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扩频信号的2PSK调制与相干解调系统仿真
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2012-10-17
19:03:24
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本次课程设计主要运用MATLAB软件,在Simulink[1]平台下建立仿真模型。实现模拟扩频信号经2PSK调制与相干解调的传输过程,通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征,理解2PSK调制原理。将系统分别在理想信道和非理想信道中运行,并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设计的系统性能,并对其进行分析总结,清楚的展现2PSK数字频带传输系统的结构组成和传输特性。
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扩频信号的 2PSK 调制与相干解调系统仿真 第 1 页 共 20 页
1 引言
在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。将原始的数字基带信号,
经过频谱搬移,变换为适合在频带上传输的频带信号,传输这个信号的系统就称为频
带传输系统。在频带传输系统中,根据数字信号对再拨不同参数的控制,形成不同的
频带调制方法。二进制相移键控(2PSK)是用二进制数字信号控制载波的两个相位,
这两个相位通常相隔 π 弧度,又称二相相移键控(BPSK)。
本次课程设计主要运用 MATLAB 软件,在 Simulink
[1]
平台下建立仿真模型。实现
模拟扩频信号经 2PSK 调制与相干解调的传输过程,通过分析比较调制解调输出波形
以及功率谱特征,理解 2PSK 调制原理。将系统分别在理想信道和非理想信道中运行,
并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设计的系统性能,并对其进行分
析总结,清楚的展现 2PSK 数字频带传输系统的结构组成和传输特性。
1.1 课程设计的目的
通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课,是通信工程专业后续专业课的基
础。掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础,可提高处理通信系
统问题能力和素质。由于通信工程专业理论深、实践性强,做好课程设计,对学生掌
握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。
通信课程设计的目的是为了学生加深对所学的通信原理知识理解,培养学生专业
素质,提高利用通信原理知识处理通信系统问题的能力,为今后的专业课程的学习、
毕业设计和工作打下良好的基础。使学生能比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本
理论,掌握数字通信系统及有关设备的分析、开发等基本技能,受到必要工程训练和
初步的科学研究方法和实践训练,增强分析和解决问题的能力,了解本通信专业的新
发展。
1.2 课程设计的基本任务和要求
扩频信号的 2PSK 调制与相干解调系统仿真 第 2 页 共 20 页
本次课程设计的基本任务:
(1)使学生通过专业课程设计掌握通信中常用的信号处理方法,能够分析简单通信系
统的性能。
(2)使学生掌握通信电路的设计方法,能够进行设计简单的通信电路系统。
(3)了解通信工程专业的发展现状及发展方向。
(4)与运用学过的 MATLAB 基本知识,熟悉 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真
平台的使用。
课程设计中必须遵循下列要求:
(1)利用通信原理中学习的理论知识,在 Simulik 仿真平台中设计出各种调制与解调
系统、基带传输系统、差错控制编解码系统等等,并按题目要求运行、检测系统仿真
结果。
(2)构建调制电路,并用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制
前后信号频谱的变化。
(3)再以调制信号为输入,构建解调电路,用示波器观察调制前后的信号波形,用频
谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。
(4)在调制与解调电路间加上噪声源,模拟信号在不同信道中的传输:a 用高斯白噪
声模拟有线信道,b 用瑞利噪声模拟有直射分量的无线信道,c 用莱斯噪声模拟无直
射分量的无线信道。将三种噪声源的方差均设置为 0.1,分析比较通过三种不同信道后
的接收信号的性能。
(5)要求编写课程设计论文,正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 设计平台
MATLAB 语言是由美国 New Mexico 大学的 Cleve Moler 于 1980 年开始开发的,
1984 年由 Cleve Moler 等人创立的 Math Works 公司推出了第一个商业版本。经十
几年的发展、竞争和完善,现已成为国际公认最优秀的科技应用软。
MARLAB 语言的两个最著名特点,即其强大的矩阵运算能力和完善的图形可视化
功能,使得它成为国际控制界应用最广的首选计算机工具,MATLAB 具有对应用学科
极强的适应力,很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学甚至科技文字
处理不可缺少的基础软件。
Simulink 是 MATLAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合
扩频信号的 2PSK 调制与相干解调系统仿真 第 3 页 共 20 页
分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操
作,就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、
贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点 Simulink 已被广泛应用于控制理论
和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要
求应用于 Simulink
[1]
。
Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具,是一种基于 MATLAB 的框图设
计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、
非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink 可以用连续采样时
间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系
统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个
建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能
完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结
果。
Simulink 是 MATLAB 软件的扩展,它与 MATLAB 语言的主要区别在于,其与用
户交互接口是基于 Windows 的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精
力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。
所谓模型化图形输入是指 Simulik 提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用
户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,
通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型,进而
进行仿真与分析
[2]
。
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2 设计原理
2.1 Simulink 工作环境
(1)模型库
单击 MATLAB 工作界面工具栏上的 按钮即可进入 Simulink 模型库。Simulik
模块库按功能进行分为以下 8 类子库:Continuous(连续模块)Discrete(离散模
块)Function&Tables(函数和平台模块)Math(数学模块)Nonlinear(非线性模
块)Signals&Systems(信号和系统模块)Sinks(接收器模块)Sources(输入源
模块)用户可以根据需要混合使用模型库中的模块来组合系统,也可以封装自己的模
块,自定义模块库、从而实现全图形化仿真。
(2)设计仿真模型
在 MATLAB 子窗口或 Simulink 模型库的菜单栏依次选择“File” | “New” |
“Model”,即可生成空白仿真模型窗口如下:
图 2.1 新建仿真模型窗口
(3)运行仿真
两种方式分别是菜单方式和命令行方式,菜单方式:在菜单栏中依次选
择"Simulation" | "Start" 或在工具栏上单击 。命令行方式:输入“sim”启动仿真进
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资源评论
- 55291852013-08-27可以作 为参考
- victorcaicai2013-06-18还行,就是有些参数要自己弄
dongriwd
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