(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文

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基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计摘要随着移动通信技术的发展,以前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK 等调制方式,逐渐被许多优秀的调制技术所替代。

本文主要介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图,用MATLAB软件中的SIMULINK仿真功能对QPSK调制与解调这一过程如何建立仿真模型,通过对仿真模型的运行,得到信号在QPSK 调制与解调过程中的信号时域变化图。

通过该软件实现方式,可以大大提高设计的灵活性,节约设计时间,提高设计效率,从而缩小硬件电路设计的工作量,缩短开发周期。

关键词 QPSK,数字通信,调制,解调,SIMULINK-I-AbstractAs mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent mod ulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article prim arily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the prin ciple of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and dem odulation adjustment process domain change figure. The software implementation, ca n dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the developmen t cycle.Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK-II-目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.3 本文主要研究工作 (2)第 2 章数字通信技术简介 (3)2.1 引言 (3)2.2 概念及其基本组成部分 (3)2.3 数字通信的特点 (5)2.4 数字通信发展的回顾与展望 (5)本章小结 (6)第3 章数字相位调制 (7)3.1 数字基带传输系统 (7)3.2 正弦载波数字调制系统 (8)3.3 QPSK概述 (9)3.4 QPSK调制和解调 (10)3.4.1调制 (10)3.4.2解调 (10)3.4.3QPSK的调制原理 (11)3.4.4QPSK解调的工作原理 (13)本章小结 (14)第4章 QPSK调制与解调的软件实现 (15)4.1 SIMULINK功能介绍 (15)4.2 SIMULINK特点 (15)4.3 QPSK调制与解调的软件设计 (16)4.3.1QPSK调制与解调的软件实现 (16)4.3.2QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)4.4 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)4.4.1QPSK调制过程及其波形图 (19)4.4.2QPSK解调过程及其波形图 (29)4.5 QPSK调制解调仿真过程正确性的验证 (34)本章小结 (35)结论 (36)-III-致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)附录2 (41)-IV-第1章绪论1.1 选题的目的和意义随着经济危化的不断发展,人们对通信的要求也越来越高。

毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真

毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真

基于matlab的数字基带通信系统仿真1.课程设计的目的(1)增加对仿真软件的认识,学会对各种软件的操作和使用方法(2)加深理解数字基带通信系统的概念(3)初步掌握系统的设计方法,培养独立工作能力2.设计方案论证2.1数字基带传输系统在数字传输系统中,其传输的对象通常是二进制数字信号,它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲,也可能是来自数字终端的脉冲编码调制(PCM)信号。

这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始,直到某一频率m f ,我们称这种信号为数字基带信号。

在某些有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送,这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统,我们称它为基带传输系统。

而在另外一些信道,特别是无线信道和光信道中,数字基带信号则必须经过调制过程,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输,相应地,在接收端必须经过解调过程,才能恢复数字基带信号。

我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。

数字基带传输系统的模型如图 1所示,它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。

图1 数字基带传输系统模型1.2 数字基带信号1.2.1数字基带信号波形对不同的数字基带传输系统,应根据不同的信道特性及系统指标要求,选择不同的数字脉冲波形。

原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形,如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。

但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲,这是由于矩形脉冲纤数字传输系统中的线路传输码型。

此外,CMI 码和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示,因此称其为1B2B 码。

(5)4B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型它把4 个二进制码元变换为3个三进制码元。

显然,在相同信息速率的条件下,4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低,因而提高了系统的传输效率。

基于matlab的2ask通信系统设计与仿真论文

基于matlab的2ask通信系统设计与仿真论文

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院《通信系统仿真训练》课程设计题目:2ASK通信系统的设计与仿真专业班级:通信工程(2)班摘要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。

二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式,也是各种数字调制的基础。

本课程设计主要是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK调制与解调系统.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;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK调制与解调情况。

关键词:MATLAB;2ASK;误码率;目录一引言 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计内容 (1)1.3课程设计要求 (1)二 2ASK调制与解调原理 (2)2.1 2ASK调制原理 (2)2.2 2ASK解调原理 (4)三设计步骤 (6)3.1 matlab的工作环境熟悉 (6)3.2 ASK调制电路分析 (8)四结束语 (20)参考文献 (21)一引言本课程设计主要是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节,包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。

