通信原理与MATLAB仿真v2 总结

没有总结，就没有提高。当做完仿真后，应该通过总结来提高自己的仿真水平，回想一下还有哪些不足。在企业里，人可以离开，但文档必须留下。所以我也习惯于对自己上过的课来做总结！

对于大学本科学生而言，学会仿真固然很重要，但也必须学会如何写文档！毕竟很多学生是第一次接触这样的概念！给出具体的实例。也是最简单的实例。在企业中，任何一个文档都会比这个复杂的多。希望同学们从零开始，慢慢提高！

第一部分 基础知识

写和自己仿真相关的理论知识！比如下面的内容就是大家需要写的！

1 基础知识

数字调制是构成频谱有效和功率有效的移动通信系统的关键技术之一，应该具有下列技术特性：

1. 紧凑的功率谱。移动通信是多波道同时工作的系统，调制信号功率谱带外辐射对邻波道产生干扰。从系统设计角度，即使是在严重衰落时，必须使信号与邻道辐射功率比大于20dB。另一方面，UHF频段的快瑞利衰落深度可达40~60dB，所以要求已调信号的邻道干扰低于有用信号60~80dB。窄的调制信号功率谱还有利于减轻实现限带传输的压力。

2. 高的频谱效率。移动通信中，高质量语音或高速数据传输需要高效率的信号方式。为了充分利用可用频谱，提高实际系统的窄带性能，要求限带信号通过非线性功率放大器以后，其边带频谱再生和正交串扰尽可能小。

那第二部分呢？

要写明程序的具体内容！

2 程序说明

系统的结构框图如图2-1所示，根据系统框图将算法程序分解成多个模块。再比如下面的内容。

2.1 算法浮点程序调试详细说明

2.1.1 发射机部分

发射机部分分为编码、脉冲成型、内插及上变频这3个部分。

2.1.2 信道部分

高斯信道：初级算法中采用这种信道。

2.1.3 接收机部分

1. 下变频及抽取

通常情况下，系统的采样频率遵循奈奎斯特采样定理，会选取大于中频频率且是符号率的整数倍，而这个整数值会比较大，因此必然涉及到抽取的过程，降低采样倍数，最后实现8倍采样或者4倍采样进入同步环路。

在本程序仿真过程中，由于系统的中频频率被定死在21.4MHz，而符号率为2.4KHz，，如果按照上述原则，那么将使得每个符号的采样点大于几千个点，无法进行仿真（数据量太大），因此采用带通采样的原理，这样就省去了抽取的过程。

如果合理的设计中频，那么最好还是使用奈奎斯特采样，这样减少噪声的叠加。抽取滤波器采用CIC抽取滤波器和半带抽取滤波器。

第三部分就是算法总结了！

3 算法总结

3.1调试中出现的问题及解决过程

1. AGC模块的不断修改，理解了累加器的概念和如何处理模块在系统中的位置；

2. CIC模块的不断修改，理解了溢出对模块造成影响，以及多级的作用，内插滤波器和抽取滤波器的延迟效应以及幅度变化规律，为在软件实现中做好相应准备；

3. filter函数在算法程序中造成性能有2db损失，改变算法程序中滤波的方式去除了性能损失，改用conv函数；

4. viterbi译码函数中清0的重要性，了解了卫星信号帧中清0位的实际用途，不但可以完成交织所需的位数，也可以使得译码深度设置的较深；

5. 加噪过程的深化理解，中频采样频率的确定过程使得对终端系统设计的理解得到了提高，相位旋转算法替代直接控制DDS方式带来的性能的提高。

调试过程中肯定会出现很多问题，

做好记录，就能不断提高！

3.2仿真结果分析

1. 实际接收机与最佳接收机的性能比较

需要多用图形来表达！

请同学们好好思考仿真的过程！文档中要有很多图，比如：程序架构、仿真结果等等。这样容易让别人理解！文档是用于交流和传承的，请把内容写清楚！不要有口语化的文字，写文档也要有规范！

