基于MATLABSimulink的模擬通信系統(tǒng)的仿真課程設(shè)計(jì)

1、陜西理工學(xué)院陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)通信原理課程設(shè)計(jì)題 目 基于基于 simulinksimulink 的通信系統(tǒng)仿真的通信系統(tǒng)仿真 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教

2、師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： ii學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)

3、人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日iii題目題目 基于 simulink 的模擬通信系統(tǒng)的仿真（線性調(diào)制） 摘要摘要在模擬通信系統(tǒng)中，由

4、模擬信源產(chǎn)生的攜帶信息的消息經(jīng)過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，模擬基帶信號(hào)在經(jīng)過(guò)調(diào)制將低通頻譜搬移到載波頻率上適應(yīng)信道，最終解調(diào)還原成電信號(hào)；在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制，變?yōu)轭l帶信號(hào)，通過(guò)信道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復(fù)成數(shù)字信號(hào)。本文應(yīng)用了幅度調(diào)制以及鍵控法產(chǎn)生調(diào)制與解調(diào)信號(hào)。本論文中主要通過(guò)對(duì) simulink 工具箱的學(xué)習(xí)和使用，利用其豐富的模板以及本科對(duì)通信原理知識(shí)的掌握，完成了 am、dsb、ssb、2ask、2fsk、2psk 三種模擬信號(hào)和三種數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，以及用 simulink 進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。首先我進(jìn)行了兩種通信系統(tǒng)的建模以及不同信號(hào)系統(tǒng)的原理研究，然后將學(xué)習(xí)總

5、結(jié)出的相應(yīng)理論與 simulink 中豐富的模塊相結(jié)合實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的建模,并且調(diào)整參數(shù)直到仿真波形輸出，觀察效果，最終對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞 通信系統(tǒng) 調(diào)制 simulink ivtitletitle based on simulink communications system simulation abstractabstractin simulation of communication system, produced by simulation source carry information news after sensor into electrical signal, a

6、nalog baseband signal after a low pass spectrum will move to adapt to the carrier frequency channel, eventually demodulation reductive into electrical signals; in digital transmission system, digital signal to the high frequency modulated carrier, a band signal, through the channel transmission, at

7、the receiving end after demodulation back into a digital signal. this paper applied the amplitude modulation and keying method produce modulation and demodulation signal. this paper mainly through simulink tool box the study and use of the use of its rich templates and the undergraduate course commu

8、nication principle of the knowledge, and completed the am, dsb, ssb, 2 ask, 2 fsk, 2 psk three simulation signal and three kinds of digital signal modulation and demodulation, and using simulink for design and simulation. first i two kinds of communication system model and the principle of different

9、 signal system research, and then will study summarized the corresponding theory and simulink rich module in combining the modeling of the simulation system is realized, and adjust the parameters of the simulation output waveform until, observing effect, ultimately for design conclusions were summar

10、ized in this paper.keywordskeywords communication system modulation simulink iii目錄1. 前言 .11.1 選題的意義和目的.11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.21.3 通信系統(tǒng)及其仿真技術(shù).31.4 畢設(shè)的主要內(nèi)容.42. simulink 與通信系統(tǒng)仿真.52.1 simulink 和其模塊簡(jiǎn)介 .52.2 通信系統(tǒng)仿真的研究方法和技術(shù)路線.52.2.1 通信系統(tǒng)仿真的研究方法.52.2.2 通信系統(tǒng)仿真的技術(shù)路線.63. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)的介紹 .73.1 通信系統(tǒng)的一般模型.73.2 模擬通信系統(tǒng)模型.73.2.1 模

11、擬通信系統(tǒng)模型.73.3 模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn).94. 通信系統(tǒng)的仿真原理及框圖 .124.1 模擬通信系統(tǒng)的仿真原理.124.1.1 am 信號(hào)的調(diào)制解調(diào)原理 .125. 通信系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 .145.1 模擬通信系統(tǒng)結(jié)果分析.145.1.1 am 模擬通信系統(tǒng) .155.2 仿真結(jié)果框圖.195.2.1 am 模擬系統(tǒng)仿真結(jié)果 .206. 結(jié)論 .22致謝 .24參考文獻(xiàn) .25陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)11. 前言1.1 選題的意義和目的隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真已經(jīng)成為分析和設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的主要工具,在通信系統(tǒng)的研發(fā)和教學(xué)中具有越來(lái)越重要的意義。計(jì)算機(jī)仿真是

