题目（除第1题“第三代通信系统仿真建模”人数为8人外，其它题目均不行超过4人）1.第三代通信系统的仿真、建模（1）题目内容：MATLAB是一套功能强大的工程技术数值运算和系统仿真软件，具有数值分析、矩阵运算、数字信号处理、仿真建模、系统限制和优化功能。Simulink是MATLAB供应的一种可视化仿真模型库，运用户能够以模块化设计的方式完成系统的建模和仿真。通过Simulink，可以快速地构建和运行仿真模型，依据仿真结果分析系统性能，并且从中分别出影响系统性能的关键因数，找出最优的系统

4、配置方案。本设计通过Simulink在移动通信中应用，构建第三代移动通信中的八个基本的功能模块，并且对各模块进行优化。（2）综合课程设计的要求与数据要求设计者娴熟驾驭MATLAB的应用，了解Simulink的仿真建模技巧，优化系统参数。对通信系统要娴熟驾驭，能独立分析和运用原理学问。本设计分八个相对独立模块：1、CRC编码器模块 2、卷积编码器模块 3、信号交织器模块 4、正交扩频模块 5、PN信号生成器模块 6、信号调制器模块 7、初始化模块 8、基站接收模块 分组，每个组八个人。要求八位设计者每人独立完成一个模块，每个组形成一个完整系统。2. 基于MATLAB和声卡的数据采集系统设计内容：

5、 干脆利用计算机的声卡作为数据采集部件，利用MATLAB的GUI工具设 计，实现对周期低频信号（正弦波、方波、三角波）的采集、 显示、存 储、信号处理等功能。设计要求：(1)采集频率、间隔可设置；连续采集时间长度可设置； (2)显示界面尽可能占满屏幕，或者自适应屏幕大小；波形可以实时更新，也可以回放存储的数据； (3)数据存储可以选择原始数据或者分析结果存储，文件格式可以 选择TXT、EXCEL模式；(4)信号处理包括：求周期（频率）、周期内峰峰值、周期内最大值、周期内最小值、平滑滤波、低通滤波、谐波含量（FFT)等；所需设备：信号源、示波器、万用表、烙铁、PC、音频接口线查阅文献提示：mat

6、lab GUI编程、数据采集理论、数字信号处理等相关理论； 3. 基于声卡的函数发生系统设计内容： 干脆利用计算机的声卡作为数模转换部件，利用MATLAB的GUI工具设 计，实现包含标准正弦波、方波、三角波及随意函数的周期信号，并且对波形进行放大、模拟滤波。设计要求：（1）D/A转换频率、周期样点数及波形可设置；波形幅度、频 率均可设置；（2）随意函数的产生采纳两种方式，一种是基于文件导入的模式， 另外一种采纳基于IFFT算法的各次谐波含量手工设置生成 ；（3）放大电路要求设计成增益为1100之间连续可变增益放大器； 采纳计算机自身的5V供电；（4）模拟滤波要求为6阶以上巴特沃斯低通滤波器，3

7、db截至频率为对应的信号频率，不允许采纳集成滤波器。 （5）电路设计要求有理论计算或仿真设计、原理图、PCB图绘制， 要求PROTEL或者DESIGNOR。所需设备：信号源、示波器、万用表、烙铁、PC、音频接口线查阅文献提示：数字信号处理（IFFT）、数据采集理论、有缘滤波器、精密放大器等4. 基于CCS的语音去噪及特征提取算法仿真设计内容：利用CCS环境对含有噪声的语音进行去噪处理，提高信噪比。提取语音特征参数，如过零点检测、基音周期、复倒谱、PLCC参数等，对比高信噪比及低信噪比下的参数变更。具体操作方法： 采纳麦克风和PC机结合录音，或者用录音笔、手机等录音。针对特定词组或词汇，如“安徽

