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摘要 :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。
本文主要是以 simulink 为基础平台,对 2PSK 信号的仿真。首先有关通信的绪论,然后文章第一章
是课程设计的要求。第二章是对 2PSK 信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个
课题所要表现的主要内容 2PSK 信号的仿真部分,调制和解调都是 simulink 建模的的方法及参数设置。
本文的主要目的是对 simulink 的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。
关键词:2PSK;调制与解调;simulink;
目录
第一章 绪论...........................................................................................................................................................1
1.1 通信技术背景..........................................................................................................................................1
1.2 课程设计的目的.....................................................................................................................................1
1.3 课程设计的基本任务和要求.................................................................................................................1
1.4 MATLAB/Simulink 的简介....................................................................................................................2
第二章 2psk 信号的调制与解调原理..................................................................................................................3
2.1 数字调制的基本原理..............................................................................................................................3
2.2 二进制相移键控......................................................................................................................................3
第三章 实验仿真与结果分析.............................................................................................................................7
3.1 调制部分..................................................................................................................................................7
3.1.1 Simulink 中 2PSK 调制的模块框图..........................................................................................7
3.1.2 各模块参数的设置.....................................................................................................................7
3.1.3 调制系统中各模块的波形.........................................................................................................8
3.1.4 结果分析......................................................................................................................................8
3.2 解调部分..................................................................................................................................................9
3.2.1 解调模块框图..............................................................................................................................9
3.2.2 各模块参数设置.........................................................................................................................9
3.2.3 各模块的波形 ...............................................................................10
3.2.4 结果分析....................................................................................................................................11
3.3 加入高斯白噪声的调制与解调............................................................................................................11
3.3.1 系统框图 3-3-1.........................................................................................................................11
3.3.2 各模块参数的设置...................................................................................................................11
3.3.3 示波器得到的波形...................................................................................................................13
3.3.4 结果分析....................................................................................................................................14
第四章 结束语...................................................................................................................................................15
参考文献...............................................................................................................................................................16
第一章 绪论
1.1 通信技术背景
通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的,是信息的
物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息(如语音、
图像等)以及数字消息(如数据、文字等)之分。所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后
才能在通信系统中传输。所以,信号(Signal)是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。
现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一
直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善,到现在数字调制技术的广泛运
用,使得信息的传输更为有效和可靠。
数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算
机连接等优点。因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来,数字通信发展十
分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系
统的主流。
随着现代电子技术的发展,通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科
学技术的进步,人们对通信的要求越来越高,各种技术会不断地应用于通信领域,各种新的通信业务将
不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信。
1.2 课程设计的目的
通信原理是电子信息工程通信方向的一门骨干的专业课,是通信方向后续专业课的基础。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。由于通信原
理理论深、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。
1.3 课程设计的基本任务和要求
本次课程设计的基本任务:
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。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。了解通信工程专业的发展现状及发展方向。
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:
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系统,并按题目要求运行、
检测系统仿真结果。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。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。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:用高斯白噪声模拟有线信道,并且分析高斯噪声对信号的影响。 要求编写课程设计论文,正确阐述
和分析设计和实验结果。
1.4 MATLAB/Simulink 的简介
Simulink 提供了一套预定义模块,加以组合即可创建详细的系统框图。Simulink 库浏览器包含系
统建模常用的模块库。其中包括:连续和离散动态模块,如积分和单位延迟;算法模块,如 Sum(加
法)、Product(乘法)和 Lookup Table(查找表)等;结构模块,如 Mux、Switch 和 Bus Selector
等,无论是使用这些模块,还是将手写 MATLAB、C、Fortran 或 Ada 代码融合到模型时,均可构建自定
义函数。借助于 Simulink 附加产品,可以加入航空、通信、PID 控制、控制逻辑、信号处理、视频和
图像处理以及其他应用的专业化组件。有了附加产品,还可以利用机械、电气和液压组件来构建物理系
统模型。Simulink 编辑器可用于全面控制模型中的内容和操作。
Simulik 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。
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