MatlabSimulink通信系統(tǒng)建模與仿真

電子信息課程設(shè)計(jì)題目：Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真班級(jí)：2008級(jí)電子（1）班學(xué)號(hào)：200895024026姓名：白陽(yáng)電子信息課程設(shè)計(jì)Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真—、設(shè)計(jì)目的：學(xué)習(xí)Matlab/Simulink的功能及基本用法，對(duì)給定系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真。二、基本知識(shí)：Simulink是用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包,依托于MATLAB豐富的仿真資源，可應(yīng)用于任何使用數(shù)學(xué)方式進(jìn)行描述的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其最大優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)、易用，只需用鼠標(biāo)拖動(dòng)模塊框圖就能迅速建立起系統(tǒng)的框圖模型。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、基本練習(xí)：(1)啟動(dòng)SIMULINK：先啟動(dòng)MATLAB，在命令窗口中鍵入:simulink,回車(chē)；或點(diǎn)擊窗口上的SIMULINK圖標(biāo)按鈕。SirnuinkFJ-Continuousdu^dtDtrivativftiE-HJ--tDiscontinuitiesDiscreteL口口4|」口TablesMathOperatioriEPM口delVeriFicaticanModel-WideUtilitiesPorts&SirnuinkFJ-Continuousdu^dtDtrivativftiE-HJ--tDiscontinuitiesDiscreteL口口4|」口TablesMathOperatioriEPM口delVeriFicaticanModel-WideUtilitiesPorts&Subs'：,-stemsSignalAttribute^：signalRoutingSinksSourcesUserDeFinedFunctionsi-rsMAReference呂口匚kse：tCommunic-ation5Bl口匚卜亠戸1Ccintrol5ystcrriTc-mlb口xDSPBlocksetEtat亡一SpiesTransferTcnTriTL=p-:-rtI）q!ay"l；i込*1；|Vari亡Traitsj1□上-1DelayZ&rFalfiR&ady圖（1）建立simulink(2)點(diǎn)擊File\new\Model或白紙圖標(biāo)，打開(kāi)一個(gè)創(chuàng)建新模型的窗口。

（3）移動(dòng)模塊到新建的窗口，并按需要排布。（4）連接模塊：將光標(biāo)指向起始模塊的輸出口，光標(biāo)變?yōu)椤?”然后拖動(dòng)鼠標(biāo)到目標(biāo)模塊的輸入口；或者，先單擊起始模塊，按下Ctrl鍵再單擊目標(biāo)模塊。（5）在連線(xiàn)中插入模塊：只需將模塊拖動(dòng)到連線(xiàn)上。（6）連線(xiàn)的分支與改變：用鼠標(biāo)單擊要分支的連線(xiàn)，光標(biāo)變?yōu)椤?”然后拖動(dòng)到目標(biāo)模塊；單擊并拖動(dòng)連線(xiàn)可改變連線(xiàn)的路徑。（7）信號(hào)的組合：用Mux模塊可將多個(gè)標(biāo)量信號(hào)組合成一個(gè)失量信號(hào)，送到另一模塊（如示波器Scope）。（8）生成標(biāo)簽信號(hào)：雙擊需要加入標(biāo)簽的信號(hào)線(xiàn)，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)簽編輯框,鍵入標(biāo)簽文本即可?；螯c(diǎn)擊Edit'SignalProperties。傳遞：選擇信號(hào)線(xiàn)并雙擊，在標(biāo)簽編輯框中鍵入<>,并在該尖括號(hào)內(nèi)鍵入信號(hào)標(biāo)簽即可。四、建立模型1.建立仿真模型（1）在simulinklibrarybrowser中查找元器件，并放置在創(chuàng)建的新模型的窗口中,連接元器件，得到如下的仿真模型。Fll&EditViewS-imulatlonFormatToolsHelp□3片會(huì)I2u?■!□.DE~|Nornal工鳥(niǎo)=囤越!回”匚hSprobleml7口口口H■-■0AWC-NCansilsnt口口口u■-■0SjgF49lSigral

