基于Simulink的跳频通信同步字头法仿真
simulink模拟通信系统仿真及仿真流程
基于Simulink的通信系统建模与仿真——模拟通信系统姓名:XX完成时间:XX年XX月XX日一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明)AM调制AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。
AM调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即。
AM解调AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。
AM信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。
AM相干解调原理框图如下。
相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。
AM包络检波解调原理框图如下。
AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。
包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
DSB调制在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB)。
DSB调制原理框图如下DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为DSB解调DSB只能进行相干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,如图SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。
滤波法SSB调制原理框图如下所示。
图中的为单边带滤波器。
产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。
产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。
滤波法SSB调制的频域表达式相移法SSB调制的原理框图如下。
图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移。
相移法SSB调制时域表达式如下。
式中,“-”对应上边带信号,“+”对应下边带信号;表示把的所有频率成分均相移,称是的希尔伯特变换。
SSB解调SSB只能进行相干解调。
(完整版)simulink模拟通信系统仿真及仿真流程
基于Simulink的通信系统建模与仿真——模拟通信系统姓名:XX完成时间:XX年XX月XX日一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明)AM调制AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。
AM调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即。
AM解调AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。
AM信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。
AM相干解调原理框图如下。
相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。
AM包络检波解调原理框图如下。
AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。
包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
DSB调制在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB)。
DSB调制原理框图如下DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为DSB解调DSB只能进行相干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,如图SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。
滤波法SSB调制原理框图如下所示。
图中的为单边带滤波器。
产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。
产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。
滤波法SSB调制的频域表达式相移法SSB调制的原理框图如下。
图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移。
相移法SSB调制时域表达式如下。
式中,“-”对应上边带信号,“+”对应下边带信号;表示把的所有频率成分均相移,称是的希尔伯特变换。
SSB解调SSB只能进行相干解调。
Simulink通信系统建模与仿真教学设计
详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真教学设计MATLAB/Simulink是一款广泛应用于各个领域的数学工具,其中Simulink可用于建立系统级仿真模型,以便进行电子、机械、流体和控制系统等领域内的实验分析和设计。
在通信领域中,Simulink非常适合建立通信系统的仿真模型,并用于进行传输计算、信道建模、信号处理和多模调制等。
本文将介绍MATLAB/Simulink通信系统模型的建立,及如何将其应用于通信系统教学设计。
通信系统模型建立数字调制数字调制是通信系统中的关键技术之一。
首先,我们需要在Simulink中建立基带信号源,并使用Math Function模块产生载波信号。
Modulation 模块可用于将基带信号和载波信号结合起来。
为了使得调制系统工作稳定和正常,通常在模型中加入Equalization和Resampling模块,以消除接收端接收到的噪声和信号失真。
当系统处理完成后,我们可以使用Scope模块来对模型工作情况进行进一步的分析。
数字解调数字解调需要在接收端建立解调器模型。
接收端模型包括匹配滤波器、采样器、时钟恢复器、色散补偿器和多值/二次干扰恢复器。
在这个模型中,也需要添加Equalization和Resampling模块以消除接收端所受的噪声和信号失真。
在接收端处理完成之后,我们也可以使用Scope模块对模型结果进行进一步分析。
信道建模信道建模是通信系统中另一个关键环节。
在Simulink中建造通信信道仿真模型,需要引入建立通信信道的数学模型,并建立符合通道模型的信道传输系统。
在建立仿真模型中,包括噪声源、多路复用技术、OFDM技术、信号调制和解调技术。
对于每个信道结构,我们都可以建立相应的仿真模型,进行仿真分析。
OFDM信息传输系统OFDM技术利用多个正交子载波来传输信息,以提高通信质量和可靠性,同时提高频带利用率。
OFDM系统建模主要包括加脉冲造型、IFFT、添加循环前缀、调制调制、运动模糊和色散模拟、反向调制、解压缩、去定时和轻度等模块。