8、建筑工业学院” ，并选择3个以上的测试者，在相对宁静的环境、麦克风或录音笔方向对准口腔的状况下进行录制，回放呈现相对清楚的语音。然在采纳MATLAB环境模拟加噪 ，可以加白噪声或者高频噪声（3KHz以下的信号），采纳PC播放噪声应较明显。将高噪声下的数据导入CCS环境，采纳相应的数字滤波进行去噪处理，去噪之后的数据文件转换成WAV格式，利用PC声卡、或者回放，利用人耳比较去噪前后及未加噪的语音效果。设计要求：(1) 要求基于MATLAB环境先作基础算法仿真；(2) 将算法用C语言实现，然后移植到CCS环境；(3) 采纳两种以上的滤波算法，对比滤波效果；(4) 特征参数提取必需包括：线性预料系数

9、（LPC）、基音周期、LPC倒谱参数（LPCC）所需设备：耳麦、PC、音频接口线查阅文献提示：MATLAB、CCS软件运用；数字语音处理、模式识别、数字信号处理等相关理论5. 基于CCS的口令识别算法仿真 设计内容：利用CCS环境对提前录制好的若干简洁口令进行特征参数提取，并进行匹配、识别。设计要求：（1） 要求基于MATLAB环境先作基础算法仿真；（2） 将算法用C语言实现，然后移植到CCS环境；（3） 特征参数提取必需包括：线性预料系数（LPC）、基音周期、LPC倒谱参数（LPCC）；其他特征如MFCC（mel频率倒谱系数）不限。（4） 要求训练及测试对象均不少于10人，口令集至少包含“开

10、”、“关”2个口令。（扩展口令“开灯”、“关灯”、“开门” 、“关门”等） 所需设备：耳麦、PC、音频接口线查阅文献提示：MATLAB、CCS软件运用；数字语音处理、模式识别、数字信号处理等相关理论6图像通信系统-图像压缩设计内容： 采纳多种混合编码达到图像信息压缩的目的，如利用DCT变换对图像进行压缩，对比不同压缩比下的结果，对比不同压缩比下图像大小的变更。压缩过程包括以下几个方面：（1） 图像读取（2） DCT变换（3） 量化（4） Huffman编码（5） 行程编码设计要求：（1） 具体编码方法不限；（2） 计算图像压缩比，压缩前后的图像对比；（3） 设计语言不限；（4） 说明设计原理

11、7. 综合课程设计-图像水印L （设计要求： (1)制作一个属于自己的LOGO(二值图像)嵌入到原始图像中；(2)测试嵌入后图像的峰值信噪比PSNR；(3)提取水印信息；(4)选用一种(或几种)攻击方法对嵌入水印图像攻击后，再尝试提取水印信息，视察结果；(5)或其他水印算法(如DCT、DWT等)，也可查阅相关文献，提出自己的算法，进行设计；(6)设计语言不限；(7)每个同学负责不同的部分。基本原理： 数字水印最低有效位LSB（Least significant bit）算法的基本思想：假如用8比特的二进制来表示灰度图像的每一个像素值，全部像素的最低位构成的位平面显现随机性，而且变更最低位不会对

12、视觉效果产生明显影响。因此考虑用水印信息干脆代替数字图像的最低位。嵌入过程主要分为3步：(1)将原始图像的空域像素值由十进制转换到二进制表；(2)用二进制水印信息中的每一比特信息替换与之相对应的最低有效位；(3)将得到的含水印的二进制数据转换为十进制像素值，从而获得含水印的图像。水印信息的提取：只要将对应像素值转换为二进制形式，然后提取最低有效位即可。测试嵌入后图像的峰值信噪比PSNR（Peak Signal to Noise Ratio）8. 综合课程设计 图像分割设计内容与要求图像分割的目的是理解图像的内容，提取出自己感爱好的对象。利用以下方法进行分割： 阈值分割方法 边界跟踪算法 或选择