在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。

使我对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。

1.1 课程设计目的(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论,基本算法进行实际验证。

(2)学习通信系统仿真软件MA TLAB的基本使用方法,学会使用这些软件解决实际系统出现的问题。

(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文

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(完整版)基于matlab的通信系统仿真毕业论文创新实践报告报告题目:学院名称:姓名:基于 matlab 的通信系统仿真信息工程学院余盛泽班级学号:指导老师:温靖二 O 一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 ............................................................................................................... 4 2.2 信道编译码........................................................................................................................4 2.2.1 卷积码的原理 ........................................................................................................ 4 2.2.2 译码原理 ................................................................................................................5 2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK 的调制原理 .................................................................................................. 5 2.3.2 BPSK 解调原理 (6)2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................. 7 2.4 信道 .......................................................................................................................... . (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................ 8 2.4.2 瑞利信道 ................................................................................................................ 8 2.5 多径合并 .......................................................................................................................... .. 8 2.5.1 MRC 方式 (8)2.5.2 EGC 方式................................................................................................................ 9 2.6 采样判决 .......................................................................................................................... .. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较...................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 ................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 .......................................................................12 3.2 BPSK 与QPSK 调制方式对通信系统性能的比较...................................................... 13 3.2.1 调制过程的仿真 ................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ...............................................................................14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 .............................................................................. 15 3.3.1 信道加噪仿真 ....................................................................................................... 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ....................................................................................... 15 3.4 不同合并方式下的对比 .. (16)3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 ......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在2 根、4 根天线下的对比 . (17)3.5 理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结.............................................................................................................. 19 参考文献......................................................................................................................20一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强,性能越来越高,构成越来越复杂;另一方面,要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期,降低成本,提高水平。

基于Matlab的CDMA通信系统仿真

基于Matlab的CDMA通信系统仿真

基于Matlab的CDMA通信系统仿真- 1 -通信系统综合设计与实践1 绪论1.1课题背景及目的20世纪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。

CDMA(Code Diveision Multiple Access,码分多址)通信,在使用相同频率资源的情况下,理论上CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4~5倍,所以在通信领域中起着非常重要的作用。

CDMA的基本原理是利用互相正交(或尽可能正交)的不同编码,分配给不同用户调制信号,实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。

由于利用互相正交(或尽可能正交)的编码去调制信号,会将原信号的频谱带宽扩展,因此,这种通信方式,又称为扩频通信。

本论文所完成的CDMA通信仿真系统,是结合CDMA的实际通信情况,利用MATLAB的通信工具箱— SIMULINK组建出完整的CDMA通信系统,完成整体设计方案,实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析。

教学实践表明,该系统的完成使得比较抽象的概念得以直接表示,烦琐的计算得以大大简化,提高上机效率,在通信原理课程教学中起到良好的辅助作用。

1.2课题研究方法为了研究CDMA通信系统的通信方式,我们对两种扩频码(m序列和正交gold序列)经过衰落信道后再解扩,通过比较两种扩频码的误比特率与信噪比的关系得出用来扩频的PN码哪种更好。

使其更符合CDMA通信的抗干扰能力强的要求和实现多用户同时在同一频率互不干扰进行通信而误比特率性能不随着用户数的增加而恶化这样的目的进行仿真实验。

- 2 -通信系统综合设计与实践2 CDMA基础及原理CDMA多址技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。

