基于某matlab地模拟信号数字化仿真
基于MATLAB的simulink对信号调制与解调的仿真
基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要是以simulink为基础平台，对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。
文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2ASK、2FSK和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，第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分各信号都是采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示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：2ASK、2FSK、2PSK，simulink,调制，相干解调目录摘要 (32)第一章绪论 (34)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (34)1.2 通信发展简史....................................... 错误！未定义书签。
4 1.3 通信技术的现状和发展趋势........................... 错误！未定义书签。
7 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现...... 错误！未定义书签。
7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现..................... 错误！未定义书签。
8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误！未定义书签。
11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现................... 错误！未定义书签。
[信息与通信]基于matlab的dtmf信号的仿真分析完整版毕业设计[管理资料]
![[信息与通信]基于matlab的dtmf信号的仿真分析完整版毕业设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/f43373949b6648d7c0c746d6.png)
基于MATLAB的DTMF信号的仿真分析摘要双音多频信号由于具有抗干扰性强和高速率传输的优点，在世界范围内使用在按键式电话机上。
近年来，DTMF信号也应用在交互式控制中，诸如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM终端以及VOIP系统中，研究其在MATLAB下的仿真实现，有助于其具体系统的优化设计。
本文首先阐述了DTMF信号的原理，介绍了在MATLAB仿真软件中产生的DTMF信号的方法，对GEORTZEL算法和快速傅里叶变换法提取的频谱方面的性能进行分析比较。
本文仿真时采用GEORTZEL算法，在白噪声的环境下对输入的DTMF信号提取频谱信息，即所谓的检测过程。
本文还用MATLAB的图形控制语句“uicontrol”创建一个按键“pushbutton”的DTMF信号的模拟键盘。
发声部分的程序是按照国际标准规定的双音多频拨号系统的频率，每个按键对应低音频组的一个频率和高音频组的一个频率，即每按一键发出特定的双音，并且在频谱图上显示相应的双频。
关键词：GEORTZEL算法，双音多频，快速傅立叶变换，MATLABTHE ANALYSIS OF DTMF SIGNAL SIMULATIONWITH MATLABABSTRACTDual Tone Multi Frequency signal as a strong anti-interference and the advantages of high-speed transmission is now being used worldwide in the push-button telephone. DTMF signals are also applied in recent years, interactive control, such as the language menu, language e-mail, phone banking and ATM terminals, and VOIP systems, and thus under study in the MATLAB simulation helps optimize the design of their specific systems.This paper describes the principles and how DTMF signals generated by MATLAB DTMF signals, and with the GEORTZEL algorithm and the FFT algorithm for fast Fourier spectrum analysis and comparison of extraction, and then, get with the GEORTZEL algorithm in the context of white noise on the input DTMF signal extracting spectral information, the so-called detection process.At the same time using MATLAB's graphical control statements "uicontrol" button to create a "pushbutton" the DTMF signal analog keyboard. Sound part of the program in accordance with international standards