simulink数字通信系统仿真与仿真流程图
基于Simulink的通信系统建模与仿真——数字通信系统姓名:XX完成时间:XX年XX月XX日一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明)ASK调制数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即ASK(Amplitude-Shift Keying)。
ASK有两种实现方法:1.乘法器实现法2.键控法。
乘法器实现法的输入是随机信息序列,经过基带信号形成器,产生波形序列,乘法器用来进行频谱搬移,相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。
键控法是产生ASK信号的另一种方法。
二元制ASK又称为通断控制(OOK)。
最典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。
乘法器实现法框图键控法实现框图ASK解调ASK的解调有两种方法:1.包络检波法2.相干解调。
同步解调也称相干解调,信号经过带通滤波器抑制来自信道的带外干扰,乘法器进行频谱反向搬移,以恢复基带信号。
低通滤波器用来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。
由于AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故也可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。
包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
相干解调框图包络检波框图FSK调制2FSK 信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。
由于频率选择法产生的2FSK 信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和,在二进制码元状态转换(0 →1或1 →0 )时刻,2FSK 信号的相位通常是不连续的,这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。
载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK 信号,这时的已调信号出自同一个振荡器,信号相位在载频变化时始终时连续的,这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛,使信号功率更集中于信号带宽。
在这里,我们采用的是频率选择法,其调制原理框图如下图所示:FSK解调FSK信号的解调方法很多,我们主要讨论1.非相干解调2.相干解调。
非相干解调框图如下相干解调框图如下PSK调制相移键控是一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。
跳频扩频通信系统设计方案及simulink仿真
个人收集整理仅供参考学习通信仿真技术实验报告一、实验项目名称:跳频扩频通信系统地设计及simulink仿真二、有关扩频系统地背景介绍扩展频谱(Spread Spectrum,SS)通信系统广泛应用于军事通信、移动通信、雷达、导航、测距、定位等领域.它利用频谱扩展技术将需要发送地信息信号扩展到一个很宽地频带上,使射频带宽比信息带宽宽得多,然后再发送出去.在接收端则通常通过相干解扩将信号重构出来.这种通信系统以占用比原始信号带宽宽得多地射频带宽为代价,来获得更强地抗干扰能力和更高地频谱利用率.b5E2RGbCAP 在通信系统中采用扩频技术有许多优点:比如具有较强地抗干扰能力;具有较强地隐蔽性和抗测向、抗侦察能力;具有优良地多址接入能力,是码分多址地关键技术;具有很强地抗频率选择性衰落地能力;抗多径干扰;可进行高分辨率地测向、定位等等.p1EanqFDPw按照扩频方式地不同,扩频通信系统主要可分为:直接序列扩展频谱系统(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)跳频系统(Frequency Hopping,FH)跳时系统(Time Hopping,TH).DXDiTa9E3d跳频是扩频地另外一种方式.在跳频系统中,调制载波频率受伪随机码地控制,不断地以伪随机规律跳变,以躲避点干扰和窄频干扰.跳频系统可以看成是载波频率按照指定地伪随机规则跳变地多元频移键控(M-FSK)系统.根据跳频RRbps)与传输信息速率(速率()之间地关系,可以将跳频系统分为慢跳/s ah R?R),则为快跳频,反之为慢跳频.跳频系统和快跳频系统:若(RTCrpUDGiTah三、实验目地:本实验地目地是通过搭建跳频扩频系统地模型,了解跳频扩频通信系统地原理,并掌握simulink地操作使用方法.5PCzVD7HxA1 / 8个人收集整理仅供参考学习四、实验内容跳频系统是一种瞬时窄带系统.在接收机端,本地恢复载波也受伪随机码地控制,并保持与发送地跳频变化规律一致,这样,以频率跳变地本地恢复载波对接收信号进行变频(相乘)后,就能得到解扩(解跳频)信号,然后对解扩后地信号再进行相应地解调即可恢复数据.由于跳频系统中载频不断改变,在接收机中跟踪载波相位较为困难,所以跳频系统中一般不采用需要相干方式解调地调制方式,如PSK等,而是采用一些可非相干解调地调制方式,最常用地是FSK调制.jLBHrnAILg 设数据流波形为a(t),数据速率为,其取值为双极性地(1),进行FSKR?a调制(频偏设为)后输出信号地等效低通信号为b(t),有f?xHAQX74J0X?a(t2)?fj e?)b(t设伪随机序列控制下地瞬时频率取值为f(t),随着时间改变,f(t)取值在频率点,i=1,.......N上改变.跳频载波信号地等效低通信号为c(t)设为:f LDAYtRyKfEe)?c(ti?f(tj2)跳频就是以跳频载波对数据调制信号地频率搬移过程,跳频输出地等效低通d(t)是:信号?(a(t)?f?f(j2t))e?)t?c(t)d(t)?b(在接收端,以同步PN码控制地频率伪随机变化地载波(其等效低通信号为*)和接收信号混频(相乘)进行解跳频,得到解扩地共轭信号发送载波c(t))t(c^)tb(为输出信号Zzz6ZB2Ltk*)(tt))?c()?nt)?J(?b(t)(d(t**)ct(J)?(t))?(?dt)?c)(t?(n(t???f(2t)?jt))?2jf(t)?tj2(a()?ff(e?et())?)(?n?e(t?J??f(t2?)t(a()?fj)j2e)((? nte???t(J))2 / 8个人收集整理仅供参考学习*,以同步t)分别表示噪声和干扰信号,并且t)和J(其中,n(1)?(tc(t)c跳变地本地恢复载波对接收信号混频后,就得到了解调后地窄带信号b(t)和宽带地噪声以及干扰信号.同样,以窄带滤波器即可滤除大部分噪声和干扰,达到抗干扰地目地.dvzfvkwMI1五、实验记录以及结果分析设数据速率为100bps,数据调制采用2FSK方式,频率间隔为100Hz.跳频频点为32个,调频频率间隔为50Hz,调频速率为50跳/S.设以伪随机整数控制跳频地载频,接收机中解跳所用地本地恢复载波理想地跟踪了发送载波频率变化.