12、衡量系統(tǒng)性能的工具,它通過(guò)構(gòu)建模型運(yùn)行結(jié)果來(lái)分析實(shí)物系統(tǒng)的性能從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過(guò)仿真,可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性,消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸,優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。因此,仿真是通信系統(tǒng)研究和工程建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。仿真也稱模擬,在本質(zhì)上,系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真就是根據(jù)實(shí)際的物理系統(tǒng)的運(yùn)行原理建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述并進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值求解。根據(jù)實(shí)際的目標(biāo)問(wèn)題提出相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述,通?？梢员磉_(dá)為一系列數(shù)學(xué)方程以及一系列邊界條件。把系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述稱為系統(tǒng)的仿真模型。用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言重新表達(dá)的數(shù)學(xué)模型稱為系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型。對(duì)用戶而言,使用仿真軟件的平臺(tái)不同,所建立的計(jì)算機(jī)仿真模型形式也不同

13、,可以是字符形式的一系列程序代碼,也可以是圖形化的一些列一組信號(hào)流程圖、系統(tǒng)方框圖或者狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。在當(dāng)代社會(huì)中，信息的交換日益頻繁，隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及它們的密切結(jié)合，通信能克服對(duì)空間和時(shí)間的限制，大量的、遠(yuǎn)距離的信息傳遞和存取已成為可能。展望未來(lái)，通信技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化、個(gè)人化方向迅速發(fā)展，各種新的電信業(yè)務(wù)也應(yīng)運(yùn)而生，正沿著信息服務(wù)多種領(lǐng)域廣泛延伸。simulink 是 matlab 最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無(wú)需大量書寫程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。simulink 具有適

14、應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn) simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于 simulink。從理論上對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的研究是非常必要的，本文對(duì)通信系統(tǒng)中的一些重要環(huán)節(jié)，如數(shù)字信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸?shù)扔兄钊氲难芯繉W(xué)習(xí)。本文在深刻理解通信系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，利用 matlab 提供的通信工具箱和信號(hào)處理工具箱中的模塊，對(duì)通信系統(tǒng)中的典型信號(hào)進(jìn)行了模型構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真演示、結(jié)果顯示。通過(guò)系統(tǒng)的仿真與分析可以看出 simulink 在系統(tǒng)建模和仿陜西

15、理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)2真中的巨大優(yōu)勢(shì)，是學(xué)習(xí)、研究和設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)強(qiáng)有力的工具。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外通信技術(shù)的發(fā)展中，通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個(gè)技術(shù)重點(diǎn)。著重關(guān)注模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理以及抗噪聲性能，并在 matlab 軟件平臺(tái)上仿真實(shí)現(xiàn)幾種常見(jiàn)的調(diào)制方式。最常用最重要的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制。利用 matlab 對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，將結(jié)合 matalb模塊和 simulink 工具箱的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，從而更深入地掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。通信系統(tǒng)的一般模型實(shí)現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和稱為通信系統(tǒng)。以基本的

16、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為例，通信系統(tǒng)的組成（通常也稱為一般模型） 。利用系統(tǒng)仿真可以迅速構(gòu)建一個(gè)通信系統(tǒng)模型，為通信和信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析提供一個(gè)便捷，高效且精準(zhǔn)的評(píng)估平臺(tái)。可以將軟件模型和硬件原型輸出的數(shù)據(jù)以及從真實(shí)系統(tǒng)的信號(hào)相互結(jié)合起來(lái)，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程和評(píng)估過(guò)程統(tǒng)一起來(lái)，協(xié)同工作，使得設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤得以及時(shí)的修正，最終使得設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境相吻合，保證后期產(chǎn)品化過(guò)程的順利進(jìn)行。在我國(guó)，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展要求通信系統(tǒng)功能越來(lái)越強(qiáng),性能越來(lái)越高,構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜;另一方面,要求通信系統(tǒng)技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)縮短周期,降低成本,提高水平。如此要求只有通過(guò)使用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助分析設(shè)計(jì)技術(shù)和工具才能實(shí)現(xiàn)。利用系

17、統(tǒng)建模和軟件仿真技術(shù)，幾乎可以對(duì)所有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行分層次的建模和評(píng)估，而且模型無(wú)需針對(duì)解析分析簡(jiǎn)化，因此評(píng)價(jià)結(jié)果更加精準(zhǔn)，更接近實(shí)際的運(yùn)行情況。 ，隨著超大規(guī)模集成電路工藝的成熟以及計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的充分發(fā)展，數(shù)字通信發(fā)展迅速，大多數(shù)的模擬通信系統(tǒng)已被數(shù)字通信系統(tǒng)所取代。盡管在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)數(shù)字通信系統(tǒng)還不能完全取代模擬通信系統(tǒng)那個(gè)，但通信朝著數(shù)字化方向發(fā)展是不會(huì)改變的，這是有數(shù)字通信和模擬通信自身的特點(diǎn)所決定的。 從宏觀看，世界通信方式，仍以電話為主，在電話通信中，則以程控交換和移動(dòng)電話發(fā)展最快。目前模擬通信系統(tǒng)還在使用，但由于人們對(duì)各種通信業(yè)務(wù)的需求迅速增加，數(shù)字通信正向著小型化