for dual-tone multi-frequency dialing system frequency, each key corresponds to a group of low audio frequency and a high frequency of the audio group, that is, each issued by a specific two-tone keys, and Spectrum shown in the corresponding frequency.KEY WORDS：GEORTZEL, Dual-Tone Multi-Frequency, Fast Fourier Transfer, MATLAB目录前言 0第1章概述 (1)§信号概述 (1)§数字信号概述 (1)§数字滤波器 (2)§频率分析 (3)第2章DTMF信号产生和检测原理 (4)§ DTMF信号 (4)§ DTMF信号的识别及算法实现 (5)§ DTMF信号的识别 (5)§ DTMF信号的检测 (8)§ GOERTZEL算法原理 (10)第3章双音多频系统的MATLAB设计与实现 (14)§ MATLAB工具简介 (14)§ DTMF信号的产生、检测 (16)§双音多频信号的产生 (16)§双音多频信号的检测 (17)§ DTMF信号键盘的仿真 (20)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)外文资料原文 (30)外文资料译文 (37)前言双音多频(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信号是音频电话中的拨号信号，由美国AT&T贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。
基于matlab的QAM信号性能仿真
基于matlab的QAM信号性能仿真引言正交振幅调制，这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。
QAM是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。
单独使用振幅和相位携带信息时，不能最充分利用信号平面，这可由矢量图中信号矢量端点的分布直观观察到。
多进制振幅调制时，矢量端点在一条轴上分布；多进制相位调制时，矢量点在一个圆上分布。
随着进制数M的增大，这些矢量端点之间的最小距离也随之减少。
但如果充分利用整个平面，将矢量端点重新合理地分布，则可能在不减小最小距离的情况下，增加信号的端点数。
基于上述概念引出的振幅与相位结合的调制方式被称为数字复合调制方式，一般的复合调制称为幅相键控(APK)，2个正交载波幅相键控称为正交振幅调制。
随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，也不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
一、现代数字调制技术概述所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电调制是载波用于发射的过程。
如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。
如今的调制的主要目的是上将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。
此目标被称为频谱效率，量度数据在分配的带宽中传输的速度。
此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。
现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术，下面将常用的几种数字调制技术进行简单介绍。
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真摘要本文研究的主要内容是《通信原理》仿真实验平台的设计与实现---模拟信号数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号，如电话传送的话音信号，模拟摄像机输出的图像信号等，若使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A变换。
模拟信号数字化由抽样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和传送等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术中。
不仅如此，Matlab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。
在科研教学方面发挥着重要的作用。
Matlab有诸多优点，编程简单、操作容易、处理数据迅速等。
本文主要阐述的是模拟信号数字化的理论基础和实现方法。
利用Matlab提供的可视化工具建立了数字化系统的仿真模型，详细讲述了抽样、量化、编码的设计，并指出了在仿真建模中要注意的问题。
在给定的仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。
关键词：Matlab、模拟信号数字化、仿真绪论1837年，莫尔斯完成了电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营，这可认为是电信或者远程通信，也就是数字通信的开始。
数字化可从脉冲编码调制开始说起。
1937年里夫提出用脉冲编码调制对语声信号编码，这种方法优点很多。
例如易于加密，不像模拟传输那样有噪声积累等。
但在当代代价太大，无法实用化；在第二次世界大战期间，美军曾开发并使用24路PCM系统，取得优良的保密效果。
但在商业上应用还要等到20世纪70年代。
才能取代当时普遍采用的载波系统。
我国70代初期决定采用30路的一次群标准，80年代初步引入商用，并开始了通信数字化的方向。
数字化的另一个动向是计算机通信的发展。
随着计算机能力的强大，并日益被利用，计算机之间的信息共享成为进一步扩大其效能的必需。