新到设为AWGN信道.rqyn14ZNXI该系统属于一个慢跳频扩频系统.跳频输出信号带宽约为Hz,1600?50?32其等效低通信号频率变化范围为-800——800Hz.为了使仿真观测范围达到-2000——2000Hz,信号采样率应设置为4000次/s,所以每一个传输数据码元地仿真采样点数为40点.跳频速率为50跳/s,故每跳持续时间为0.02s,对应地采样点数为80点.伪随机码采用m序列,也可采用Gold序列.将伪随机码中每5bit转换为一个0——31地随机整数,以控制跳频载波地输出频率.由于假设接收机伪随机码是理想同步地,且信道没有时延,因此在模型中可直接用发送方地伪随机码作为接收机恢复地伪随机序列.EmxvxOtOco3 / 8个人收集整理仅供参考学习跳频扩频传输系统地仿真模型图1图2 PN序列发生子系统Bernoulli Binary .二进制信源数据采用根据以上分析建立传输测试模型M-FSK Modulator Baseband0.01s.然后用Generator产生,模块中采样时间设为,每个100Hz2模块完成2FSK调制,其参数设置为:调制元数为,频率间隔为序PN地信号.由次符号地采样点数为40,这样调制输出地将是采样率为4000/s产生,子系统中,0-31列转换得到地随机整数由子系统Subsystem PN Sequence(即5个样值并设置按帧输出,PN序列模块地采样时间间隔设置为1/250s,每帧5将每将帧格式转换为基于取样地信号后,个码片),用Bit to Integer Converter5输出随机整数.码片转换为一个随机整数输出,作为跳频载波频率点地控制信号M-FSK Modulator Baseband1.跳频器采用,等于跳频速率地速率是250/5=50个/s,每50完成,其设置参数是:调制元数32,输入数据类型为整型,频率间隔为地503280符号地采样点数为,这样该模块将输出在个频点上跳频速率为次/s4 / 8个人收集整理仅供参考学习伪随机跳频载波信号.它是复信号,采样率与2FSK信息调制地输出信号相同,为4000次/s.信息调制输出和跳频载波进行相乘以实现跳频扩频.SixE2yXPq5扩频输出经过AWGN信道并加入一个150Hz地单频正弦波作为干扰源.在接收端,本地跳频载波是发送跳频载波信号地共轭信号,以相乘完成解跳后,用M-FSK Demodulator Baseband完成2FSK信息解跳,其设置与信息调制器对应.与发送数据相比,解调输出数据将会延迟一个码元间隔时间(0.01s).系统中可对比观察收发数据波形,测试误码率,并用频谱仪观测跳频,信道传输以及解跳,解调前后地信号频谱,如图3-5.6ewMyirQFL图3跳频前信号频谱5 / 8个人收集整理仅供参考学习图4 跳频后信号频谱图5调制波形和解调波形设置AWGN信道地噪声方差为1,单频正弦波幅度为1,执行仿真后则可得到各关键传输点地信号频谱.可以看到,2FSK信息调制输出地频谱频率间隔为100Hz,跳频扩频后地信号频谱中存在32个调频频点,间隔50Hz扩频带宽为1600Hz.kavU42VRUs六、参考文献[1]王玉德,王金新.基于MATLAB地跳频扩频通信系统地仿真研究[J],通信技术,2012年第06期(43):21-23y6v3ALoS89[2]李德鑫,高宪军.基于simulink地GMSK跳频通信系统设计[J],吉林大学学报,2007年第2期(25):391-397M2ub6vSTnP[3]佘明辉,佘轮.基于扩频技术地跳频扩频分析[J],电子技术,2012.4:16-18[4]吴丹,王得成.跳频扩频数字通信系统地建模与仿真[J],煤炭技术,2012年4期(31):239-2400YujCfmUCw[5]王靖琰.跳频扩频通信系统地Matlab仿真和分析[J],中南大学信息与通信工程系410008[6]樊昌信.通信原理[M].北京:国防工业出版社,20046 / 8仅供参考学习个人收集整理版权申明.本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理版权为个人所有pictures, some parts, including text, includes This articleand design. Copyright is personal ownership.eUts8ZQVRd以及其用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏,但同时应遵守著作权法及其他相关法律他非商业性或非盈利性用途,除此以外,将本地规定,不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.须征得本人及相关权利人地书面文任何内容或服务用于其他用途时,.许可,并支付报酬sQsAEJkW5TUsers may use the contents or services of this articlefor personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate addition, obligees. In relevant and this rights of website its when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.GMsIasNXkA转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为7 / 8个人收集整理仅供参考学习使用目地地合理、善意引用,不得对本文内容原意进行曲解、修改,.并自负版权等法律责任TIrRGchYzgReproduction or quotation of the content of this article news of use for good-faith reasonable must be and citation the or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.7EqZcWLZNX8 / 8。
基于Matlab的跳频通信系统仿真
摘要随着通信领域的电波斗争愈演愈烈,生活环境里的电磁波越来越多,电磁波之间的干扰越来越大,惯用的定频通信受到了严重威胁。
为了保证己方正常可靠的通信,一种抗干扰通信体制-跳频通信系统应运而生,它具有优良的抗干扰性能和多址组网性能,不但在军事通信中得到了广泛应用,而且与我们的日常生活密切相关,在民用移动通信中得到了广泛的应用,如GSM、HomeRF(家庭射频)、Bluetooth(蓝牙)中都应用了跳频技术。
为了分析跳频通信系统的抗干扰能力,而硬件实现跳频通信比较困难,所以本课题基于Simulink仿真实现了跳频通信系统。
本文主要介绍跳频技术的基本原理、组成、特点、涉及的主要技术以及一些关键技术。
通过Simulink搭建了跳频通信系统的仿真模型,并主要对跳频通信系统的抗干扰性能进行分析。
仿真结果表明,跳频通信的抗干扰能力非常突出。