接收端由使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。

基于MATLAB的通信系统仿真

基于MATLAB的通信系统仿真

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陕西理工学院毕业设计
2ASK调制解调与仿真
2ASK信号调波形图
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陕西理工学院毕业设计
2ASK相干解调Simulink模型方块 图
2ASK信号解调的各点时间波形图
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陕西理工学院毕业设计
2PSK调制解调与仿真
2PSK信号调制的simulink的模型图
陕西理工学院毕业设计
基于MATLAB的通信系统仿真
指导教师: 答辩学生:
陕西理工学院毕业设计
目录
研究背景
研究方法
2ASK调制解调与仿真
2PSK调制解调与仿真 结果分析 致谢
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陕西理工学院毕业设计
研究背景
随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信
网与计算机网络的相互融合,通信系统仿真技术被用到通 信系统工程设计的每个阶段,新型可视化仿真软件的使用 使通信系统仿真的设计与分析变得更加直观和便捷,由于 通信系统具有抗干扰能力强、易于集成化、保密较好、系 统容量较大等优点,从而推动了通信系统仿真的发展。
在二进制数字调制当中,2ASK相干解调的误码 率为, ,而2PSK相干解调的误码率为, 可 ,可知在相同的信噪比下,2PSK的误码率 低于2ASK系统.根据以上加入噪声的模型方框图 解调时收集到的数据相比较可知2PSK系统的误 码率远远低于2ASK系统,符合实际,从而在实际 应用过程当中常常选2PSK系统而丌用2ASK系 统。
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陕西理工学院毕业设计


在本次毕业设计的过程当中,我要 感谢黄朝军老师的指导和同学给予我的 帮助,使我的毕业论文能够非常顺利的 完成。最后,我要向所有指导帮助过我 的老师及各位同学致以诚挚的谢意!
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2PSK调制的各点时间波形

基于MATLAB的OFDM通信系统仿真本科毕业论文

基于MATLAB的OFDM通信系统仿真本科毕业论文

基于MATLAB的OFDM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:目录摘要 (IV)Abstract (V)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2研究背景和意义 (2)1.2.1 OFDM技术发展现状 (2)1.2.2 OFDM仿真技术的研究现状 (3)1.3OFDM技术的特点 (4)1.4本文的主要内容 (5)第二章 OFDM的基本原理 (6)2.1信号的表达式及其正交性 (6)2.2调制与解调 (9)2.3保护间隔和循环前缀 (10)2.4加窗技术 (12)第三章 OFDM系统的关键技术 (16)3.1同步技术 (16)3.1.1同步技术简介 (16)3.1.2同步技术的分类 (16)3.1.3同步偏移对OFDM系统性能的影响 (17)3.2信道估计技术 (18)3.2.1无线通信信道 (18)3.2.2无线信道信道估计 (19)3.3峰均功率比 (19)3.3.1峰均功率比的定义 (20)3.3.2 降低峰均功率比的方法 (20)3.4信道编码和交织 (21)3.4.1 RS码以及伽罗华域概述 (21)3.4.2 RS编码原理 (23)3.4.3 RS码的主要特点 (25)3.4.4 RS码的纠错原理 (25)3.4.5 交织技术 (25)3.5均衡技术 (25)第四章OFDM系统的仿真及结果分析 (27)4.1OFDM系统的基本原理模型 (27)4.2MATLAB仿真软件的特点 (27)4.2.1通信仿真的一般步骤 (27)4.2.2 MATLAB仿真软件的特点 (28)4.3OFDM系统仿真模型及主要模块参数设置 (28)4.3.1整个OFDM系统仿真模型 (28)4.3.2主要模块参数设置 (28)4.4OFDM通信系统仿真结果分析 (31)4.4.1发射信号与接收信号的基带波形 (31)4.4.2 OFDM信号传输前后的星座图 (33)4.4.3 OFDM系统的发射端与接收端信号的功率谱 (35)4.4.4多普勒频移对OFDM系统性能的影响 (36)4.4.5 RS编码对OFDM系统性能的影响 (37)4.4.6 OFDM系统的误码分析 (38)第五章总结和展望 (40)5.1全文总结 (40)5.2展望 (40)参考文献 (42)附录 (43)致谢 (47)基于MATLAB的OFDM通信系统仿真摘要移动通信技术是现阶段通信技术研究中的重点,得到了越来越多人的关注。

通信工程专业毕业论文--基于Matlab的数字通信系统调制解调研究

通信工程专业毕业论文--基于Matlab的数字通信系统调制解调研究

摘要当今,随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速普及,使得通信技术日新月异。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好,因此通信系统也日趋复杂。

在各种通信系统的设计研发环节中,软件仿真已成为必不可少的部分。

应用Matlab\Simulink的计算机仿真具有经济、安全、可靠、编程简易以及实验周期短等特点。

因此,本文就以Matlab为软件平台,利用其通信工具箱和信号处理工具箱中的模块,尤其是Matlab语言的Simulink动态系统仿真软件包,对数字调制解调系统进行仿真,并且对仿真结果进行误差分析,从而对现代数字通信有更加明确的认识和直观的了解。