60年代对此进行了很多研究，其结果表现在1972年投入使用的阿巴网。
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真
脉冲编码调制（PCM）原理：
图 1-9 脉冲编码调制示意图
PCM 系统的原理方框图如下图所示，同种，输入的模拟信号 m（t）经抽样、量化、
编码后变换成数字信号，经心道传送到接收端的译码器，由译码器还原出抽样值，再经过
定理内容：抽样定理在时域上可以表述为：对于一个频带限制在（0，fH）Hz 内的时间 连续信号 f(t),如果以 Ts≤1/(2fH)秒间隔对其进行等间隔抽样，则 f（t）将被所得到的 抽样值完全确定。模拟信号的抽样过程如下图。
图 1-2 模拟信号抽样的过程示意图
下图分析可知模拟信号抽样过程中各个信号的波形与频谱。
模拟信号数字化系统的研究与仿真
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通信原理课程设计
图 1-4 两种情况下的抽样信号频谱分析
应该注意的一点是：抽样频率并不是越高越好。只要能满足抽样频率大于奈奎斯特频 率，并留有一定的防卫带即可。
1.1.2 带通信号的抽样定理
实际中遇到的许多信号时带通型信号，模拟信号的频道限制在 fL～fH 之间，fL 为信号 最低频率，fH 为最高频率。而且当 fH>B，其中 B=fH-fL 时，该信号通常被成为带通型信号， 其中 B 为带通信号的频带。
对于带通信号，如果采用低通抽样定理的抽样速率 fs≥2fh，对频率限制在 fL 与 fH 之间 的带通型信号抽样，肯定能满足频谱不混叠的要求，如图所示。
模拟信号数字化系统的研究与仿真
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通信原理课程设计
图 1-5 带通信号的抽样频谱
定理内容：一个带通信号 f（t），其频率限制在 fL 与 fH 之间，带宽为 B=fh-fl，如果 最小抽样速率 fs=2fh/n，n 是一个不超过 fh/B 的最大整数，那么 f（t）就可以完全由抽 样值确定。 下面两种情况说明：
如何在Matlab中进行模拟和仿真
如何在Matlab中进行模拟和仿真引言：模拟和仿真是数字化时代不可替代的工具，在众多领域具有广泛的应用。
Matlab作为一种强大的数学计算软件，提供了丰富的工具和函数，可以帮助我们进行各种模拟和仿真分析。
本文将介绍如何在Matlab中进行模拟和仿真，以及一些常用的技巧和注意事项。
一、Matlab中的模拟和仿真工具1. Matlab的基本特性Matlab具有高效的计算能力和友好的用户界面，支持多种数学运算、绘图和数据处理功能。
它提供了丰富的工具箱，可以满足不同领域的模拟和仿真需求。
2. Matlab SimulinkMatlab Simulink是Matlab中的一款强大的系统仿真工具，可用于建立各种复杂的动态系统模型。
通过使用Simulink中的模块和线路连接，可以直观地建立并仿真各种系统，如电路、机械系统、控制系统等。
3. Matlab中的其他工具箱除了Simulink，Matlab还提供了许多其他工具箱，如Signal Processing Toolbox、Control System Toolbox、Communication Toolbox等，可以用于处理和分析特定领域的信号、控制和通信问题。
这些工具箱提供了丰富的函数和算法，大大简化了模拟和仿真的过程。
二、Matlab模拟和仿真的基本步骤1. 建立模型在进行模拟和仿真之前，首先需要明确模型的目标和要求。
然后，根据模型的特点和公式，使用Matlab提供的函数和工具箱，建立相应的数学模型。
可以根据需要将模型分为多个子系统，以便更好地组织和管理模型。
2. 参数设置模型建立完成后，需要设置各个参数的数值。
这些参数可能包括模型的物理特性、控制参数等。
根据具体情况，可以通过手工输入、数据拟合或对已有数据的分析来确定参数的取值。
3. 运行仿真参数设置完成后，即可运行仿真。
Matlab提供了多种仿真方法，如连续仿真、离散仿真、Monte Carlo仿真等。
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展，数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。
作为数字通信中的关键技术之一，数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。
在众多的数字调制方式中，2ASK （二进制振幅键控）因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。
本文旨在通过MATLAB软件平台，对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究，以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。
本文首先介绍了数字调制技术的基本概念，包括数字调制的基本原理、分类和特点。
在此基础上，重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。
通过MATLAB编程，本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型，并进行了性能分析和优化。
在仿真研究中，本文首先生成了随机二进制信息序列，然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制，得到已调信号。
接着，对已调信号进行信道传输，模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。
在接收端，通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调，恢复出原始信息序列。
通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列，本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能，并讨论了不同参数对系统性能的影响。