18、、智能化、高速大容量的方向迅速發(fā)展，最終必將取代模擬通信。從中我們可以看出通信在我們生活中的重要，它給我們帶來(lái)了各種各樣的消息，如果有一天它消失了，我不敢想象世界會(huì)變成怎樣。陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)31.3 通信系統(tǒng)及其仿真技術(shù)在我們的生活中，當(dāng)人們提到通信時(shí)，自然會(huì)想到傳遞消息最常用、最方便和最快捷的電話、e-mail、手機(jī)等通信方式。在這些通信方式中，是用電信號(hào)來(lái)傳遞消息，因而稱之為電信。這些產(chǎn)生、傳輸電信號(hào)和在接收端把它恢復(fù)為原來(lái)的消息的設(shè)備的總體，就構(gòu)成了一個(gè)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的一般模型實(shí)現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和稱為通信系統(tǒng)。在實(shí)際的通信中，由于通信業(yè)務(wù)的多樣性，

19、消息的來(lái)源也是多種多樣的，但基本可以分為兩大類：連續(xù)的和離散的。連續(xù)的消息如話音，聲波振動(dòng)的幅度是隨時(shí)間連續(xù)變化的。若把它轉(zhuǎn)換為隨時(shí)間連續(xù)變化的電壓信號(hào)，信號(hào)幅度是時(shí)間連續(xù)函數(shù)。這樣的信號(hào)稱作模擬信號(hào)；而離散消息，如打字機(jī)產(chǎn)生的消息，輸出的消息符號(hào)個(gè)數(shù)是有限的。如信號(hào)的參數(shù)與離散消息對(duì)應(yīng)而離散取值，這就是數(shù)字信號(hào)。構(gòu)架在 simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴(kuò)展了 simulink 多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計(jì)、執(zhí)行、驗(yàn)證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。 利用可視化仿真工具 simulink 對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析的技術(shù)路線分為:對(duì)仿真數(shù)學(xué)模型的有效性驗(yàn)證；對(duì)通信系統(tǒng)仿真模型（程序）的驗(yàn)證；對(duì)仿真

20、算法的驗(yàn)證；對(duì)仿真結(jié)果置信度分析。近年來(lái),在通信系統(tǒng)建模的,分析和仿真評(píng)估領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了大量的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，這技術(shù)大體分為三大類： （1）基于理論分析的解析方法，如利用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)性能評(píng)估公式進(jìn)行數(shù)值計(jì)算等； （2）結(jié)合通信系統(tǒng)硬件原型和測(cè)試設(shè)備的計(jì)算機(jī)輔助仿真方法，通常應(yīng)用于原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的中后期和原型系統(tǒng)調(diào)試中； （3）基于純軟件的系統(tǒng)仿真方法，即首先對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬系統(tǒng)行為，波形以及信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)的過(guò)程，并對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行仿真測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析的一系列方法。利用系統(tǒng)建模和軟件仿真技術(shù)，幾乎可以對(duì)所有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行分層次的建模和評(píng)估，而且模型無(wú)需針對(duì)解析分析簡(jiǎn)

21、化，因此評(píng)價(jià)結(jié)果更加精準(zhǔn)，更接近實(shí)際的運(yùn)行情況。通信系統(tǒng)仿真的基本步驟如下：（1）建立數(shù)學(xué)模型：根據(jù)通信系統(tǒng)的基本原理，將整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)化到有源系統(tǒng)，確定總的系統(tǒng)功能，并將各部分功能模塊化，找出各部分之間的關(guān)系，畫出系統(tǒng)流陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)4程框圖模型。（2）仿真系統(tǒng)：根據(jù)建立的模型從simulink通信模型庫(kù)（matlab 所提供的communication toolbox simulink block library）的各個(gè)子庫(kù)中將所需要的單元功能模塊拷貝到untitled窗口，按系統(tǒng)流程框圖模型連接，組建要仿真的通信系統(tǒng)模型。（3）設(shè)置、調(diào)整參數(shù)：參數(shù)設(shè)置包括運(yùn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置（如系