重点对2ASK、2PSK、2FSK进行性能比较,在实际通信系统中,根据具体情况选择最合适的调制方式,进一步促进数字通信的发展。

本文首先介绍了课题研究的背景和进行数字通信仿真的意义,然后介绍对数字通信系统进行仿真所使用的Matlab\Simulink软件以及这些软件在使用时的注意事项和采用的一些方法,随后又介绍了数字调制系统的原理并据此进行数字调制解调系统的仿真,最后对仿真结果进行误差分析,对设计进行总结归纳。

关键词:数字通信系统;调制解调;Matlab;Simulink;仿真AbstractNowadays, with the rapid development of communication technology, especially the rapid spread of the digital communication, makes communication technology is developing rapidly. Modern communication system requirements communication distance, communication capacity, transmission quality is good, because this communication system has become more and more complex. In all kinds of communication system design r&d link, the software has become an indispensable part of. Application of computer simulation, Simulink Matlab has economic, safe, reliable, easy programming and the cycle is short, etc.Therefore, this paper is using Matlab software platform, Use its communication tool box and signal processing toolbox module, especially Matlab language dynamic system simulation software package of simulink on digital demodulation system, and simulation results of simulation and error analysis, and the modern digital communication have more explicit recognition and intuitive understanding. Emphasis on 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK performance comparison, in actual communication system, according to the specific circumstances to select the most appropriate modulation mode, and further promote the development of digital communication.This paper firstly introduces the background of the subject research and the meaning of digital communication simulation, and then introduced to digital communication system simulation of Matlab /Simulink used by the software used in the software and the matters needing attention and some methods used, then introduces digital modulation system and based on the principle of digital demodulation system simulation, finally the results for error was analyzed, the design was summarized, summed up in the digital demodulation of the simulation to the matters of attention when, to the aspects of learning and provide some reference for researchers and their ownexperience.Key words:Digital communication system;Demodulation;Matlab;Simulink;Simulation目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.1.1 研究目的 (1)1.1.2 研究意义 (2)1.2国内外研究现状 (2)第二章仿真的意义和仿真软件 (4)2.1仿真的意义 (4)2.2仿真软件Matlab简介 (4)2.3 Simulink简介 (6)2.4 Matlab与Simulink的联系 (6)第三章数字通信系统 (7)3.1 数字通信系统的概念 (7)3.2数字通信系统的组成 (7)3.3通信系统的分类与通信方式 (8)第四章信号的调制与解调 (10)4.1调制的意义和类别 (10)4.2模拟信号的调制与解调 (11)4.2.1幅度调制 (11)4.2.2角度调制 (13)4.3数字信号的调制与解调 (14)4.3.1数字频率调制 (14)4.3.2数字相位调制 (15)4.3.3正交振幅调制 (17)第五章系统设计与仿真 (19)5.1 2ASK信号的调制与解调 (19)5.1.1 2ASK信号调制仿真 (19)5.1.2 2ASK信号解调仿真 (21)5.2 2FSK信号的调制与解调 (23)5.2.1 2FSK信号调制仿真 (23)5.2.2 2FSK信号解调仿真 (26)5.3 2PSK信号的调制与解调 (28)5.3.1 2PSK信号调制仿真 (28)5.3.2 2PSK信号解调仿真 (30)结论 (33)参考文献 (34)谢辞 (35)第一章绪论1.1 研究的目的和意义信息是一种资源,通过广泛的传播与交流,能促进社会成员之间的合作,推动生产力的发展和社会的进步。

毕业设计(论文)-基于matlab的通信系统的仿真与实现[管理资料]

毕业设计(论文)-基于matlab的通信系统的仿真与实现[管理资料]

摘要数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径之一。

本文对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望,重点分析了数字调制的几种基本调制方式,然后运用MATLAB 及附带的图形仿真工具——Simulink设计了2ASK和2PSK调制解调的仿真模型。

通过仿真,观察了解调制解调过程中个环节时域和频域的波形,并结合这两种调制方法的调制原理,跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。