本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。
通过MATLAB仿真平台的运用，本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。
二、2ASK数字调制技术原理2ASK（二进制振幅键控）是一种数字调制技术，主要用于数字信号的传输。
它的基本思想是将数字信号（通常是二进制信号，即0和1）转换为模拟信号，以便在模拟信道上进行传输。
2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态（0或1）来控制载波信号的振幅。
在2ASK调制过程中，当数字信号为“1”时，载波信号的振幅保持在一个较高的水平；而当数字信号为“0”时，载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。
基于matlab的QPSK与BPSK信号性能比较仿真讲解
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章概述 (2)第二章QPSK通信系统原理与仿真 (2)2.1 QPSK系统框图介绍 (2)2.2 QPSK信号的调制原理 (3)2.2.1 QPSK信号产生方法 (3)2.2.2 QPSK星座图 (4)2.3 QPSK解调原理及误码率分析 (4)2.3.1 QPSK解调方法 (4)2.3.2 QPSK系统误码率 (5)2.4 QPSK信号在AWGN信道下仿真 (5)第三章BPSK通信系统原理与仿真 (6)3.1 BPSK信号的调制原理 (6)3.2 BPSK解调原理及误码率分析 (7)第四章QPSK与BPSK性能比较 (8)4.1 QPSK与BPSK在多信道下比较仿真 (8)4.1.1 纵向比较分析 (8)4.1.2 横向比较分析 (10)4.2 仿真结果分析 (10)4.2.1 误码率分析 (10)4.2.2 频带利用率比较 (10)附录 (11)代码1 (11)代码2 (11)代码3 (14)代码4 (16)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章概述QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。
它以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点，广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接人、移动通信及有线电视系统之中。
BPSK是英文Binary Phase Shift Keying的缩略语简称，意为二相相移键控，是利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
它使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
本文所研究的QPSK系统与二进制的BPSK系统相比，具有以下特点:1.在传码率相同的情况下，四进制数字调制系统的信息速率是二进制系统的2倍。
基于MATLAB的模拟通信系统的仿真与实现
• 139•针对通信原理课程的教学特点和传统实验教学存在的问题，讨论了将Matlab软件引入到通信原理课程教学的必要性。
以模拟调制系统为例，利用Matlab的工具箱和Simulink界面对通信系统进行可视化教学，并给出了仿真结果。
实践证明，不仅在课堂教学中以更加直观的方式进行讲解，而且补充和完善传统实验的不足，提高学生学习积极性，教学效果得到较大提升。
随着5G通信的到来，通信技术在人们日常生活中是无处不在，现代通信技术取得了显著进展。
通信原理作为高校通信工程和电子信息等本科专业课程体系中重要的专业基础课，系统阐述了模拟和数字通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，为学生学习后续课程储备专业素养（王海华，Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究：湖北理工学院学报，2015）。
然而这门课程理论内容丰富，系统模型抽象，数学公式多，推理过程繁琐，学生普遍感到枯燥难懂，抓不住重点，学习吃力，不能顺利学好本课程（基于Matlab_Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究：现代电子技术，2015；邵玉斌，Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析：清华大学出版社，2008）。
为此，在教学过程中引入Matlab仿真技术，理论联系实践开展教学工作，通过simulink界面搭建系统模型，调整参数，观察通信系统性能，激发学生的学习积极性，提升教学质量，实现良好的教学模式。
1 Matlab软件介绍Matlab在工程数值运算和系统仿真方面具有强大的功能，主要包括数值分析、仿真建模、系统控制和优化等功能（牛磊，赵正平，郭博，Matlab仿真在通信原理教学中的应用：阜阳师范学院学报，2014）。
在Matlab的Communication Toolbox（通信工具箱）中提供了许多仿真函数和模块，用于对通信系统进行仿真和分析。
Simulink平台是Matlab中一种可视化仿真工具，提供了建立模型方框图的图形用户界面（GUI），可以将图形化的系统模块连接起来，从而建立直观、功能丰富的动态系统模型（黄琳，曹杉杉，熊旭辉.基于Matlab的通信原理实验课程设计：湖北师范大学学报，2017）。
在Matlab中实现模拟和数字信号的系统建模
在Matlab中实现模拟和数字信号的系统建模背景介绍：模拟信号是连续的，可以采用各种函数来表示；而数字信号是离散的，由一系列采样值组成。
系统建模是指对信号传输系统进行数学描述，以便分析和设计该系统。
在Matlab中，我们可以利用其丰富的工具箱和函数来实现对模拟和数字信号的系统建模。
一、模拟信号的系统建模1. 信号的采样与量化在模拟信号的系统建模中，我们首先需要对信号进行采样与量化。
采样是指在一定时间间隔内对信号进行抽样，形成离散的序列。
而量化则是将每个采样值映射到一个离散的量化水平。