22、統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。采樣速率等）和功能模塊運(yùn)行參數(shù)設(shè)置（如正弦信號(hào)的頻率、幅度、初相；低通濾波器的截止頻率、通帶增益、阻帶衰減等）。（4）設(shè)置觀察窗口，分析仿真數(shù)據(jù)和波形：在系統(tǒng)模型的關(guān)鍵點(diǎn)處設(shè)置觀測(cè)輸出模塊，用于觀測(cè)仿真系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以便及時(shí)調(diào)整參數(shù)，分析結(jié)果。（5）生成新的模塊：對(duì)于communication toolbox中沒(méi)有的功能模塊，可以根據(jù)以掌握的技術(shù)生成所需新的子模塊，以便隨時(shí)調(diào)用。1.4 課設(shè)的主要內(nèi)容本人在進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真時(shí)的主要內(nèi)容，簡(jiǎn)單介紹如下：首先，學(xué)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，如通信系統(tǒng)各部分的組成，各部分的作用，理論上不同信號(hào)在通過(guò)系統(tǒng)每個(gè)部分后該發(fā)生的變化，以及 simulin

23、k 建模和仿真原理，以及它的使用，必須清晰豐富的模塊組的功能和應(yīng)用；其次，做出通信系統(tǒng)的基本模型，分為模擬的和數(shù)字的，并且用 simulink 來(lái)實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)中各個(gè)部分的仿真，調(diào)制部分，解調(diào)部分等等，并且整合到一起，設(shè)置不同的參數(shù)，觀察示波器的波形圖；最后，根據(jù)設(shè)置的不同的參數(shù)來(lái)進(jìn)行仿真結(jié)果的分析，不同的參數(shù)不同的波形圖，并且對(duì)模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)都做出分析比較。陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)52. simulink 與通信系統(tǒng)仿真2.1 simulink 和其模塊簡(jiǎn)介近幾年，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域，simulink 已成為在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域建模和仿真方面分，simulink 具有相對(duì)獨(dú)立的功能和

24、使用方法。確切的說(shuō)，它是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、應(yīng)用最廣泛的軟件包之一 。它的魅力在于強(qiáng)大的功能和簡(jiǎn)便的餓操作。作為 matlab 的重要組成部仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。在 simulink 環(huán)境中，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地畫出系統(tǒng)模型，然后直接進(jìn)行仿真。它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來(lái)畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。simulink 包含有 sinks（輸出方式） 、source（輸入源）

25、 、linear（線性環(huán)節(jié)） 、nonlinear（非線性環(huán)節(jié)） 、connections（連接與接口）和 extra（其他環(huán)節(jié)）子模型庫(kù)，而且每個(gè)子模型庫(kù)中包含有相應(yīng)的功能模，用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自己的模塊。用 simulink 創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級(jí)開(kāi)始觀看模型，然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊，來(lái)查看其下一級(jí)的內(nèi)容，以此類推，從而可以看到整個(gè)模型的細(xì)節(jié)，幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個(gè)模型后，用戶可以通過(guò) simulink 的菜單或 matlab 的命令窗口鍵入命令來(lái)對(duì)它進(jìn)行仿真。菜單方式

26、對(duì)于交互工作非常方便，而命令行方式對(duì)于運(yùn)行一大類仿真非常有用。采用scope 模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進(jìn)行的同時(shí)，就可觀看到仿真結(jié)果。除此之外，用戶還可以在改變參數(shù)后來(lái)迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。仿真的結(jié)果還可以存放到 matlab 的工作空間里做事后處理。模型分析工具包括線性化和平衡點(diǎn)分析工具、matlab 的許多工具及 matlab 的應(yīng)用工具箱。由于 matlab 和 simulink 的集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對(duì)自己的模型進(jìn)行仿真、分析和修改。2.2 通信系統(tǒng)仿真的研究方法和技術(shù)路線 2.2.1 通信系統(tǒng)仿真的研究方法陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)6研究方法如下三種

27、，做簡(jiǎn)單的介紹： 1.動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型的狀態(tài)方程求解方法：對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)所得出的狀態(tài)方程進(jìn)行數(shù)值求解的過(guò)程，通信系統(tǒng)則是以時(shí)間為自變量，所以相應(yīng)的狀態(tài)方程中的狀態(tài)變量，輸入輸 出變量也都是時(shí)間的函數(shù)； 2.蒙卡羅法：是一種基于隨機(jī)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)計(jì)算的數(shù)值方法，也成為計(jì)算機(jī)隨機(jī)模擬法； 3.混合法：在隨機(jī)變量的條件下的微分方程數(shù)值求解問(wèn)題，同時(shí)使用了基于數(shù)值計(jì)算的狀態(tài)方程求解和基于統(tǒng)計(jì)計(jì)算的 monte carlo 方法。2.2.2 通信系統(tǒng)仿真的技術(shù)路線了解通信系統(tǒng)的概念，在此基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)的模型，并且根據(jù)概念模型與matla 中 simulink 的相應(yīng)的模塊進(jìn)行系統(tǒng)各組成部分的仿真