最后,在仿真的基础上分析比较2ASK和2FSK的误码率,综合衡量各系统的性能指标,通过比较仿真结果及理论计算,证明FSK系统的误码率小于ASK 系统。

关键词:数字调制;仿真;调制解调;MATLAB/Simulink;2ASK;2FSKABSTRACTDigital modulation is one of the most important part of modern communication systems. The improvement of communication system performance depends on progress of the digital modulation techniques. In this paper, several methods of digital modulations are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the digital modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of two digital modulation simulation models, 2ASK, 2FSK, have been compared, as well as comparing the results of simulation and theory. At last, the conclusion is gotten: the simulation models are reasonable.Keywords: Digital modulation; Simulation; Modem;MATLAB/Simulink; 2ASK; 2FSK;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4) (4)数字调制及其意义 (6)MATLAB/Simulink的简介 (7)通信技术发展现状和趋势 (8)第二章数字调制解调的基本原理 (9)2ASK的基本原理及其调制解调 (10)2FSK的基本原理及其调制解调 (11)2ASK、2FSK信号的功率谱密度分析 (13)2ASK 信号的功率谱密度 (13)2FSK信号的功率谱密度 (14)2PSK的基本原理及其调制解调 (15)2DPSK的基本原理 (16)多进制数字调制简介 (17)第三章数字调制的仿真及结果分析 (18)2ASK的调制与解调仿真 (19)2ASK的调制仿真 (19)2ASK的解调仿真 (22)2FSK的调制与解调仿真 (24)2FSK的调制仿真 (24)2FSK的解调仿真 (28)2ASK、2FSK性能分析 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 A 外文原文 (34)附录B 外文译文 (37)致谢 (39)第一章绪论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。

基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计毕业设计论文

毕业设计题目:基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计河北科技大学毕业设计成绩评定表姓名学号成绩专业通信工程题目基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计指导教师评语及成绩指导教师:2014 年月日评阅教师评语及成绩评阅教师:2014 年月日答辩小组评语及成绩答辩小组组长:2014 年月日答辩委员会意见学院答辩委员会主任:2014 年月日毕业设计中文摘要当今信息时代,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的扩展频谱通信系统,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MATLAB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MATLAB的跳频通信系统的仿真,给出了通信干扰样式下的误码率理论分析结果。

关键词:扩频通信跳频通信MATLAB Simulink仿真毕业设计外文摘要Title Simulation of the Fequency Hopping Communication System Based on MATLABAbstractIn 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 typical spectrum 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 MATLAB.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, presents the communication jamming mode BER under the theoretical analysis results.Key Words Spread spectrum communication Fequency hopping communication MATLAB Simulink Simulation本科毕业设计第Ⅰ页共Ⅰ页目录1 绪论 (4)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 跳频通信系统概述 (1)2 跳频通信系统的基本原理 (3)2.1 扩频通信系统的概述 (3)2.2 跳频通信系统的组成 (5)2.3 跳频通信系统的数学模型 (7)2.4 跳频通信的主要技术指标 (8)2.5 跳频通信的关键技术 (9)2.6 跳频系统的同步 (12)2.7 伪随机序列码与跳频图案的设计 (13)3 跳频通信系统仿真及性能分析 (15)3.1 MATLAB语言与仿真环境介绍 (15)3.2 跳频通信系统仿真模型的建立 (17)3.3 仿真模型中示波器的仿真结果 (18)3.4 基于MATLAB的跳频通信系统仿真 (20)3.5 系统性能分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (30)1 绪论1.1 研究背景及意义在现代通信中遇到的一个很重要的问题就是抗干扰问题。

基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕业论文

基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕业论文

毕业论文基于MATLAB的扩频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容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人重声明: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。

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涉密论文按学校规定处理。

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基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真 通信工程专业毕业设计 毕业论文

基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真 通信工程专业毕业设计 毕业论文

基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真通信工程专业毕业设计毕业论文题目:基于MATLAB的OFDM装接收系统设计与仿真学院电子信息工程学院学科门类工学专业通信工程学号姓名指导教师2011年5月12日基于MATLAB的OFDM接收系统设计与仿真摘要OFDM即正交频分复用技术,实际上是多载波调制中的一种。