在Matlab中，我们可以使用“sample”函数来进行信号的采样，使用“quantize”函数来进行信号的量化。
2. 信号处理一旦信号被采样和量化，我们可以对其进行各种信号处理操作，如滤波、卷积、相关等。
这些操作可以帮助我们提取信号中的特征并进行进一步的分析。
在Matlab中，我们可以使用信号处理工具箱中的函数来实现各种信号处理操作，如“filter”函数用于滤波，以及“conv”函数用于卷积操作。
3. 系统建模在模拟信号的系统建模中，我们通常会用线性差分方程（LDE）来描述信号和系统之间的关系。
LDE由差分方程和初始条件组成，其中差分方程描述了信号与系统之间的动态行为，初始条件则表示在系统稳定之前的初始状态。
在Matlab中，我们可以使用差分方程来表示系统，使用“lsim”函数来模拟系统的响应。
二、数字信号的系统建模1. 采样和重构在数字信号的系统建模中，我们同样需要进行信号的采样操作。
但不同于模拟信号的采样，数字信号的采样是在一定时间间隔内将模拟信号的采样值量化为数字序列。
重构则是将数字序列还原为模拟信号。
在Matlab中，我们可以使用“sample”函数来进行信号的采样，使用“interp”函数来进行信号的重构。
2. 信号处理与模拟信号一样，数字信号也可以进行各种信号处理操作，如滤波、卷积、相关等。
这些操作可以帮助我们提取信号中的特征并进行进一步的分析。
基于MATLABSimulink的模拟通信系统的仿真课程设计
陕西理工学院通信原理课程设计题目基于SIMULINK的通信系统仿真毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日II题目基于SIMULINK的模拟通信系统的仿真（线性调制）摘要在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号，模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号；在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。
基于Matlab的模拟(AM、FM、PM)调制系统仿真
通信系统模拟调制系统仿真一 课题内容 AM FM PM 调制 二 设计要求1.掌握AM FM PM 调制和解调原理。
2.学会Matlab 仿真软件在AM FM PM 调制和解调中的应用。
3.分析波形及频谱1.AM 调制解调系统设计1.振幅调制产生原理所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。
振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM ）。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0).调制信号（基带信号）为)(t m 。
根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ：)]()([2)(c c m M M AS ωωωωω-++=2.调幅电路方案分析标准调幅波（AM ）产生原理调制信号是只来来自信源的调制信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。
为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。
载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。
设载波信号的表达式为t c ωcos ，调制信号的表达式为t A t m m m ωcos )(= ，则调幅信号的表达式为t t m A t s c AM ωcos )]([)(0+=图5.1 标准调幅波示意图 3.信号解调思路从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation )，又称为检波(detection )。
基于MATLAB的模拟信号的数字传输研究与仿真毕业设计_说明
本科毕业设计(论文)题目基于MATLAB的模拟信号的数字传输研究与仿真学院名称理学院专业班级信息11-2学生晓东导师吉红二零一五年六月一日基于MATLAB的模拟信号的数字传输研究与仿真作者姓名晓东专业电子信息科学与技术指导教师吉红专业技术职务副教授齐鲁工业大学本科毕业设计（论文）原创性声明本人重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。
设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中加以说明，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了意。
本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名：年月日齐鲁工业大学关于毕业设计（论文）使用授权的说明本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计（论文）的复印件，允许设计（论文）被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计（论文）。
指导教师签名：毕业设计（论文）作者签名：年月日年月日目录摘要I第一章绪论 (4)1.1课题研究的意义4第二章通信原理理论基础 (5)2.1通信系统的组成与模型62.2系统开发工具MATLAB简介 (8)第三章模拟信号的数字传输 (11)3.1模拟信号的数字传输模型 (11)3.2抽样定理 (11)3.3模拟信号的量化 (12)3.4编码 (13)3.5基于MATLAB的模拟信号数字化的仿真实现 (14)第四章数字信号的频带传输 (20)4.1数字调制与解调原理 (20)4.2二进制振幅键控（2ASK） (21)4.3二进制移频键控（2FSK） (26)4.4二进制移相键控（2PSK）和二进制差分相位键控（2DPSK）27 4.5二进制数字调制系统的性能比较 (28)第五章数字基带传输中码间串扰的消除 (30)5.1数字基带传输模型 (30)5.2码间串扰的产生 (31)5.3码间串扰的解决方法 (31)5.4无码间串扰系统设计 (32)5.5仿真结果与分析 (33)参考文献36致 37摘要IIABSTRACTII第一章绪论41.1课题研究的意义4第二章通信原理理论基础52.1通信系统的组成与模型62.2系统开发工具MATLAB简介8第三章模拟信号的数字传输113.1模拟信号的数字传输模型113.2抽样定理113.3模拟信号的量化123.4编码133.5基于MATLAB的模拟信号数字化的仿真实现144.1数字调制与解调原理204.2二进制振幅键控（2ASK）214.3二进制移频键控（2FSK）264.4二进制移相键控（2PSK）和二进制差分相位键控（2DPSK）27第五章数字基带传输中码间串扰的消除305.1数字基带传输模型305.2码间串扰的产生315.3码间串扰的解决方法315.4无码间串扰系统设计325.5仿真结果与分析33参考文献36致 37摘要社会的发展越来越快，对通信系统的要求也就相应的越来越高。