关键字:跳频;Simulink;抗干扰;AbstractAs the waves in the field of communication conflict intensified, the electromagnetic wave in the living environment more and more, the interaction of electromagnetic wave is more and more big, the conventional fixed frequency communication has received the serious threat. In order to guarantee their normal reliable communication, a kind of anti-jamming communication system - frequency hopping communication system arises at the historic moment, it has good anti-interference performance and multiple access network performance, not only has been widely applied in military communication, and is closely related to our daily life, has been widely used in civil mobile communication, such as GSM, HomeRF (RF) family, Bluetooth (Bluetooth) in the application of the frequency hopping technique. To analyze the anti-jamming capability of FH communication system, the hardware realization of frequency hopping communication is difficult, so this topic is based on Simulink to realize the frequency hopping communication system.This paper mainly introduces the basic principle of frequency hopping technique, composition, characteristics, and some key technologies involved. Using Simulink to build the simulation model of frequency hopping communication system, and mainly analyzes the anti-jamming performance of frequency hopping communication system. The simulation results show that the anti-interference ability of frequency hopping communication is very prominent.Key words:frequency hopping; Simulink; Anti-interference;桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸目录引言 (1)1跳频技术的现状以及发展 (1)2跳频通信的基本原理 (3)2.1跳频系统的原理及组成 (3)2.2跳频通信特点 (5)2.3跳频通信的主要技术指标 (5)2.3.1调制方式 (5)2.3.2调频带宽 (5)2.3.3跳频频率数目 (5)2.3.4跳频的处理增益 (6)2.3.5跳频周期 (6)2.3.6跳频速率 (6)2.3.7跳频序列周期 (7)3跳频信号的关键技术 (7)3.1跳频频率合成技术 (7)3.1.1跳频频率合成方法 (8)3.1.2DDS工作原理及特点 (9)3.2跳频同步 (10)3.2.1跳频同步要求 (10)3.2.2跳频同步的方法及优缺点 (12)3.3跳频序列 (13)3.3.1伪随机序列介绍 (13)3.3.2跳频序列设计要求 (15)3.3.3跳频序列的选择 (16)4跳频通信系统的仿真实现 (16)4.1仿真说明 (16)4.2跳频通信系统仿真模型的建立 (17)4.2.1跳频发送模块 (18)4.2.2跳频信号接收 (23)4.3抗干扰分析 (24)5结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)引言在现代通信中常常会遇见的一个重要问题就是抗干扰问题。
基于MATLAB的跳频通信系统仿真研究
基于MATLAB的跳频通信系统仿真研究1.1 研究背景与意义随着军事的现代化进程的加快,未来战争将是以电子战、信息战的对抗为主,运用于军事设备中的跳频技术的性能研究也成为了各国关注的焦点,抗干扰、抗截获、抗衰落等性能的提高也成为跳频研究的发展方向。
同时,随着个人通信业务和蜂窝移动通信的发展,跳频技术在民用领域的运用也日趋成熟,在现有的DS/CDMA 系统中,远近效应是一个很大的问题。
由于大功率信号只在某个频率上产生远近效应,当载波频率跳变到另一个频率时则不受影响,因此跳频系统没有明显的远近效应,这使得它在移动通信中易于得到应用和发展。
在数字蜂窝移动通信系统中,如果链路间采用相互正交的跳频图案同步跳频,或者采用低互相关的跳频图案异步跳频,可以使得链路间的干扰完全消除或基本消除,对提高系统的容量具有重要意义。
此外,跳频是瞬时窄带系统,其频率分配具有很大的灵活性,在现有频率资源十分拥挤的条件下,研究跳频通信技术具有重要意义。
1.2 跳频通信技术的发展及研究现状从 20 世纪 50 年代开始,西方国家就已经展开了对跳频技术的理论研究。
美国的Laboratories of Sylvania 率先研制出了世界上第一个实用的跳频通信系统Baffalo Laboratories Application of Digitally Exact Spectra,简称BLADES 系统,并在海军的 Mt. Mc Kinley 指挥舰上试验成功。
到了 70 年代,跳频通信技术快速发展,美、英、法等国的超短波跳频电台相继研制成功且应用于军事当中,其中以美国的INCGARS-V 和英国的 Jaguar 为典型代表。
到了80年代,跳频技术应用于实战当中,在英国的马尔维纳斯岛(福克兰群岛)战争与美国入侵巴拿马的战争中,参战部队都装备了跳频电台用于相互联络,取得良好效果。
到了1991年的海湾战争时,美、英、法等国部队大量装备了跳频电台用于军事指挥,如美国的SINCGARS、法国TRC-950、英国的Jaguar-V,成效斐然。
MATLABSimulink通信仿真案例设计
设计应用TLAB/Simulink通信仿真案例设计王明慧(陆军装甲兵学院,安徽蚌埠233000随着社会经济的快速发展及科学技术的进步,通信技术得到了迅猛发展,并且其技术手段日益成熟。
通信技术发展的主要目的在于实现数据信息的有效传输,实现人与人之间的沟通和交流。
在通信技术发展过程中,如何把握系统性能,做好系统的有效调制工作,成为通信技术发展必须把握的重要议题。
结合通信技术的发展形势,MATLAB/Simulink软件进行通信仿真,从而对通信技术的有效发展提供重要的参考及指引,以推进通信技术的长远发展及进步,使通信息技术更好地满足人们的实际需要。