其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到相互正交且重叠的多个子载波上同时传输。

该技术的应用大幅度提高无线通信系统的信道容量和传输速率,并能有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和窄带噪声,如此良好的性能从而引起了通信界的广泛关注。

本文设计了一个基于FFT算法的OFDM接收系统,并在计算机上进行了仿真和结果分析。

重点放在OFDM接收系统设计与仿真,在这部分详细介绍了系统各模块的组成及设计机理,然后对OFDM信号经过AWGN信道后进行解调,整个过程都是在MATLAB 环境下仿真实现,并对接收系统的仿真结果及性能进行分析,通过仿真得到信噪比与误码率之间的关系,为该系统的具体实现提供了大量有用数据,为OFDM通信系统的进一步改进奠定了基础。

关键词:正交频分复用;MATLAB;接收系统;设计仿真OFDM Receiver Design and Simulation Based on MATLABABSTRACTOFDM, which is short for Orthogonal Frequency Division Multiplexing, is actually one of the multi-carrier modulations. The main idea of OFDM is to split the channel into a number of orthogonal subchannels and the high-speed data signals into a number of parallel low-speed data signals that are transmitted simultaneously over numbers of subcarriers. This technology greatly improves the channel capacity and transmission rate of the wireless communication system and effectively resists to multipath fading interference and inhibits narrowband noise. Such a good performance has brought widespread concern in the communication area.In this thesis, based on the FFT algorithm, an OFDM receiver system is designed and simulated on a computer. This article focuses on the OFDM receiver design and simulation and details the components and design of each module of the system, and then the demodulation of the OFDM signals transmitted through AWGN channel. The entire process is realized under the MATLAB simulation environment. And then it analyzes the receiver system simulation results and performance, through which we get the relation between SNR (signal to noise) and BER (bit error rate), providing a great numbers of useful datas for the concrete realization of the system, and laying a solid foundation for further improvement of OFDM communication system.Key words:OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing);MATLAB;Receiver System;Design and Simulation目录1 引言 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2课题发展历程现状及前景 (2)1.3可行性分析 (2)1.4本文主要研究工作和内容安排 (2)2 OFDM基带系统的原理 (4)2.1单载波与多载波通信系统 (4)2.1.1单载波通信系统 (4)2.1.2多载波通信系统 (4)2.2频分复用与正交频分复用 (5)2.2.1频分复用(FDM) (5)2.2.2正交频分复用(OFDM) (7)2.3OFDM技术的优缺点分析 (8)2.4OFDM技术的基本理论及算法 (9)2.4.1OFDM基本原理 (9)2.4.2OFDM基础理论 (9)2.4.3OFDM核心算法 (11)3OFDM接收系统设计 (13)3.1OFDM整体基带系统框图 (13)3.2OFDM接收系统设计 (14)3.2.1串并变换 (14)3.2.2去循环前缀CP (14)3.2.3FFT (15)3.2.4并串变换 (17)3.2.516QAM解调 (17)4基于MATLAB的OFDM接收系统仿真 (19)4.1仿真环境MATLAB介绍 (19)4.2仿真参数设置 (19)4.2.1OFDM系统参数选择 (19)4.2.2参数设置 (19)4.3仿真程序分析 (21)4.3.1仿真接收系统信号程序流程图 (21)4.3.2待接收OFDM信号 (21)4.3.3信道模型 (24)4.3.4串并变换/并串变换 (25)4.3.5去循环前缀CP (25)4.3.6快速傅里叶变换FFT (26)4.3.716QAM解调 (27)4.4仿真结果分析 (28)4.4.1比特率 (28)4.4.2频谱效率 (28)4.4.3误码率分析 (28)4.4.4仿真结果 (29)5总结 (32)参考文献 (34)致谢 (36)1 引言1.1 课题研究背景及意义由于OFDM技术的可实现性,在二十世纪90年代,OFDM广泛应用干各种数字传输和通信中,如广播式音频、视频领域和民用通信系统,主要的应用包括:非对称的数字用户环路(ADSL)、ETSI标准的数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、高清晰度电视(HDTV)、无线局域网(WLAN)等。