如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试
如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试引言：在电子技术领域，模拟电路设计及仿真测试起到了至关重要的作用。
Matlab作为一款功能强大的科学计算工具，具有丰富的工具箱和扩展性，能够帮助工程师们完成复杂的电路设计和仿真测试工作。
本文将介绍如何使用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试，以及常用的工具箱和技巧。
一、Matlab的基本特点和优势1.1 Matlab的功能和应用领域Matlab是一种基于矩阵和数组的高级数学语言和环境，具有工程计算、数据可视化、算法开发和模拟仿真等多种功能。
在电子技术领域，Matlab可以用于电路设计和仿真测试、信号处理、图像处理等方面的工作。
1.2 Matlab的优势（1）易于学习和使用：Matlab采用了类似于C语言的语法，对于熟悉编程的工程师来说非常容易入手。
（2）强大的数学计算能力：Matlab集成了丰富的数学函数和算法，可以快速处理各类数学计算任务。
（3）丰富的工具箱和扩展性：Matlab提供了各种工具箱，包括Simulink、DSP System Toolbox、RF Toolbox等，可以满足不同领域的需求。
（4）强大的图形和可视化功能：Matlab支持二维和三维图形的绘制，可以帮助工程师更直观地理解和分析数据。
（5）良好的与硬件设备的接口：通过适配器和接口，Matlab可以与硬件设备进行连接，实现数据的实时采集和控制。
二、利用Matlab进行模拟电路设计2.1 电路设计的基本流程在进行模拟电路设计之前，我们需要先明确电路设计的基本流程。
一般而言，电路设计的流程可以分为需求分析、系统规划、电路设计、电路优化和验证等几个阶段。
在Matlab中，我们可以利用其丰富的工具箱和函数来完成这些任务。
2.2 电路设计所需的Matlab工具箱在Matlab中，有几个常用的工具箱适用于电路设计，包括Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）、Control System Toolbox（控制系统工具箱）和Simulink（系统仿真工具箱）。
如何通过MATLAB进行模拟与仿真
如何通过MATLAB进行模拟与仿真引言：MATLAB（Matrix Laboratory）是一种用于数值分析和数据可视化的高级编程语言和环境。
它被广泛应用于科学研究、工程设计和教育培训等领域。
本文将介绍如何利用MATLAB进行模拟与仿真，从而加强理论学习、验证设计方案以及优化算法等方面发挥作用。
一、了解MATLAB的基本概念和功能MATLAB是一种多范式的编程语言，可进行数据分析、算法开发和数值计算等多种任务。
它具有强大的矩阵操作能力和丰富的函数库，可以进行各种数学运算、统计分析和信号处理等操作。
此外，MATLAB还支持快速绘图、动态可视化和图像处理等功能，有助于直观展示仿真结果。
二、建立仿真模型在进行仿真前，首先需要建立仿真模型。
仿真模型是指根据实际问题所设定的数学模型，并将其转化为MATLAB可以识别和处理的形式。
在建模过程中，可以利用MATLAB提供的各种函数和工具箱，如Simulink、Control System Toolbox等进行辅助。
确定好模型的输入、输出和参数等，以便后续的仿真和分析。
三、选择适当的仿真方法MATLAB提供了多种仿真方法，根据具体问题的特点选择合适的仿真方法非常重要。
常用的仿真方法包括Monte Carlo方法、有限元法和迭代求解等。
Monte Carlo方法适用于随机变量的模拟，有限元法用于解决结构、电磁和热力等问题，而迭代求解则适用于非线性方程组的求解。
根据问题的需求和复杂度，选择相应的仿真方法能够提高仿真的准确性和效率。
四、进行仿真实验在进行仿真实验前，需要根据仿真模型设定好实验参数和条件，如初始状态、仿真时间和外部输入等。
然后，利用MATLAB提供的仿真函数对模型进行仿真，并得到仿真结果。
仿真结果可以是一组数据、图形或动态模拟等形式，根据需要进行相应的处理和分析。
五、仿真结果的可视化与分析仿真结果的可视化与分析是评估仿真效果和提取有价值信息的重要环节。
MATLAB提供了丰富的绘图函数和工具，可以将仿真结果以直观、易理解的方式展示出来。
基于MATLAB的数字模拟仿真..
基于MATLAB的数字模拟仿真摘要：本文阐述了计算机模拟仿真在解决实际问题时的重要性，并较为系统的介绍了使用计算机仿真的原理及方法。
对于计算机模拟仿真的三大类方法：蒙特卡罗法、连续系统模拟和离散事件系统模拟，在本文中均给出了与之对应的实例及基于MATLAB模拟仿真的相关程序，并通过实例深入的分析了计算机模拟解决实际问题的优势及不足。
关键词：计算机模拟；仿真原理；数学模型；蒙特卡罗法；连续系统模拟；离散事件系统模拟在实际问题中，我们通常会面对一些带随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要作许多简化假设，这样进行处理过后的模型与我们面临的实际问题可能相差很远，以致求解得到答案根本无法应用，这时，计算机模拟几乎成为唯一的选择。
本文通过对计算机模拟仿真进行系统地介绍，寻求利用模拟仿真来解决问题的一般方法，并深入探讨了这些方法的长处和不足。