平台;通信仿真;技术分析MATLAB/Simulink Communication Simulation Case DesignWANG Minghui(Army Armored Force Academy, Bengbudevelopment of social economy andcommunication technology has been rapidly developed, and its technical means increasingly mature.The main purpose图1 仿真分析过程如图1所示,在开展仿真分析过程中,要注重结合仿真建模、仿真实验以及仿真分析3个步骤,突出螺旋式推进过程,有效把握当前系统中存在的问题及不足,并结合仿真分析结论对系统做好有效改进,使改造后的系统性能水平得到大幅度提升[2-4]。
在开展通信仿真分析的过程中要注重对数字通信系统模型进行有效地构建,反馈通信系统的实际情况,从而科学有效地分析通信系统的情况,有效把握系统性能水平,以实现系统功能,更好地满足实际发展需要。
在进行数字通信系统构建过程中涉及到的技术问题相对较多,主要包括了信号源的编码和译码、信道编码和译码、数字调制与解码、同步及加密和解图2 数字通信系统示意图结合图2所示内容来看,在进行通信仿真分析过程中,要注重做好通信系统模型的有效把握,分析数据通信系统,从而有效把握数字通信性能,以提升系统仿真的效果及质量。
基于MATLAB的跳频通信系统的仿真与设计
摘要当今信息时代,如何有效的利用宝贵的频带资源,如何进行准确可靠的信息通信是通信领域中至关重要的问题。
扩频通信正是在这种背景下迅速发展起来的。
快调频通信是扩频通信的一种实现方式,在抗干扰和保密性方面,它是扩频通信中很好的通信方式。
在具体的实现上,跳频通信是一个用户的载波按某种跳频图案(伪随机跳频序列)在很宽的频带范围内随机的跳变。
由于频率跳变的不确定性,所以很好的实现了保密通信。
在本次毕业设计中,是用MATLAB实现快跳频通信系统的仿真。
MATLAB是一种功能强大的软件,在统计、信号处理、人工智能以及通信领域得到了广泛的应用。
在快跳频系统的设计中,主要用到SIMULINK和COMMUNICATION BLOCKS两个工具箱。
在具体实现过程中,还要结合用 MATLAB语言编写的程序实现整个过程的设计。
关键词:跳频通信系统、频率跳变、跳频图案、MATLABABSTRACTThis information age, how to effectively use valuable band resources, and how to implement the accurate and reliable information communication is the most important communication field. Spread spectrum communication was against this backdrop rapidly. Quick FM communications is spread spectrum communication in a realization, anti-jamming and privacy aspects, it is spread spectrum communication of good communication mode. In the concrete implementation, fh communication is a user's carrier according to some fh design (pseudo random fh sequence) in a very wide band range random jump to change. Because of the uncertainty of frequency hopping, so good realized the secret communication.In the graduation design, is MATLAB fast frequency hopping communication system simulation. MATLABIs a powerful software, in statistics, signal processing, artificial intelligence, and communication domain been widely used. In fast frequency hopping system design, mainly using SIMULINK and COMMUNICATION BLOCKS two toolbox. In concrete realization process, combine MATLAB language programming realize the whole process design.Keywords: frequency hopping communication system, frequency hopping, frequency-hopping pattern and MATLAB目录第一章引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 扩频通信的基本概念和理论基础 (2)1.3 扩频通信的主要特点 (4)1.4 扩频通信的几种方式 (6)第二章MATLAB通信系统仿真组件及流程介绍 (8)2.1 MATLAB仿真环境 (8)2.2 MATLAB语言介绍 (9)2.3 SIMULINK的核心—S-函数 (10)2.3.1 S-函数的仿真工作原理 (10)2.3.2 S-函数的仿真流程 (11)2.3.3 SIMULINK的设计和开发 (12)第三章跳频通信系统的性能分析 (14)3.1 跳频系统概述 (14)3.1.1 系统结构及信号传输过程 (14)3.1.2跳频系统的几个概念 (15)3.2 跳频信号的发送和接收 (15)3.2.1 跳频信号的发送 (15)3.2.2 跳频信号的接收 (16)3.2.3 正确接收跳频信号的条件 (16)3.2.4 跳频信号的波形 (17)3.3 快跳频系统的扩频码序列和跳频图案的设计 (18)3.3.1 概述 (18)3.3.2 Gold序列的实现 (18)3.3.3 跳频图案的设计 (19)第四章跳频通信仿真框图及模型 (22)4.1 快跳频系统的仿真框图及功能 (22)4.2 跳频通信各部分模型介绍 (23)第五章快跳频系统仿真程序及仿真结果 (33)5.1 伪随机码序列设计与仿真 (33)5.1.1 伪随机码序列的程序设计 (33)5.1.2 Gold码仿真结果 (35)5.1.3伪随机码的第二种实现方式 (35)5.1.4 伪随机整数序列的仿真结果 (36)5.2 快跳频通信系统的仿真结果 (37)5.2.1 跳频信号的输出仿真图 (37)5.2.2快跳频系统的误码率仿真结果 (38)第六章结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第1章引言1.1 概述扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
通信系统的simulink仿真