28、，再統(tǒng)一調(diào)制和解調(diào)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的仿真，當(dāng)然，分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩種不同的基本模型分別實(shí)現(xiàn)和分析。在 simulink 通信系統(tǒng)仿真模型庫(kù)中，matlab 提供的圖形界面仿真工具 simulink 由一系列模型庫(kù)組成,包括 sources(信源模塊)，sinks(顯示模塊)，discrete(離散系統(tǒng)模塊)，linear(線性環(huán)節(jié))，nonlinear(非線性環(huán)節(jié))，connections(連接)，blocksets&toolboxes(其他環(huán)節(jié))， 了解其中模塊庫(kù)子模塊的作用，并且分類此次仿真中需要用到的常用模塊，根據(jù)原理來(lái)進(jìn)行仿真建模。整個(gè)通信系統(tǒng)的流程圖被概括為：信號(hào)的

29、產(chǎn)生與輸出、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)。多址接入方式、濾波器以及傳輸介質(zhì)的模型。每個(gè)框圖都由一個(gè)子仿真模型庫(kù)構(gòu)成。在通信系統(tǒng)中，一般情況下，傳輸和接受所采用的技術(shù)是相互對(duì)應(yīng)的，因此，可以將發(fā)射與接收部分中各個(gè)子仿真模型庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的歸類。最后連接出框圖，設(shè)置各個(gè)元件的參數(shù)，就能在 scope 中觀察輸出。再進(jìn)行不同系統(tǒng)的分析總結(jié)和比較等等。陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)73. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)的介紹3.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖象等都是消息(message)。消息有模擬消息（如語(yǔ)音、

30、圖象等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號(hào)（signal）是傳輸消息的手段，信號(hào)是消息的物質(zhì)載體。通信的目的是傳遞消息，但對(duì)受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息(information) 。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來(lái)度量。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖 3-1。圖 3-1 通信系統(tǒng)一般模型3.2 模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型3.2.1 模擬通信系

31、統(tǒng)模型在模擬通信系統(tǒng)中， 信源（信息源，也稱發(fā)終端）的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，如電話系統(tǒng)中電話機(jī)可看成是信源。信源輸出的信號(hào)稱為基帶信號(hào)。所謂基帶信號(hào)是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制（進(jìn)行頻譜搬移和變換）的原始電信號(hào)，其特點(diǎn)是信號(hào)頻譜從零頻附近開(kāi)始，具有低通形式。根據(jù)原始電信號(hào)的特征，基帶信號(hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào)，相應(yīng)地，信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生的原始電信號(hào)（基帶信號(hào)）變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見(jiàn)的變換方式；對(duì)傳輸數(shù)陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)8字信號(hào)來(lái)說(shuō)，發(fā)送設(shè)備又

32、常常包含信源 編碼和信道編碼等。信道是指信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃梢允怯芯€的，也可以是無(wú)線 的，甚至還可以包含某些設(shè)備。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號(hào)來(lái)。信宿（也稱受信者或收終端）是將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息，如電話機(jī)將對(duì)方傳來(lái)的電信號(hào)還原成了聲音。 如圖 3-2 所示：圖 3-2 模擬通信系統(tǒng)一般模型3.2.2 數(shù)字通信系統(tǒng)模型在數(shù)字通信系統(tǒng)中， 信源，信道，調(diào)制器，解調(diào)器，收信者和模擬的一樣，加密器，編碼器看名字就能猜出功能了吧，

33、需要說(shuō)明的是，圖中調(diào)制器 / 解調(diào)器、加密器 / 解密器、編碼器 / 譯碼器等環(huán)節(jié)，在具體通信系統(tǒng)中是否全部采用，這要取決于具體設(shè)計(jì)條件和要求。但在一個(gè)系統(tǒng)中，如果發(fā)端有調(diào)制 / 加密 / 編碼，則收端必須有解調(diào) / 解密 / 譯碼。通常把有調(diào)制器 / 解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)。 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)與頻帶傳輸系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，我們把沒(méi)有調(diào)制器 / 解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)，如圖所示。圖中基帶信號(hào)形成器可能包括編碼器、加密器以及波形變換等，接收濾波器亦可能包括譯碼器、解密器等。模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)上面論述的數(shù)字通信系統(tǒng)中，信源輸出的信號(hào)均為數(shù)字基帶信號(hào)，