13、分水岭算法等等要求选取分割算法中必做之外，选择随意一种选做算法对图像进行分割，对比两种分割算法分割结果的差异；并且对分割后的图像进行统计，统计给定图像中的细胞数目，细胞平均大小（像素）以及统计误差。注： 原图细胞数=256设计结果：不同算法的分割图、不同算法分割结果对比、细胞统计数、细胞平均大小。9. 综合课程设计-车牌识别设计内容一个完整的汽车牌照识别系统的工作过程主要分为三个探讨阶段:一是车牌定位，实现牌照子图像的精确定位算法(用来确定车牌在整个图像中的相对位置)；二是车牌字符分割，提取车牌特征；三是对分割出的车牌字符图像进行识别的一系列过程。选择合适的编程语言实现对车牌的识别。设计要求：

14、1、 可以对所采集的车牌图像进行定位、分割、识别操作，精确识别出车牌号码。2、 设计语言不限3、 一组同学，每个同学负责不同的部分10干脆序列扩频通信系统MATLAB仿真设计设计原理：直扩系统是将要发送的信息用伪随机（PN）序列扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发送端扩展用的相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理，复原出原来的信息。干扰信号由于与伪随机序列不相关，在接收端被扩展，使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低，从而提高了系统的输出信噪比，达到抗干扰的目的。一种典型的扩展频谱系统如下图所示。(a) 发送部分(b) 接收部分信源调制伪码发生器振荡器混频解调本振伪码产生器同步d

15、(t)c(t)fcs(t)解扩器r0(t)fLc1(t)c(t)S(t)fccd1(t)r1(t)扩频通信原理图要求：(1) 对干脆序列扩频通信系统进行探讨；(2)熟识MATLAB通信系统仿真方法；(3)对干脆序列扩频通信系统进行仿真，matlab编程实现。11. gold序列、m序列性能分析比较设计原理及要求：作为扩频通信中常用的伪随机序列,m序列与Gold各有各自的特点,但同时也存在一些不同,本题要求设计程序生成两种序列，并对两者的相关性用MATLAB进行了仿真比较。（1）采纳matlab进行编程，可实现随意阶数的gold序列或m序列。（2）对gold和m序列的特性进行计算、对比分析（如自

16、相关、相互关特性）。12.基于MATLAB的OFDM系统仿真设计原理及要求：正交频分复用(OFDM)技术在高速数据传输中得到了广泛的应用，尤其在无线接入和移动通信中应用前景特别广泛。本题目要求用MATLAB语言实现整个系统的仿真并给出参考设计程序,对OFDM的传输性能进行仿真并对结论进行分析。（1）MATLAB编程实现。（2）调制方式采纳QPSK.（3）对系统的误码率和信噪比之间的关系进行绘图。（例如信噪比在-5：5dB之间时，误码率的状况）13. 跳频通信系统仿真设计设计原理及要求：本题要求仿真实现一个跳频通信系统。（1）采纳matlab编程或simulink仿真模块，对跳频通信系统的信源、

17、调制、信道、解调等基本部分进行建模。（2）实现每个符号两跳、跳频点数N=32的通信系统。（3）伪随机序列可选m序列或gold序列（4）可以获得直观的波形，并对仿真结果进行分析。六、综合课程设计进程支配序号进程支配日 期1设计选题开题、查阅相关文献第1周2熟识和驾驭开发软件3模型的建立方案（分组探讨）第2周4模型的确立个人模块的确立和论证第3周6课程设计阶段7整理材料，撰写报告第4周8提交报告、验收七、部分参考文献1现代通信原理曹志刚钱亚生编著清华高校出版社 19922通信原理 孙学军主编 电子工业出版社 19993通信原理 王兴亮主编 西安电子科大出版社 19984MATLAB通信仿真及应用实例详解邓华等编著人民邮电出版社 20235MATLAB及在电子信息课程中的应用陈怀琛吴大正高西全编著 电子工业出版社 20236MATLAB程序设计与应用张智星编著清华高校出版社 20237Simulink建模及动态仿真王沫然编著电子工业出版社 20238. 数字图像处理和图像通信朱秀昌等著 北京邮电高校出版社，2023