感谢15级电信专业小吴同学的留言：

写文档时要有一个清晰的思路，多思考，避免错别字，要多添加一些图片，比如原理框图和流程图，调试过程写清楚出现的问题以及解决方案，另外，要避免口语化的文字，这样有利于交流和传承。

对学生的学习情况做个总结可以督促我在教学上不断进步。这次我在实训课上安排了通信仿真的内容，将相关资料发送给同学们。也进行了简单的程序讲解。但实训结束后第一次答辩的效果很不好。只有两组同学基本掌握了简单的仿真内容。其他组的同学要么是抄，要么是想蒙混过关。于是不得不进行了二次答辩。很多同学的PPT依旧还有错别字，这是态度问题啊！以后到了企业怎么办呢？

仿真报告也要求他们认真的重写，至少不能要有错别字吧。但同学们演示的PPT中存在很多错字。甚至将符号率写成符率！！！

没有几个同学能够正确的画出误码率结果！将正负号打成了士？讲了需要使用semilogx函数来画误码率曲线，但同学们几乎不理我。程序流程图大多存在错误。这些都是很简单的内容，为什么做不对呢？程序中老是提示rcosflt函数不存在，就不管了？程序版本问题就不去想办法解决了？我都教了同学们去拷贝这个函数的m文件就可以解决这个问题，为什么不去做呢？还有同学没有搞清楚比特信噪比和信噪比的换算关系。最简单的rcosdesign是什么用途？很多同学回答不上来？最严重的情况就是程序和结果不一致，那么请问你的程序是怎么来的？

教育之路任重道远！

在我们这种普通二本学校，教育的担子更加重。管严厉了，学生烦你。但我知道他们出了校门就会感到后悔了！不管他们呢，学生在学校过的很开心，尽情的玩游戏，可以任意逃课，混四年毕业？这样出了校门估计他们会很快就要骂学校和老师了。我就经常听到“读了假大学”这个言论！后者的教育方式其实是在害学生。

本次实训中也有几位学的比较好的同学。认认真真的学肯定有收获！给出他所写报告的截图，算是一种口头表扬吧！

但依旧有很多地方需要不断完善！

进步无止境！

每个学校都有自己的文档要求，这和企业的文档要求很类似。在学校里面进行培训，文档按照学校要求进行，到了企业接受培训，自然文档要根据企业要求来。企业的要求往往比学校复杂很多。因此，同学们应该利用在校期间的时间来预先感受一下工作的氛围。

但在2018年，我接触的学生让我有点失望，最后逼迫我不得不严格要求他们多次修订文档和理解程序。企业里面南郭先生很难生存。现在不学，更待何时？

再次声明：

文档中需要多用图形来表达！

最后再次请同学们好好思考仿真的过程！文档是用于交流和传承的，请珍惜自己的劳动成果！2018年9月，带病坚持了三周教学。2018年国庆假期，必须彻底休息！真的觉得很累！累不怕，但看到教学的效果很一般的时候，就感到非常的无奈！也包含了很多失望！先休养一阵，再启航！2018年12月，依旧处于生病状态！

感谢15级电信专业同学们的留言：

写仿真总结文档可按照基础知识、程序说明、算法总结的顺序来写。程序分模块来编写，调试时多思考多记录，文档多用图形来表示。一直觉得流程图对于理解程序和算法帮助很大。如果看一个算法程序的同时有流程图辅助，那一定能够比单纯看程序更轻松的理解。强大的基础知识储存值，是所有程序编写的条件。做每一个项目前，思路要清晰，有系统的思考，系统得流程。每次项目或者说每次学习后，及时得反思总结，也是有助于学习的。很喜欢蔡老师的图文结合，让人理解很透彻。

认真总结教学成果，主要是通过同学们的仿真报告或者总结来看看教学的实际效果。不管学生的基础如何，只要有认真的学习态度，总能学到很多知识！

学生1留言：

这次的课程设计使用 Matlab软件进行仿真，我以前对这软件并不是很了解，在开始的时候觉得很困难，所幸，老师提供了很多关于 Matlab 的文档可以供我们查阅，在和队友共同协作之下，最后完成了设计要求。