34、實(shí)際上，在日常生活中大部分信號(hào)（如語(yǔ)音信號(hào)）為連續(xù)變化的模擬信號(hào)。那么要實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)在數(shù)字系統(tǒng)中的傳輸，則必須在發(fā)端將模擬信號(hào)數(shù)字化，即陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)9進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換；在接收端需進(jìn)行相反 的轉(zhuǎn)換，即 d/a 轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸?shù)南到y(tǒng)如圖 3-3 所示。圖 3-3 數(shù)字通信系統(tǒng)一般模型 圖 3-4 數(shù)字通信系統(tǒng)仿真模型3.3 模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)根據(jù)信號(hào)方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。什么是模擬通信呢？比如在電話通信中，用戶線上傳送的電信號(hào)是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個(gè)變化的電信號(hào)無(wú)論在時(shí)間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)。

35、在用戶線上傳輸模擬信號(hào)的通信方式稱為“模擬通信” 。 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)10它是一種離散的、脈沖有無(wú)的組合形式，是負(fù)載數(shù)字信息的信號(hào)。電報(bào)信號(hào)就屬于數(shù)字信號(hào)。現(xiàn)在最常見(jiàn)的數(shù)字信號(hào)是幅度取值只有兩種(用 0 和 1 代表)的波形，稱為“二進(jìn)制信號(hào)” 。 “數(shù)字通信”是指用數(shù)字信號(hào)作為載體來(lái)傳輸信息，或者用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?數(shù)字通信與模擬通信相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：首先是抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字通信中的信息是包含在脈沖的有無(wú)之中的，只要噪聲絕對(duì)值不超過(guò)某一門限值，接收端便可判別脈沖的有無(wú)，以保證通信的可靠性。其次是遠(yuǎn)距離傳輸仍能保證質(zhì)量。因?yàn)閿?shù)

36、字通信是采用再生中繼方式，能夠消除噪音，再生的數(shù)字信號(hào)和原來(lái)的數(shù)字信號(hào)一樣，可繼續(xù)傳輸下去，這樣通信質(zhì)量便不受距離的影響，可高質(zhì)量地進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。此外，它還便于采用大規(guī)模集成電路，便于實(shí)現(xiàn)加密處理，便于實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)的計(jì)算機(jī)管理等優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，必須使發(fā)送端發(fā)出的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱為“模數(shù)變換” 。模擬信號(hào)數(shù)字化最基本的方法有三個(gè)過(guò)程，第一步是“抽樣” ，就是對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行離散化處理，通常是以相等的時(shí)間間隔來(lái)抽取模擬信號(hào)的樣值。第二步是“量化” ，將模擬信號(hào)樣值變換到最接近的數(shù)字值。因抽樣后的樣值在時(shí)間上雖是離散的，但在幅度上仍是連續(xù)的，量化過(guò)程就是把幅度上連續(xù)的抽樣也

37、變?yōu)殡x散的。第三步是“編碼” ，就是把量化后的樣值信號(hào)用一組二進(jìn)制數(shù)字代碼來(lái)表示，最終完成模擬信號(hào)的數(shù)字化。數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。接收端則是一個(gè)還原過(guò)程，把收到的數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)，即“數(shù)據(jù)摸變換” ，從而再現(xiàn)聲音或圖像。 如果發(fā)送端發(fā)出的信號(hào)本來(lái)就是數(shù)字信號(hào)，則用不著進(jìn)行模數(shù)變換過(guò)程，數(shù)字信號(hào)可直接進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。區(qū)別在于調(diào)制方式不同。模擬通信，技術(shù)很成熟，就是將模擬信號(hào)與載波進(jìn)行調(diào)制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號(hào)的獨(dú)特性，接受端通過(guò)低通濾波器，還原初始模擬信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)，首先進(jìn)行采樣，對(duì)于采樣幅值進(jìn)行編碼（0，1 編碼） ，然后進(jìn)行調(diào)制，相移鍵控等。接受端還原即可。區(qū)

38、別在于，由于數(shù)字通信其傳輸數(shù)字抽樣信號(hào)，在接受端可以得到還原，所以信號(hào)傳輸率高。而模擬信號(hào)，是對(duì)于信號(hào)的直接調(diào)制，與載波相乘，當(dāng)傳輸途中有干擾時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的沖擊，是不可修復(fù)的，所以造成失楨。數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn):（1）抗干擾能力強(qiáng)由于在數(shù)字通信中，傳輸?shù)男盘?hào)幅度是離散的，以二進(jìn)制為例，信號(hào)的取值只有兩個(gè)，這樣接收端只需判別兩種狀態(tài)。信號(hào)在傳輸過(guò)程中受陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)11到噪聲的干擾，必然會(huì)使波形失真，接收端對(duì)其進(jìn)行抽樣判決，以辨別是兩種狀態(tài)中的哪一個(gè)。只要噪聲的大小不足以影響判決的正確性，就能正確接收（再生） 。而在模擬通信中，傳輸?shù)男盘?hào)幅度是連續(xù)變化的，一旦疊加上噪聲，即使噪聲很小