通信系统的Simulink仿真实验1 引言当前,通信讯技术的发展日新月异,通信系统建设可采用的技术有多种选择,同时,通信系统的功能要求也越来越高,系统建设愈加复杂,系统建设经费不断增加。
传统的试验设计手段已经不能适应技术发展的需要。
而通信系统的计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性,通信原理课程教学中,在硬件电路实验的同时增加计算机仿真实验,不仅能够帮助学生理解和掌握课程原理,而且对培养学生的科研创新能力具有十分重要的意义,同时也大大节省了硬件电路实验中的设备更新的不断投资。
2 MATLAB 通信工具箱的构成及功能MATLAB 通信工具箱是一套用于通信领域进行理论研究、系统开发、分析设计和仿真的专业化工具软件包,主要由两部分组成:通信系统功能函数库和SIMULINK 通信系统仿真模型库[1]。
MATLAB 通信系统功能函数库由70 多个函数组成,每个函数又有多种选择参数,函数功能覆盖了现代通信系统的各个方面。
这些函数包括:信号源产生函数、信源编码/解码函数、纠错控制编码/解码函数、调制/解调函数(基带和通带)、滤波器函数、传输信道模型函数、TDMA、FDMA、CDMA 函数、同步函数、工具函数等。
用MATLAB通信系统功能函数库进行通信系统仿真,是利用函数进行计算式的数据流仿真,速度比较慢。
SIMULINK通信系统仿真模型库(Communication toolbox)如图1 所示,每个框图都是由一个子仿真模型库构成,在通信系统中,一般情况下传输和接受所采用的技术是相互对应的,因此,可以将发射和接受部分的各个子仿真模型库进行相应的归类。
以调制解调图 1 SIMULINK 通信系统仿真模型库为例,发射部分的调制和接受部分的解调所对应的子仿真模型库归类后如图 2 所示,又分为中层子库和下层字库两层。
另外,为了进行通信系统的全系统仿真,SIMULINK 通信系统仿真模型库提供了通带和基带二种类别的信道模型,其中,通带信道有 4 种模型,基带信道有6 种模型。
基于Simulink的高速跳频通信系统仿真
作者简介:丁凯(1983-),男,江苏省淮安市人,学士,工程师,主研方向:通信仿真。 收稿日期:2015-07-02
·28·
微 处 理 机
2016年
难截获通信内容。同时,跳频通信具有良好的抗干 扰能力,即使有部分频点被干扰,仍能在其他频点上 进行通信[4]。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统, 因而易于与其他的窄带通信系统兼容。图 1,图 2 是跳频通信系统的原理图。
关键词:跳频通信;m序列;2FSK调制;仿真;模块;误码率 DOI:10.3969/j.issn.1002-2279.2016.02.009 中图分类号:TN941 文献标识码:A 文章编号:1002-2279(2016)02-0027-04
SimulationonHighSpeedFrequencyHoppingCommunication System basedonSimulink
第 2期
2016年 4月
·微机网络与通信·
微 处 理 机
MICROPROCESSORS
No.2 Apr.,2016
基于 Simulink的高速跳频通信系统仿真
丁 凯
(海军 92785部队,绥中 125208))
摘 要:跳频技术具有较强的抗干扰、抗噪声,抗频率选择性衰减的能力和较低的误码率。在 阐述跳频通信基本原理和实现方法的基础上,利用 Matlab提供的可视化工具 Simulink建立了跳频 通信系统仿真模型,详细阐述了各模块设计。仿真平台可以通过提供的可视化界面设置参数,同时 可以直观地显示收发双发频率的跳变、误码率等重要指标。仿真结果表明,该跳频通信系统工作正 常,达到了预期效果。
DingKai
(No.92785TroopsofNavy,Suizhong125208,China)
基于simulink跳频通信系统的设计
石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于Simulink的跳频通信系统的设计 Frequency Hopping Communication System Design Based On Simulink摘要当今信息时代,如何进行准确的信息通信是通讯领域中至关重要的问题。
跳频通信系统是一种典型频谱通信系统,它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领域有着十分广泛的应用,已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向。
本文设计了一种基于Simulink的跳频通信系统。
首先对扩频通信系统、跳频通信系统和MATLAB 进行了研究,然后从跳频系统的结构组成、工作原理、主要技术指标、跳频通信系统的调制、频率合成器、伪随机序列、解跳和解调等方面阐述了跳频通信系统的基本原理,并对跳频通信系统进行了仿真研究和理论分析,达到了预期的效果。
同时又介绍了基于源代码的跳频通信系统的仿真,并以2FSK调制方式为例,给出了通信干扰样式下的误码率理论分析结果。
本文设计的跳频通信系统,为以后的频谱通信系统打下了基础,并且应用于生活的各个方面,已成为现代通信不可缺少的一部分。
关键词:扩频通信跳频通信MATLAB Simulink 仿真AbstractIn today's information age, how to carry out the accurate information communication is a crucial issue in the field of communication.Frequency hopping communication system is a typicalspectrum communication system, it is in military communication, mobile communication, computer wireless data transmission and wireless LAN and other fields have a very wide range of applications, has become the current short wave communication is one of the important development directions.This paper introduces a design of frequency hopping communication system based on Simulink.The spread spectrum communication system, frequency hopping communication system and MATLAB are studied, and then from the frequency hopping system structure, working principle, main technical index, frequency hopping communication system modulation, frequency synthesizer, pseudo-random sequence, de-hopping