经过三周的MATLAB通信仿真实训，我深刻认识到自己在通信专业知识上的不足，尤其是通信原理以及Matlab的使用方面，对于程序理解不够以及编程不够严谨，暴露出的问题严重，在今后的学习中，我会吸取此次的教训。

感谢蔡老师的认真教诲，为我们提供了众多的文档资源供我们学习，以及告诉我们在工作中如何避免雷区。

评语：相比刚开始学习时候的态度，确实进步了。

学生2留言：

这次仿真实训，我们完成了BPSK结合BCH编码的仿真，并做了有无BCH情况下误码率的比较，获得了许多新的知识，充实了自我，为以后的工作和学习仿真打下了基础。在这次仿真实训中我对通信仿真有了更深刻的理解，并从实训老师那里学到了许多仿真知识，更意外地收获了老师给我们的 公众 号。公众 号的分类很有条理使读者能深刻接触作者的思想，会持续关注并学习，希望可以在毕业设计中应用相关的内容以充实毕业设计。表示对蔡老师深厚学术实力由衷地敬佩和无私奉献学术知识的感激，更了解了自己还有很多不足的地方，需要砥砺前行。

评语：如果真正意识到自己的问题，那么就能够不断的改进和进步。

还有很多好的总结，就不一一展示了！

每天都在坚持写教学文章，即使生病期间也没有例外。但这点坚持算不了什么。当年看到林俊德院士的事迹，我都觉得羞愧不已。和老一辈相比，我们做的真的太差了。我不要求我的学生在技术上能够成为大牛，但希望他们能够恪守做人基本准则，给社会带来正能量。2018年，生病中的我依旧这么坚持着！

再来回顾一下林院士最后的生活，激励自己和同学们一起努力学习。不断拼搏。

2012年5月4日，林俊德被确诊为“胆管癌晚期”。从确诊到去世的27天时间里，他戴着氧气面罩、身上插着十多根管子，坐在临时搬进病房的办公桌前，对着笔记本电脑，一下一下地挪动着鼠标。因为在他的电脑里，关系国家核心利益的技术文件，藏在几万个文件夹中。还有学生的毕业论文，他们快要答辩了，他不想耽误孩子们毕业。他放弃用手术延长寿命，选择与死神争分夺秒，1天、2天……一直拼到他生命的最后一天、最后一刻……

2012年5月31日，林俊德病情再度恶化，生命进入倒计时，他9次要求、请求甚至哀求医生，同意自己下床工作。家人实在不忍心他最后一个愿望都不被满足，他才终于又坐在了电脑前。上午10点，已经工作了2个多小时的他，颤抖地对女儿说，C盘我做完了。

看到这，忍不住落泪。中国的脊梁！！！写作当天是祖国的生日，祝愿国家不断强大，为世界带来和平！

感谢15级电信专业小杨同学的留言：

中国正是因为有许多像林院士这样的人才能从一个一穷二白的国家变成现在的样子，向林院士致敬！

转眼来到了2019年，毕业设计又开始啦！

正好这个学期有通信仿真的课程。

于是硬性规定同学们必须课后写仿真程序！

我正好可以边看他们的仿真程序边进行点评！还可以根据他们各自的毕业设计内容进行针对性的点评！虽然很耗时间，但这是一举两得的事情！让同学们真正的学到知识是我教学的主要目的！

看看算法工匠当年学习的总结！

在归档版本的程序gmsk_va_ncoh_ber_rel1.m中，仿真信号源为BT值为0.3的GMSK信号，比特率为2kbps，采样率为比特率的8倍，信号源采用如下的差分编码。和准相干解调的误码率性能进行比对，以了解性能。

