通信原理課設(shè)FSK非相干解調(diào)

1、1 .設(shè)計(jì)平臺(tái)Simulink介紹Simulink是MATLABR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(shū)寫(xiě)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)用與控制理論和數(shù)字信號(hào)處理復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。Sinulink是MATLA沖的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用與線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simul

2、ink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶(hù)接口（GUI）,這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶(hù)可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。2 .課程設(shè)計(jì)的目的本次課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用MATLA歆件，在simulink平臺(tái)下建立仿真模型。實(shí)現(xiàn)模擬基帶信號(hào)經(jīng)2FSK調(diào)制與非相干解調(diào)的傳輸過(guò)程，通過(guò)分析比較調(diào)制解調(diào)輸出波形以及功率譜特征，理解2FSK調(diào)制原理。加深對(duì)所學(xué)的通信原理知識(shí)理解，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提高利用

3、通信原理知識(shí)處理通信系統(tǒng)問(wèn)題的能力，為今后的專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作打下良好的基礎(chǔ)。能比較扎實(shí)地掌握本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，掌握數(shù)字通信系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)備的分析、開(kāi)發(fā)等基本技能。3 .課程設(shè)計(jì)的要求用simulink對(duì)系統(tǒng)建模輸入數(shù)字信號(hào)已調(diào)波形并進(jìn)行接收判決，觀察各點(diǎn)相應(yīng)輸出波形通過(guò)多次輸入輸出對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能進(jìn)行分析對(duì)解調(diào)原理進(jìn)行分析4 .課程設(shè)計(jì)的原理2FSK的調(diào)制4.1.1 2FSK基本原理2FSK是利用數(shù)字基帶信號(hào)控制在波的頻率來(lái)傳遞信息,在2FSK中,載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在fl和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化表達(dá)式為*1出現(xiàn)微率為H對(duì)應(yīng)于叫小+幻Dj.=t11J1/XA/WWX

4、AAAPsl(t)CCB(wt-i)-=v值t)cos何2t-NewModel,即可生成空白仿真模型窗口。5設(shè)計(jì)步驟2FSK的調(diào)制部分打開(kāi)simulink工具箱，點(diǎn)擊filemodel,新建一個(gè)仿真空白模型，將2FSK信號(hào)調(diào)制所需要的模塊拖入空白模型中。下圖中的BernoulliBinaryGenertor模塊為數(shù)字基帶信號(hào)源模塊、SineWave模塊為頻率為f1和f2載波模塊、Switch模塊為選擇開(kāi)關(guān)模塊、Scope模塊為示波器模塊。圖2FSK信號(hào)調(diào)制部分的simulink模型方框圖2FSK的調(diào)制部分參數(shù)設(shè)置國(guó)SourceBlockParametersiS-fneWave金Nwit&rof

5、offsetsamples=Phse#Samplesperperiod/(2*pi)Usethesankple-basedsinetypeifntunericalptoLlemsduetrunningcr1axgetimes(e.g.overflowinabsolutetime)occur.ParametersSinetype:Tim曰basedTime(t):UsesimjulationtimeAmplitude：5Elas:0Frequency：100Fhase(rad)：0SampLutime：1/500-JInterpretvectorparancteraas1-DOKCancelhe

6、lpApply圖5,1.1-1載波sinewave的參數(shù)設(shè)置其中fl幅度為5;頻率為100HZ;采樣時(shí)間為1/500的信號(hào)圖5.1.1-2載波sinewave的參數(shù)設(shè)置其中fl幅度為5;頻率為50HZ;采樣時(shí)間為1/500.2FSK的調(diào)制部分仿真經(jīng)過(guò)以上參數(shù)的設(shè)置后就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，其各點(diǎn)的時(shí)間波形如下:圖2FSK調(diào)制波形圖其中第1個(gè)圖形為載波fl的波形圖；第2個(gè)圖形為信號(hào)源的波形圖；第3個(gè)圖形為載波f2的波形圖；第4個(gè)圖形為fl和f2的調(diào)制波形。2FSK信號(hào)的非相干解調(diào)5.2.12FSK的非相干解調(diào)部分打開(kāi)simulink工具箱，點(diǎn)擊filemodel,新建一個(gè)仿真空白模型，將2FSK信

7、號(hào)解調(diào)所需的模塊拖入空白模型中。下圖中的AnalogFilterDesign模塊為帶通濾波器模塊、Abs模塊為絕對(duì)值，起作用等同于包絡(luò)檢波器、Scope模塊為示波器、Subtract模塊為對(duì)信號(hào)進(jìn)行加法或減法運(yùn)算、Zeroorderhold模塊的功能為零階保持模塊、QuantizingEncoder為量化編碼器模塊、Zeroorderhold和QuantizingEncoder的作用等同于在定時(shí)脈沖下的抽樣判決器。圖5.2.12FSK的非相干解調(diào)部分5.2.22FSK解調(diào)部分參數(shù)設(shè)置|%|Fundi0nBlockParameters:AnalogFilterDtsignAnalogFilter

8、Design(m.asl?)(link)Designoneofseveralstandardanalogfliters,imcplenentedinstate-jpacefornt.ParajnetarsDesignnethad:ButterworthFiltertype；BanistopFilterorder:8Lowerpwwwbandedgefrequencyrad/s)：90UpperpggbandfrequencyCrad/s):120Apply圖5.2.2-1帶通濾波器1參數(shù)設(shè)置圖5.2.2-2帶通濾波器2參數(shù)設(shè)置圖5.2.2-3零階保持模塊參數(shù)的設(shè)置5.2.32FSK非相干解調(diào)部

9、分的仿真圖5.2.32FSK非相干解調(diào)波形第一個(gè)圖形為fl經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的圖形，第二個(gè)圖形為f2經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的圖形，第三個(gè)圖形fl經(jīng)過(guò)解調(diào)后的圖形，第四個(gè)圖形為f2經(jīng)過(guò)解調(diào)后的圖形，第五個(gè)圖形為fl和f2經(jīng)過(guò)解調(diào)后的圖形，第六個(gè)是經(jīng)過(guò)零階保持模塊后的圖形，第七個(gè)是解調(diào)出現(xiàn)的波形圖，出現(xiàn)延時(shí)，符合實(shí)驗(yàn)要求。6.設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)兩周的時(shí)間，課程設(shè)計(jì)順利完成，期間少不了老師和同學(xué)的幫助。在課設(shè)過(guò)程中，是以所學(xué)理論為基礎(chǔ)，自己查閱資料和動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作完成整個(gè)課設(shè)，在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我又重溫了2FSK的調(diào)制和解調(diào)的相關(guān)知識(shí)，更加熟悉了MATLASO勺simulink工具箱，學(xué)會(huì)了建立模型,按照做出來(lái)的圖形