通信网络基础实验报告基于MATLABSIMULINK设计ASKPSKFSK通信仿真系统以及Simulink编程的优点和不足

通信网络基础实验

实验报告

姓名:

学号:

班级:

实验名称：

通信网络系统仿真设计与实现

实验目的：

1、学习MATLAB软件，掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程。

2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。

实验环境：

1、软件环境：Windows2000/XP

2、硬件环境：IBM-PC或兼容机

实验学时：

4学时、必做、综合实验

实验内容：

1、ASK调制解调的通信仿真系统；

2、PSK调制解调的通信仿真系统：

3、FSK调制解调的通信仿真系统。

实验要求：

1、基于MATLAB-SIMULINK分别设计一套ASK、PSK、FSK通信系统。

2、比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。

实验步骤：

独立自主完成

分析思考：

通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的，为什么？Simulink编程的优点和不足是什么？

实验结论：

1、对于ASK调制解调的通信系统

调制：

仿真结果显示如下：

上图中CH1表示的是调制前的信号频谱，CH2表示的是ASK调制后的信号波形。

上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形，第二张图是幅度调制后通带信号的波形，第三张是解调信号的波形图。有图可看出信道有一定的延迟。

由于在解调过程中没有信道和噪声，所以误码率相对较小，一般是由于码间串扰或是参数设置的问题，此系统的误码率为0.3636。

2、对于FSK调制解调的通信系统

调制：

仿真结果如下：

2FSK基带调制信号频谱图

CH1表示的是基带信号的功率谱，而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。

2FSK信号解调各点时间波形

经过系统的仿真可以观察出系统的误码率为0.7273，如下图所示：

3、对于PSK的调制解调通信系统

调制：

在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1 和0.用两个反相的载波信号进行调制，其方框图如下：

2PSK信号调制的simulink的模型图

其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波，正弦脉冲作为信号源。

2PSK调制的各点时间波形解调仿真：

2PSK解调框图（2）各点的时间波形如下所示：

2PSK解调各点的时间波形

由图可以看出其误码率为0.6667，由于没有噪声的影响所以误码率一般在0.5，由于系统的不准确性和码间影响所以误码率稍微偏大。

思考题

Simulink编程的优点和不足是什么？

答： Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，连续、离散时间模型，或者是两者的混合。系统还可以使多种采样频率的系统，而且系统可以是多进程的。在Simulink环境中，它提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便，故只需进行简单的点击和拖动就能完成建模，并可直接进行系统的仿真，快速的得到仿真结果。它的主要特点在于：1、建模方便、快捷；2、易于进行模型分析；3、优越的仿真性能。它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。Simulink模块库（或函数库）包含有Sinks（输出方式）、Sources（输入源）、Linear （线性环节）、Nonlinear（非线性环节）、Connection（连接与接口）和Extra（其他环节）等具有不同功能或函数运算的Simulink库模块（或库函数），而且每个子模型库中包含有相应的功能模块，还可以根据需要定制和创建自己的模块。用Simulink 创建的模型可以具有递阶结构，因此可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。可以从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中的子系统模块，来查看其下一级的内容，以此类推，从而可以看到整个模型的细节，帮助理解模型的结构和各模块之间的相互关系。在定义完一个模型后，可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。采用Scope模块和其他的显示模块，可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果，若改变模块的参数并再次运行即可观察到相应的结果，这适用于因果关系的问题研究。仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。但是Simulink不能脱离MATLAB而独立工作。

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