基于Matlab的数字通信系统调制解调研究毕业论文设计

基于Matlab的数字通信系统调制解调研究毕业论文设计

基于Matlab的数字通信系统调制解调研究毕业论文设计成一些子系统,再利用这些子系统来构造整个系统。

Simulink模块库包含有Sources(输入源)、Sinks(输出方式)、Linear(线性环节)、Nonlinear(非线性环节)等具有不同功能的SIMULINK库模块,而且每个子模型库中包含相应的功能模块,用户可以根据特定的需要创建自己的模块。

我们可以通过Matlab命令来打开Simulink模型并进行仿真。

在Matlab命令窗口中,使用open lizila.mdl,然后使用sim(lizila.mdl)就可以启动对模型lizila.mdl的仿真,实现Simulink仿真的自动化[5]。

Matlab提供了许多途径用于与Simulink的数据交互,从而实现Matlab编程与Simulink模型相结合的综合仿真,使仿真更为人性化,满足使用者的不同需求[6]。

第三章数字通信系统3.1数字通信系统的概念数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,相比模拟通信系统,具有频谱利用率高,能够提供多种业务服务,抗噪声、抗干扰、抗多径衰落能力强,能实现更加有效、灵活的网络管理和控制,便于实现通信的安全保密,可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量等优点[7]。

因此,数字通信的发展速度已明显超过模拟通信,成为当代通信技术的主流。

数字通信设计主要有信源编码与译码、信道编码与译码、数字调制与解调、同步以及加密与解密等许多技术问题。

3.2数字通信系统的组成1.信源的作用是把各种消息转换成原始的电信号,模拟信源输出的是连续的模拟信号,数字信源输出的是离散的数字信号,模拟信源送出的信号经数字化处理后可变为数字信号。

2.信源编码有提高信息传输的有效性和完成模/数(A/D)转换两个基本功能。

提高信息传输有效性即通过其中一种数据压缩技术减少码元数目和降低码元速度,完成模/数转换即信源编码器将信源给出的模拟信号转换成数字信号。

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真毕业论文

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真毕业论文

毕业论文基于MATLAB的通信系统的设计与仿真摘要通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位,是不可或缺的,因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。

MATLAB是集数值计算、图形绘制、图像处理与系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言,它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以与丰富的工具箱,为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。

本论文首先介绍了通信系统的概念,进而引出调制和解调,然后介绍了我们常用的几种调制和解调的方法。

由于MATLAB具有的强大功能所以详细介绍了MATLAB通信系统工具箱,并给出了基于MATLAB的通信系统的调制与解调的实现,运用MATLAB仿真软件进行仿真。

[关键词]:通信系统调制与解调 MATLABABSTRACTCommunication system is used to complete the information transmission process of the floorboard of the technology system, is used to send information from the source to one or more destinations. Modulation and demodulation in the process of information transmission occupies the important position, is indispensable, so the system of modulation and demodulation process is extremely important. MATLAB numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation, and powerful functions in the integration of scientific computing language, its powerful function of matrix and graph visualization and rich toolkit, for the analysis of the communication system of modulation and demodulation process provides a great convenience.This paper firstly introduces the concept of communication system, which lead to modulation and demodulation, and then introduces our commonly used several kinds of modulation and demodulation method.[Key words]:Communication systemModulation and demodulation MATLAB目录前言3第一章通信系统的调制与解调4第一节通信系统的概念4一、模拟通信系统4二、数字通信系统5三、QAM调制解调原理13第二节多进制正交幅度调制与相干解调原理框图16一、正交调制原理框图16二、相干解调原理框图17第二章 MATLAB通信系统工具箱17第三章 MATLAB的模拟调制和解调实例19 第一节用MATLAB分析双边带幅度调制(DSM-AM)19第二节用MATLAB分析相干解调过程21 第三节基于MATLAB的多进制正交幅度调制与相干解调设计与仿真24一、对系统进行分析与设计24二、随机信号的生成24三、星座图映射25四、波形成形(平方根升余弦滤波器)27五、调制28六、加入高斯白噪声之后解调28七、误码率曲线31八、16-QAM载波调制信号在AWGN信道下的性能31第四节仿真结果与分析33结论36致 37参考文献37前言通信按照传统的理解就是信息的传输,在当今高度信息化得社会,信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。