39、，也很難消除它。數(shù)字通信抗噪聲性能好，還表現(xiàn)在微波中繼通信時(shí)，它可以消除噪聲積累。這是因?yàn)閿?shù)字信號(hào)在每次再生后，只要不發(fā)生錯(cuò)碼，它仍然像信源中發(fā)出的信號(hào)一樣，沒(méi)有噪聲疊加在上面。因此中繼站再多，數(shù)字通信仍具有良好的通信質(zhì)量。而模擬通信中繼時(shí)，只能增加信號(hào)能量（對(duì)信號(hào)放大） ，而不能消除噪聲。（2）差錯(cuò)可控?cái)?shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（差錯(cuò)） ，可通過(guò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)來(lái)控制，以提高傳輸?shù)目煽啃浴＃?）易加密數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)相比，它容易加密和解密。因此，數(shù)字通信保密性好。（4）易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字存貯技術(shù)、數(shù)字交換技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)飛速發(fā)展，許多設(shè)備、終端接口均是數(shù)

40、字信號(hào)，因此極易與數(shù)字通信系統(tǒng)相連接。數(shù)字通信的缺點(diǎn)相對(duì)于模擬通信來(lái)說(shuō)，數(shù)字通信主要有以下兩個(gè)缺點(diǎn)：（1）頻帶利用率不高系統(tǒng)的頻帶利用率，可用系統(tǒng)允許最大傳輸帶寬（信道的帶寬）與每路信號(hào)的有效帶寬之比來(lái)表征。數(shù)字通信中，數(shù)字信號(hào)占用的頻帶寬，以電話為例，一路模擬電話通常只占據(jù) 4khz 帶寬，但一路接近同樣話音質(zhì)量的數(shù)字電話可能要占據(jù) 20 60khz 的帶寬。因此，如果系統(tǒng)傳輸帶寬一定的話，模擬電話的頻帶利用率要高出數(shù)字電話的 5 15 倍。（2）系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜數(shù)字通信中，要準(zhǔn)確地恢復(fù)信號(hào)，接收端需要嚴(yán)格的同步系統(tǒng)，以保持收端和發(fā)端嚴(yán)格的節(jié)拍一致、編組一致。因此，數(shù)字通信系統(tǒng)及設(shè)備一般都比

41、較復(fù)雜，體積較大。不過(guò)，隨著新的寬帶傳輸信道（如光導(dǎo)纖維）的采用、窄帶調(diào)制技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字通信的這些缺點(diǎn)已經(jīng)弱化。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)字通信在今后的通信方式中必將逐步取代模擬通信而占主導(dǎo)地位。陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)124. 通信系統(tǒng)的仿真原理及框圖4.1 模擬通信系統(tǒng)的仿真原理 調(diào)制的作用: (1)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜搬移，適應(yīng)在頻帶信道內(nèi)的傳輸； (2)當(dāng)頻帶信道帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬時(shí)，可以將多路基帶信號(hào)調(diào)制到互不重疊的 頻帶上，充分利用信道帶寬，實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用（fdm)； (3)不同的調(diào)制方式具有不同的有效性和可靠性（如 fm 的可靠性好而有效性

42、差，am 有效性好而可靠性差） ，可以根據(jù)需要選用合適的調(diào)制方法。4.1.1 am 信號(hào)的調(diào)制解調(diào)原理調(diào)制原理：am 調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過(guò)程,就是按原始電信號(hào)的變化規(guī)律去改變載波某些參量的過(guò)程。+m(t)sam(t)a0cosct 圖 4-1 am 調(diào)制原理框圖am 信號(hào)的時(shí)域和頻域的表達(dá)式分別為 : 式（4-1）ttmtattmatscccamcoscoscos00 式（4-2） ccccammmas210 在式中，為外加的直流分量；可以是確知信號(hào)也可以是隨機(jī)信號(hào)，但通常認(rèn)為其平均值為 0，即。其頻譜是 dsb sc-am 信號(hào)的頻譜加上離散

43、大載波的頻譜。解調(diào)原理：am 信號(hào)的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號(hào)還原為調(diào)制信號(hào)。 am 信號(hào)的解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和包絡(luò)檢波解調(diào)。am 相干解調(diào)原理框圖如圖 4-2。相干解調(diào)（同步解調(diào)）：利用相干載波（頻率和相位都與原載波相同的恢復(fù)載波）進(jìn)行的解調(diào)，相干解調(diào)的關(guān)鍵在于必須產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會(huì)破壞原始陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)13信號(hào)的恢復(fù)。相干載波的提?。海?）導(dǎo)頻法：在發(fā)送端加上一離散的載頻分量，即導(dǎo)頻，在接收端用窄帶濾波器提取出來(lái)作為相干載波，導(dǎo)頻的功率要求比調(diào)制信號(hào)的功率??；（2）不需導(dǎo)頻的方法：平方環(huán)法、costas 環(huán)法。 lpfm