and demodulation aspects of frequency hopping communication system basic principle, and the frequency hopping communication system the simulation research and theoretical analysis, to achieve the desired results.At the same time, based on the source code of the frequency hopping communication system simulation, and by 2FSK modulation mode as an example, presents the communication jamming mode BER under the theoretical analysis results. In this paper, design of frequency hopping communication system, for subsequent spectrum communication system laid a foundation, and used in all aspects of life, has become an indispensable part of modern communication.Keywords: Spread spectrum communication Fequency hopping communication MATLAB Simulink Simulation目录第1章绪论 11.1 课题研究的背景及意义 11.2 跳频通信简介 11.2.1 扩频通信系统概述 11.2.2 跳频通信系统概述 31.3 本文研究内容及章节安排 3第2章跳频通信系统的基本原理 52.1 跳频通信系统的结构组成 52.1.2 跳频系统的接收部分 62.2 跳频通信系统的性能指标 72.3 跳频通信系统的调制方式 82.4 频率合成器 92.5 伪随机序列 92.6 跳频信号的解跳与解调 92.6.1 跳频信号的解跳 102.6.2 跳频信号的解调 11第3章跳频通信系统仿真及性能分析 123.1 跳频通信系统仿真模型的建立 123.2 S-函数的仿真流程 133.4 跳频通信系统的仿真框图 153.5 仿真模型中示波器的仿真结果 183.6 基于MATLAB的跳频通信系统仿真 203.7 系统性能分析 23第4章跳频通信系统的应用 25第5章结论 26参考文献 27致谢 28附录外文资料 29第1章绪论1.1 课题研究的背景及意义当今信息时代,如何有效的利用宝贵的频带资源,如何进行准确的信息通信是通讯领域中至关重要的问题。
基于simulink跳频通信系统的设计毕业设计(论文)
石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于Simulink的跳频通信系统的设计Frequency Hopping Communication System Design Based On Simulink毕业设计成绩单学生姓名学号20086411 班级方0809-4专业电子信息工程毕业设计题目基于Simulink的跳频通信系统的设计指导教师姓名指导教师职称副教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩:院长(主任) 签字:年月日毕业设计任务书题目基于Simulink的跳频通信系统的设计学生姓名郑皓学号20086411 班级方0809-4 专业电子信息工程承担指导任务单位电气工程系导师姓名郭中华导师职称副教授一、主要内容(1)研究扩频通信系统及其分类;(2)跳频技术的基本原理;(3)跳频通信系统的性能;(4)设计跳频通信系统。
二、基本要求(1)熟练掌握Matlab工具箱的运行环境及其仿真编程语言;(2)熟悉跳频通信系统的原理;(3)熟悉跳频通信系统的性能;(4)跳频序列的产生;(5)基于Simulink设计跳频通信系统。
三、主要技术指标设计论文以跳频通信系统的基本理论作为本设计的支持,同时也要包括Simulink设计跳频通信系统,本设计要求产生m序列的跳频序列、系统中的跳频频点:15个;跳频跳速:100跳/s;跳频带宽:15kHz;仿真时间:0.2s;预计跳频同步时间:0.03s~0.04s。
基于Simulink实现跳频通信系统的设计。
给出仿真结果和分析。
正文不少于1.5万字,查阅文献资料不少于15篇,其中外文文献2篇以上,翻译有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献收集关于跳频通信系统,以及Matlab工具箱的使用等方面的资料和参考文献。
五、进度计划第1周—第2周:收集资料,完成开题报告;第3周—第4周:需要和可行性调试;第5周—第7周:概要设计;第8周:中期检查;第9周—第12周:详细设计和代码设计;第13周—第14周:论文审核定稿;第15周—第16周:答辩。
通信系统仿真
通信系统仿真题目基于SIMULINK的通信系统仿真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。
本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。
本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用,利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握,完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调,以及用SIMULINK进行设计和仿真。
首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究,然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出,观察效果,最终对设计结论进行总结。
关键词通信系统调制 SIMULINK目录1. 前言 01.1选题的意义和目的 01.2通信系统及其仿真技术 (1)3. 现代通信系统的介绍 (2)3.1通信系统的一般模型 (2)3.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型 (2)233.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (4)4. 通信系统的仿真原理及框图 (7)4.1模拟通信系统的仿真原理 (7)错误!未定义书签。
4.2数字通信系统的仿真原理 (8) (8)5. 通信系统仿真结果及分析 (10)5.1模拟通信系统结果分析 (10)105.2仿真结果框图 (10)错误!未定义书签。
5.3数字通信系统结果分析 (12)125.4仿真结果框图 (12)121. 前言1.1 选题的意义和目的随着现代通信系统的飞速发展,计算机仿真已经成为分析和设计通信系统的主要工具,在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。