线性接收机是在准相干解调的基础上增加了维特比解调，复杂度增加了，但误码性能没有明显提高。其抗频偏性能是和准相干解调性能一致，具有实用性。

不过本程序的仿真方式和《Simple coherent receivers for partial response continuous phase modulation》中是不一致的，体现在差分编码方式上，文章是rel1的编码方式，匹配滤波后直接分奇偶判决，后面再rel1程序上进行改动仿真。

注：上述仿真中使用的laurent函数都是为BT=0.5分解得到的，只有线性接收机中不涉及laurent函数。因此，以后还需要进一步归档，以便发端信号和分解函数的BT值能够对应上，不过误码性能不会有太大的改变。

2012-8-13

那年我已经工作很多年了，还这么努力学习，为什么呢？因为我的目标就是要靠知识不断的获取更多的物质财富！但切记：不能用力过猛，因为健康无价！

不过似乎我不用担心学生们会过多的学习！只能自嘲！不求大的改变，只是希望每一届学生都能有所进步！2019年的毕业设计确实挺折腾的！先看通知！

各位老师，今年毕业论文系统有微微调整，我把指导教师使用手册电子稿上传至群文件，麻烦各位老师下载阅读。目前请按照第一个进入方式进入http://www.fanyu.com/account/njxzc，进入之后尽快录入本届毕业论文课题，待专业负责人审核后指定学生，谢谢。

然后一步一步操作！

一个一个的输入毕业设计课题！

填好后，需要专业负责人进行审核！

审核后，可以指定学生选题！

这就是指定学生选题的界面！

但接下来的对话依旧让人晕！

只能继续等待！

自从开了网络课程后，很多人都来找我求助！本人乐意帮忙！但发现其中很多人是直接要代码，而不是为了学习！这下子就让我有点恼火了！我帮助大家的目的是提高能力，而不是完成任务！不然还要老师讲解干嘛呢？

授人以鱼不如授人以渔！

这是本人教学的方式！

举个例子来说明吧！

比如有人来求助如何调试锁相环？

首先，我会介绍相关的资料给他。

如果他读完后，还调试不出来呢？

那我会让他先进行知识的总结！

下面是我对一位学生的要求！

写一个总结性的PPT给我好不好，让我看一下你的思路，可不要单纯的几页纸哦。我需要每次你认真的写个十页左右的PPT，有图有真相，就相当于是总结锁相环的原理和应用。OK？如果你看了资料，我会再次引导你下一步该怎么做？我就这样一来二回的教你。授人以鱼，不如授之以渔啊。如果你们的老师不懂得教你的方法，那我愿意教你。但是你一定要认真，很努力的学习，懒惰肯定学不好。

只有这样，才能让学生真正的学到知识！也只有这样才能分辨出哪些学生是真正的想学习！我这里确实有很多源程序！不会直接给大家，但是可以教大家如何一步一步的最终掌握这个知识！公众 号里面的课程可以帮助大家做到！！！切记：授人以鱼不如授人以渔！

在这里，本人再次讲解锁相环的知识！

对于本科生而言：这个知识点比较难！

那就需要我们一个一个的知识点啃过去！

先啃哪个？

环路滤波器！

如何计算二阶环路滤波器的系数呢？

给出程序！

%%%%%           环路滤波器系数计算程序                

%%%%        File:loop_filter_coe_computer.m        

%%      date: 2019-12-1         author:  算法工匠       %%

%%%              程序说明

% 计算二阶环路中滤波器的系数。

Bn=50;              % 滤波器带宽

damp=0.707;         % 阻尼因子

ts=1/(4.08e6/255);  % 采样间隔

K=1;                % ？？？

Wn = 2*Bn/(damp+1/(4*damp)); % 为什么这么计算？

c1 = 8*damp*Wn*ts/(K*(4+4*damp*Wn*ts+(Wn*ts)^2))

c2 = 4*(Wn*ts)^2/(K*(4+4*damp*Wn*ts+(Wn*ts)^2))

留下了疑问：K代表什么呢？Wn为什么要这样计算呢？通信知识博大精深，值得大家钻研一辈子！

修订记录

20180929 完成初稿；

20191207 修订内容；

20250311 整理内容；