我们定义一些具有特定的功能、相互之间以一定的规律联系的对象所组成的总体为一个系统，模拟就是利用物理的、数学的模型以系统为问题解决对象，来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。
模拟的基本思想是建立一个实验的模型，这个模型包含所研究系统的主要特点，这样做的目的就是通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息。
另外，系统的运行离不开算法，仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法，在数字仿真模型中起核心和关键作用。
1、所谓计算机仿真计算机仿真是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示，以评价或预测该系统的行为效果。
它是解决较复杂的实际问题的一条有效途径。
针对一个确定的系统，根据运行的相似原理，利用计算机来逼真模仿研究对象（研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统），计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机中运行实现。
对比于物理模拟通常花费较大、周期较长，且在物理模型上改变系统结构和系数都较困难的诸多缺陷，计算机模拟不怕破坏、易修改、可重用，有更强的系统适应能力。
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基于matlab的模拟信号数字化仿真作者：亚琼学号：1305160425摘要本文研究的主要容模拟信号数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号，如传送的话音信号，模拟摄像机输出的图像信号等，若使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A变换。
模拟信号数字化由抽样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和传送等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术中。
不仅如此，Matlab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。
在科研教学方面发挥着重要的作用。
Matlab 有诸多优点，编程简单，操作容易、处理数据迅速等。
本文主要阐述的是模拟信号数字化的理论基础和实现方法。
利用Matlab提供的可视化工具建立了数字化系统的仿真模型，详细讲述了抽样、量化、编码的设计，并指出了在仿真建模中要注意的问题。
在给定的仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。
关键词：Matlab、模拟信号数字化、仿真1.1基本原理模拟信号的数字传输是指把模拟信号先变换为数字信号后，再进行传输。
由于与模拟传输相比，数字传输有着众多优点，因而此技术越来越受到重视。
此变化成为A/D 变换。
A/D 变换是把模拟基带信号变换喂数字基带信号，尽管后者的带宽会比前者大得很多，但本质上仍属于基带信号。
这种传输可直接采用基带传输，或经过熟悉调制后再做频带传输。
A/D 变化包括抽样、量化、编码三个步骤，如图。
图1.模拟信号数字化1.1.1抽样定理抽样就是把模拟信号在时间上的连续变成离散的抽样值。
而能不能用这一系列抽样值重新恢复原信号，就需要抽样定理来解决了。
所以说，如果我们要传输模拟信号，可以通过传输抽样定理的抽样值来实现而不是非要传输原本的模拟信号。
模拟信号数字化的理论基础就是抽样定理，抽样定理的作用不言而喻。
抽样定理：设时间连续信号)(t f ，其最高截止频率为 m f ，如果用时间间隔为 mf T 21的开关信号对)(t f 进行抽样时，则)(t f 就可被样值信号唯一地表示。
在一个频带限制在()h f ,0 的时间连续信号 )(t f ，如果以小于等于h f 21 的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。
或者说，如果一个连续信号 )(t f 的频谱中最高频率不超过 h f ，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率 h s f f ≥ 时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。
根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。
图2.抽样定理举例来说，生活中常见的语音信号就是模拟信号，语音信号在幅度取值上是连续的，并且在时间上它也是连续的。
要想让语音信号实现数字化并实现时分多路复用，第一点就要对语音信号进行离散化处理，而这个处理过程就叫做抽样。
换种说法，抽样就是隔一段时间T （固定的时间间隔），抽取语音信号的一个抽样值（瞬时幅度值）。
这一系列在时间上离散的抽样值组成了样值序列。
样值序列可以实现时分多路复用，还可以将每个抽样值经过量化和编码两种过程转换成二进制的数字信号。
经多次理论研究和实践探索证明，抽样脉冲的时间间隔T≤1/（2fH）(或者是f≥2fH)(fH是语音信号的最高频率)，抽样以后的样值序列就可以不失真的被还原成原本的语音信号。
比如说,一路信号的频带为300～3400Hz，fm=3400Hz，则抽样频率fs≥2×3400=6800Hz。
如果按照抽样频率是6800Hz来对300Hz～3400Hz的信号进行抽样，那么进行抽样后的样值序列就可以不失真的还原成原本的语音信号，而语音信号的抽样频率一般取值是8000Hz。
对于PAL制电视信号，相信大家都非常熟悉。
PAL制电视信号的视频带宽通常为6MHz。
如果按照CCIR601的建议，亮度信号的抽样频率是13.5MHz，色度信号的抽样频率则为6.75MHz。
1.1.2模拟信号的量化抽样转换后的脉冲信号的幅度仍然是模拟的，要用数码来进行表示，就必须进行离散化的处理。
这就要求对幅值进行舍零取整的操作，此过程称为量化。