计算机仿真是衡量系统性能的工具,它通过构建模型运行结果来分析实物系统的性能从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。
跳频通信系统综合训练及MATLAB中simulink仿真
通信仿真技术实验报告扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
具有巨大的发展前景。
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)的原理发表的很早,它是将待传送的信息数据被伪随机编码也就是扩频序列调制,实现频谱扩展以后再在信道中传输,接收端则采用与发送端完全相同的编码进行解调和相关处理,从而恢复出原始的信息数据。
从这里我们可以看出,扩展频谱通信(以下简称扩频通信)作为一种新的通信方式与一般的常见的窄带通信方式是不同的,它们刚好相反,它是在发送端经过扩展频谱以后,在信道中进行宽带传输,然后在接收端进行相关处理以及解扩后恢复成窄带后解调数据。
恢复出原始信息数据。
因此,扩频通信具有伪随机编码调制和相关处理两个特点。
也正是这两个特点,使得扩频通信方式有许多优点:如抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、具有保密性、功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率、可多址复用和任意选址、可以用于高精度测量等。
正是由于扩频通信方式具有上述的优点,所以扩频通信虽然是一种新型的通信方式,但是引起了人们的广泛注意,得到了迅速的发展和广泛的应用。
从扩频通信的应用发展来看,真正开始研究它的应用的是在上个世纪50年代中期美国开始的。
刚开始一直用于军事通信领域,因为在军事通信中,一般通信方式在强干扰存在的情况下,很难准确的检测出发送来的信号,由于扩频通信具有很好的保密信和抗干扰性,所以首先开始了在军事通信领域的应用。
成为扩频通信研究发展的开端,从此,军事通信机关对军事通信、空间探测、卫星侦察等方面广泛应用扩频通信技术。
60年代以来,随着民用通信事业的发展,频带拥挤问题日益突出,成为通信技术发展上的一个突出的问题。
随着信号处理技术、大规模集成电路和计算机技术的发展,编码和相关处理能够方便的进行,通信技术的发展,推动了扩频通信理论、方法、技术等各方面的研究发展和应用普及。
Simulink环境下跳频信号的仿真
Simulink环境下跳频信号的仿真
吴燕
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2010(000)025
【摘要】扩频通信系统与常规的通信系统相比具有很多的优点,例如抗人为干扰,抗窄带干扰,抗多径干扰的等.与一般的常见的窄带通信方式是不同的,它是在发送端经过扩展频谱以后,在信道中进行宽带传输.主要是对扩频通信中的跳频进行初步的研究,实现了跳频信号的生成.所有的仿真都是在MATLAB软件中的simuhnk环境下完成的.
【总页数】1页(P42)
【作者】吴燕
【作者单位】陕西理工学院电信工程系,陕西汉中,723003
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.Matlab/Simulink环境下带附加气室空气弹簧的仿真研究 [J], 李蒋;郭旭红
2.Simulink环境下的三相桥式整流电路仿真 [J], 范玲俐;蔡琴
3.Simulink环境下的SAR ADC行为建模与仿真分析 [J], 韩笑;孙玲;吴秀山
4.MATLAB 环境下的跳频信号分析与仿真 [J], 王忠;周力
5.Matlab/Simulink环境下忆阻模型的仿真比较 [J], 魏江涛;宋卫平;王清华
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J i a o L i a n g D o u X i u j u a n K u a n g Y u j u n
( S c h o o l o fC o m mu n i c a t i o n a n d I n f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g,U n i v e r s i t y o fE l e c t r o n i c&
f r e q u e n c y t a b l e t o a c h i e v e f r e q u e n c y - h o p p i n g s y n c h r o n i s a t i o n ,a n d s t u d y t h e f o r ma t f o t h e s y n c h r o n i s a t i o n s e q u e n c e a s we l l a s a n ly a s e i t s
方 法, 研究 同步序列的格 式并且对其 同步性 能进行分析。最后利用 Ma t l a b的S i m u l i n k工具对其实现仿真 , 同时为 了更加方便地修改 模型 中的参数 以及绘制仿真得到的波形图, 为该 仿真模型建立 图形用户界面( G U I ) 。仿真结果表 明, 该模 型在高斯 白噪声条件 下能
c o mmu n i c a t i o n,we a n a l y s e t h e p in r c i p l e o f s y n c h r o n i s a t i o n i mp l e me n t e d b y t h e s y n c h r o n i s a t i o n — h e a d me a n s .I n l i g h t o f t h e f e a t u r e o f s y n e h r o n i s a t i o n - h e a d t o b e e a s i l y e x p o s e d a n d v u l n e r a b l e t o i n t e r f e r e n c e,we p r o p o s e a n e w me t h o d wh i c h u s e s t h e i n d e x n u mb e r f o s y s t e m
快速地 完成跳 频通信 系统 的捕获和跟踪 , 系统 同步 时间大大地减小并且与理论分析值相符 , 仿 真得 出的误码 率也在容 许的范围 内。
关键词形用 户界 面
T P 3 9 3 T N 9 1 4 . 4 1 文献标识码 A
.
第3 0卷 第 7期
2 0 1 3年 7 月
计 算机应 用与软 件
Co mp ut e r Ap p l i c a t i o n s a n d S o t f wa r e
V0 l _ 3 0 No. 7
J u 1 .2 0 1 3
基于 S i mu l i n k的 跳频 通 信 同步 字 头 法仿 真
焦 棵 窦秀娟 邝育军
( 电子科技 大学通信与信息 3 - 程学院 四川 成都 6 1 1 7 3 1 )
摘
要
同步技术是跳频通信的关键技术之一。重点分析跳频通信 同步方法中的同步字头法, 在跳频通信原理 的基础上 , 分析 同
步 字头 法实现 同步 的原理。针对同步字头容 易暴 露和 易受干扰 的特 点, 提 出一种 新的利用 系统频率表 的索 引号来 实现跳 频同步 的