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Genersic門(mén)FfodaciH-sndcrr-肌e■沖t-LttWSetuiBrionboDluojianbQAF-E.113^FIlTETD-ESianZTdWatepacEIrlOut!Fr^ud.1ArelogFiliejDes^n1jArelogFiliejDes^n1&N：RDetectionIrdOutlDisplayji*iiac-&NRdB￡eractlarDSEAWIrlCHiElDSEANBerrw>dulabwPafiMjndSNR圖（2）調(diào)幅解調(diào)器性能測(cè)試仿真模型分別雙擊雙邊帶相干解調(diào)模塊和低通濾波器模塊，彈出如下的對(duì)話(huà)框，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。相干解調(diào)模塊載波設(shè)置為1MHZ，初相位為-pi/2，低通濾波器截止頻率為6000HZ。號(hào)^ndtionEkckParsnwts^:D￡3AJVJDGrrodulatEfPassbandDSBAHbemuduNor〔仙間1卜亠1匸冊(cè)山?上百a出匸冊(cè)山?上百a出jrrfjMudwIT*“n玄$4ftaaibwac-anp4e-baKdx-alar.Thecdpulisa1-L>s-arph-b?edscalar.FunctionBio匸此Par-ameters:AnalogFilterDesign1Design|Erk|n±IntddKm弓k?dljtLov4)a?Hte<designrrcAhadn±IntddKm弓k?dljtLov4)a?Hte<designrrcAhaddiMenwrlhFikftoidAi:A1EDesignared汨怕rH攻ardefdancLgfilers；im^emenledm垃期?袒靳efoini.?re對(duì)3”圖(3)雙邊帶相干解調(diào)模塊及低通濾波器的設(shè)置對(duì)話(huà)框(4)在MATLAB中輸入如下程序進(jìn)行仿真。%ch5problem1.mSNR_in_dB=-10:2:30;SNR_in=10.人(SNR_in_dB./10);%信道信噪比m_a=0.3;%調(diào)制度P=0.5+(m_aA2)/4;%信號(hào)功率fork=1:length(SNR_in)sigma2=P/SNR_in(k);%計(jì)算信道噪聲方差并送入仿真模型sim('ch5problem1.mdl');%執(zhí)行仿真SNRdemod(k,:)=SNR_out;%記錄仿真結(jié)果endplot(SNR_in_dB,SNRdemod);xlabel（'輸入信噪比dB'）;ylabel（'解調(diào)輸出信噪比dB'）;legend（'包絡(luò)檢波'，相干解調(diào)'）;執(zhí)行程序之后，得出仿真結(jié)果如下圖所示。圖中給出了不同輸入信噪比下兩種解調(diào)器輸出的信噪比曲線(xiàn)。從圖中可見(jiàn)，高輸入信噪比情況下，相干解調(diào)方法下的輸出解調(diào)信噪比大致比包絡(luò)檢波法好3dB左右，但是在低輸入信噪比情況下，包絡(luò)檢波輸出信號(hào)質(zhì)量急劇下降,這樣我們就通過(guò)仿真驗(yàn)證了包絡(luò)檢波的門(mén)限效應(yīng)。FlFigjre1|口1回■?FileEditVierwInsertToolsDesktopIMndowHelp“□ssea3■\r艸?KD06□■巨記拉西巨記拉西——杞二禍調(diào)橈:夬圖（4）解調(diào)信噪比仿真結(jié)果同時(shí)在仿真中給出了三路解調(diào)輸出信號(hào)的波形，如下，從解調(diào)輸出的波形上也可以看出，在相同噪聲傳輸條件下，包絡(luò)檢波輸出的正弦波幅度較小,也即包絡(luò)檢波的解調(diào)增益較相干解調(diào)要小。

圖（5）仿真輸出的解調(diào)信號(hào)波形2建立另一個(gè)仿真模型（1）在圖（2）的基礎(chǔ)上加上一個(gè)鎖相環(huán)，構(gòu)成鎖相環(huán)相干解調(diào)器模型，如下?！闘h5pfobleniLE|回圖（6）鎖相環(huán)提取載波的相干解調(diào)仿真模型

（2）用類(lèi)似于對(duì)圖（2）進(jìn)行仿真的程序進(jìn)行仿真，程序如下%ch5problem1progB.mSNR_in_dB=-10:2:30;SNR_in=10.人(SNR_in_dB./10);%信道信噪比m_a=0.3;%調(diào)制度P=0.5+(m_aA2)/4;%信號(hào)功率fork=1:length(SNR_in)sigma2=P/SNR_in（k）;%計(jì)算信道噪聲方差并送入仿真模型sim（'ch5problemlprogB.mdl'）;%執(zhí)行仿真SNRdemod（k,:）=SNR_out;%記錄仿真結(jié)果endplot（SNR_in_dB,SNRdemod）;xlabel（'輸入信噪比dB'）;ylabel（'解調(diào)輸出信噪比dB'）;legend（'包絡(luò)檢波'，相干解調(diào)'）;（3）仿真的波形如下，從結(jié)果中可以看出，在低信噪比下，鎖相環(huán)相干解調(diào)器的性能比理想解調(diào)模塊要差一些，但在實(shí)際中由于PLL的門(mén)限效應(yīng)，一般不能達(dá)到這里仿真出來(lái)的性能曲線(xiàn)。匕a-導(dǎo)4\齊宅+：」用-□圖（7）鎖相環(huán)相干解調(diào)器的輸出信噪比性能對(duì)比（4）同時(shí)給出仿真輸出的解調(diào)信號(hào)波形如下BflScopeI1=1|[°]|S3I五?設(shè)計(jì)總結(jié)借由此次模擬通信系統(tǒng)的建模仿真設(shè)計(jì)，基本熟悉了調(diào)制解調(diào)的原理和借條性能的測(cè)試方法，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步深入理解超外差接收機(jī)的工作原理。設(shè)計(jì)過(guò)程中由于對(duì)軟件的不熟悉遇到了很多的問(wèn)題，例如，元器件的正確查找，參數(shù)設(shè)置，等等，在老師的指導(dǎo)下，參照參考書(shū)目