量化中具有两种方法：只舍不入和有舍有入。
量化方法中，取整的时候只舍不入，就是说0～1伏之间输入的所有电压输出都为0伏，1～2伏之间所有的输入电压输出都为1伏等等。
使用只舍不入方式时，输入的电压总是大于输出的电压，所以产生的量化误差通常是正的。
大小为两个相邻的量化级的间隔Δ。
量化方法中，取整的时候有舍有入，即0～0.5伏之间的输入电压输出都为为0伏，0.5～1.5伏之间的输出电压输出都为1伏等等。
采用有舍有入的方式时通常有正有负，量化的误差绝对值最大为Δ/2。
所以，通常采用误差相对较小的有舍有入的方法进行量化,仅仅使用量化的输出信号来代替原来的信号会存在失真。
通常来说，我们可以把量化误差的幅度概率分布看做是-Δ/2～+Δ/2之间的均匀分布。
这能够证明量化失真功率与最小的量化间隔的平方成正比例。
所以说，最小的量化间隔越小，失真就会越小；最小量化的间隔越小，用以表现一定幅度的模拟信号时所需要的量化级数就会越多。
所以，传输和处理起来就会越来越复杂。
因此，量化时既要尽可能的减少量化的级数，又要使量化失真不容易被看出来。
通常都要用一个二进制数来表达某一个量化级数，经过传输在接收端再依据这个表达量化级数的二进制数来恢复原来信号的幅值。
我们所说的量化比特数是说的要区分所有量化级数所需要的多少位二进制数。
比如说，现在有8个量化级，那么就可以用三位二进制数来进行区分，原因是，称8个量化级的量化是3比特量化。
而8比特量化则指的是一共有3个量化级的量化。
量化的误差与噪声相比，两者是有本质上的区别的。
原因是任何时刻的量化误差都是能够从输入信号中求出来的，然而信号与噪声之间则并没有这种关系。
这能够证明，量化的误差是高阶非线性失真的结果。
但是量化失真在信号中的表现却相似于噪声，两者同样有很宽的频谱，所以量化误差也被称作是量化噪声并且能够用信噪比来进行衡量。
上面所描述的方法称为线性量化，是采用均匀间隔量化级数来进行量化的方法。
这种量化方式有造成大信号时信噪比有余但是小信号时信噪比不够的缺点。
如果小信号时量化级间宽度小一点，大信号时量化级间的宽度大一点，小信号时信噪比和大信号时信噪比就会逐渐一致。
我们所熟知的数字电视信号通常就采用了这种非均匀量化的方法。
采用这种方法是因为模拟的视频信号通常需要进行校正，而这种校正类似于非线性的量化特性，能够减轻甚至消除小信号时误差带来的影响。
而对于音频信号的非均匀量化来说，现在也是采用了压缩、扩的方式，也就是先在发送端对输入的信号进行压缩处理，然后进行均匀量化，最终在接收端对信号再进行相应的扩处理。
在我国，现在采用的是A律13折线压扩特性。
因为采用13折线压扩特性后，小信号时量化信噪比的改善量相当可观，可以达到24dB。
但这是靠着牺牲大信号量化信噪比(亏损12dB)来对换的。
令量化器过载电压为1,相当于把输入信号进行归一化，那么A律对数压缩定义为：当0 <= x <= 1/A时，f(x)=(Ax)/(1+lnA)当1/A <= x <= 1时，f(x)=(1+lnAx)/(1+lnA)图3.非均匀量化图4匀量化特性与量化误差曲线1.1.3编码把经过抽样和量化后的信号变成数字编码脉冲，这个过程被称为是编码。
在所有编码方式中，最简单的就要属二进制编码了。
详细点说，就是利用n比特的二进制码来表示出已经量化过的抽样值，每一个二进制数都对应了一个量化值，然后再通过排列得到由二值脉冲所组成的数字化信息流。
在接收端，编码过程能够依据收到的信号重新组成原本的抽样值。
最后经过低通滤波器来恢复原来的信号，这种方式称为所传输数字信号的数码率。
显而易见，抽样频率高了，量化比特数就会越大，随之而来的是数码率的升高，需要的传输带宽也就越宽。
上述所说的是自然二进制码，除了这种二进制码还有其他形式的二进制码。
比如说格雷码和折叠二进制码等等。
这三种二进制码各有所长各有所短。
下面列举下它们的优缺点:（1）自然二进制码是和二进制数互相对应的，比较简单，容易执行。
因为它是权重码，所以每一位都有确定的大小，并且能够直接进行大小的比较和各种算术运算。
自然二进制码能够直接利用D/A（数/模）转换器转换成模拟信号。
但有一些特殊情况，比如从十进制的3转换成4时，二进制码的每一位都要进行变化，同时使数字电路产生相当大的尖峰电流脉冲。
2.1基于matlab的实验程序2.1.1均匀pcmMatlab函数u_pcm(a,n),该函数以样本序列和要求的量化电平数作为输入参数，求的以量化序列，编码序列，以及sqnr。
用4电平和16电平进行量化，并画出量化误差。
function[sqnr,a_quan,code]=u_pcm(a,n)amax=max(abs(a));a_quan=a/amax;b_quan=a_quan;d=2/n;q=d.*[0:n-1];q=q-((n-1)/2)*d;for i=1:na_quan(find((q(i)-d/2<=a_quan)&(a_quan<=q(i)+d/2)))=...q(i).*ones(1,length(find((q(i)-d/2<=a_quan)&(a_quan<=q(i)+d/2)))); b_quan(find(a_quan==q(i)))=(i-1).*ones(1,length(find(a_quan==q(i))));enda_quan=a_quan*amax;nu=ceil(log2(n));code=zeros(length(a),nu);for i=1:length(a)for j=nu:-1:0if(fix(b_quan(i)/(2^j))==1)code(i,(nu-j))=1;b_quan(i)-2^j;endendendsqnr=20*log10(norm(a)/norm(a-a_quan));echo ont=[0:0.01:10];a=sin(t);[sqnr4,aquan4,code4]=u_pcm(a,4);[sqnr16,aquan16,code16]=u_pcm(a,16);pausesqnr4pausesqnr16pauseplot(t,a,'-',t,aquan4,'-.',t,aquan16,'-',t,zeros(1,length(t)))2.1.2实验结果sqnr4 = 12.6197 sqnr16 =25.12722.1.3非均匀pcm基于matlab的13折线近似A律压缩特性曲线和15折线近似U律压缩特性曲线的程序。