44、0(t)sam(t)cosct圖 4-2 am 相干解調(diào)原理框圖am 信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)成正比，故可以用包絡(luò)檢波的方法恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。包絡(luò)檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾波器組成： （1）整流：只保留信號(hào)中幅度大于 0 的部分；（2）低通濾波器：過(guò)濾出基帶信號(hào)；（3）隔直流電容：過(guò)濾掉直流分量。可以使用包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)，成本低，大功率離散載波造成的成本問(wèn)題由廣播電臺(tái)解決，解調(diào)不需要載波提取電路。并且在高信噪比情況下，包絡(luò)檢波解調(diào)具有與相干解調(diào)相同的解調(diào)輸出信噪比，在小信噪比時(shí)，輸出信噪比不是按比例的隨著輸入信噪比下降，而是急劇下降，這種現(xiàn)象稱為“門限效應(yīng)” ，相干解調(diào)不存在門

45、限效應(yīng)，因?yàn)橛杏眯盘?hào)和噪聲在相干解調(diào)中不會(huì)相混，包絡(luò)檢波中輸出有用信號(hào)和噪聲不再是相加的，而是相混的，即是有用信號(hào)分量乘以噪聲，這時(shí)已經(jīng)很難從輸出中區(qū)分出有用信號(hào)了。陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)145. 通信系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析5.1 模擬通信系統(tǒng)結(jié)果分析simulink 仿真流程（完成的 simulink 總體框圖、每個(gè)模塊所在位置及參數(shù)設(shè)置的說(shuō)明，自定義模塊的框圖及參數(shù)）5.1.1 am 模擬通信系統(tǒng) am 相干解調(diào)框圖圖 5-1 am 相干解調(diào)框圖信源參數(shù)參數(shù)：幅度 1 頻率 10rad/s陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)15載波參數(shù)：幅度 1 頻率 100rad/sbpf 參數(shù)

46、：下限頻率 90rad/s 上限頻率 110rad/s陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)16lpf 參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值 0 標(biāo)準(zhǔn)差 0.01陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì) am 包絡(luò)檢波解調(diào)框圖圖 5-2 am 包絡(luò)檢波框圖信源參數(shù)：幅度 1 頻率 10rad/s載波參數(shù)：幅度 1 頻率 100rad/s陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)18bpf 參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率 110rad/slpf 參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值 0 標(biāo)準(zhǔn)差 0.01陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)19全波整流器參數(shù)參數(shù)：下限 0 上限 inf

47、5.2 仿真結(jié)果框圖5.2.1 am 模擬系統(tǒng)仿真結(jié)果陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì) am 相干解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形圖 5-6 am 相干解調(diào)波形 am 在調(diào)制過(guò)程中的調(diào)制波形上：調(diào)制波形 下：信源波形圖 5-7 am 調(diào)制波形 am 包絡(luò)檢波解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)21圖 5-8 am 包絡(luò)檢波解調(diào)波形陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計(jì)226. 結(jié)論在本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)于對(duì)通信系統(tǒng)仿真的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了一定范圍的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，利用 simulink 工具包分別實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字系統(tǒng)的仿真，并且在調(diào)整參數(shù)

48、后以及輸出波形和理論的比較得出以下結(jié)論：模擬通信系統(tǒng)：1.am 信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。但為了保證包絡(luò)檢波時(shí)不發(fā)生失真，即確保使調(diào)制信號(hào)不產(chǎn)生相位突變，必須滿足直流分量大于等于信源幅度，否則將出現(xiàn)過(guò)調(diào)幅現(xiàn)象而帶來(lái)失真。dsb 信號(hào)的包絡(luò)不再與 m(t)成正比，故不能進(jìn)行包絡(luò)檢波，需采用相干解調(diào)；除不再含有載頻分量離散譜外，dsb 信號(hào)的頻譜與 am 信號(hào)的完全相同，仍由上下對(duì)稱的兩個(gè)邊帶組成。2.相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會(huì)破壞原始信號(hào)的恢復(fù)。3.包絡(luò)檢波解調(diào)電路簡(jiǎn)單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號(hào)，大大降低實(shí)現(xiàn)難度。4.系統(tǒng)存在延遲，且解調(diào)后信號(hào)幅度變小，最好能對(duì)其進(jìn)行放大。5.高斯白噪聲模塊只能模擬噪聲，而不能完全替代信