基于MATLAB的通信系统仿真研究

基于MATLAB的通信系统仿真研究

基于MATLAB的通信系统仿真研究一、本文概述随着信息技术的飞速发展,通信系统在人们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。

为了深入理解和优化这些系统的性能,基于MATLAB 的通信系统仿真研究显得尤为重要。

MATLAB作为一种功能强大的数值计算环境和编程语言,其内置的通信工具箱为通信系统仿真提供了丰富的函数库和算法支持。

本文旨在探讨基于MATLAB的通信系统仿真的原理、方法及其应用,以期通过仿真研究,对通信系统的性能进行预测、分析和优化。

本文将简要介绍MATLAB及其在通信系统仿真中的应用,阐述其相较于其他仿真工具的独特优势。

接着,本文将详细介绍基于MATLAB的通信系统仿真流程,包括系统建模、信号生成、信道模拟、误码性能分析等环节。

在此基础上,本文将探讨几种典型的通信系统,如数字基带传输系统、数字频带传输系统以及无线通信系统的仿真实现方法。

本文还将通过实际案例,展示如何利用MATLAB进行通信系统仿真研究。

这些案例将涵盖从简单的数字通信系统到复杂的无线通信网络的各个方面,旨在展示MATLAB在通信系统仿真中的广泛应用和实用性。

本文将对基于MATLAB的通信系统仿真研究进行总结和展望,分析当前研究的不足之处,并提出未来可能的研究方向。

通过本文的研究,读者可以更加深入地理解通信系统的原理和实现方法,为通信技术的进一步发展提供有力支持。

二、MATLAB基础与通信系统仿真概述MATLAB,全称Matrix Laboratory,是一款由美国MathWorks公司出品的商业数学软件,广泛应用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算等众多领域。

MATLAB以矩阵运算为基础,集成了大量的数学函数库和工具箱,用户只需通过简单的编程即可实现复杂的数学运算和算法设计。

特别值得一提的是,MATLAB拥有丰富的工具箱,如信号处理工具箱、通信工具箱等,这些工具箱为通信系统仿真提供了强大的支持。

通信系统仿真是一种通过数学模型和计算机技术来模拟实际通信系统的过程。

基于Matlab的CDMA通信系统分析及仿真毕业设计(论文)

基于Matlab的CDMA通信系统分析及仿真毕业设计(论文)

摘要利用MATLAB平台的SIMULINK可视化仿真功能,结合CDMA的实际通信情况,利用MATLAB组建出完整的CDMA通信系统,完成整体设计方案,实现完整的发送到接收的端到端的CDMA无线通信系统的建模、仿真和分析,介绍了CDMA的主要环节(包括扩频技术、差错控制技术、调制技术、信道等)的参数设置。

单用户在不同信道环境下,信道的噪声对结果影响很大,噪声功率越大,系统的误码率越大。

多用户在相同信道环境下的仿真时,由于是采用了噪声功率为0.01W的信道传输环境,所以在单用户情况下误码率为0,而增加了用户数之后,误码率也随之增加。

可见,信号在传输过程中,除了受到信道噪声的影响外,还存在多址接入干扰、单频干扰、窄带干扰、跟踪式干扰等,主要是多址接入干扰。

关键词:CDMA;通信系统;可视化仿真;MATLAB;SIMULINKAbstractMATLAB platform using SIMULINK simulation visualization features, combined with the actual CDMA communications, the use of MATLAB to form a complete CDMA communication system, the completion of the overall design, to achieve a complete end-to-end is sent to the receiver of the CDMA wireless communication system modeling , simulation and analysis ; Describes the key features of CDMA (including spread spectrum technology, error control techniques, modulation techniques, channel, etc.) parameters. Single-user channel in different environments, channel noise impact on the results, the greater the noise power, the greater the system bit error rate. Multi-user channel in the same simulation environment, as is the noise power of 0.01W transmission channel environment, so in the case of single-user bit error rate is 0, while the increase in the number of users, the error rate also increase. Can be seen that the signal during transmission, in addition to being the impact of channel noise, but also the existence of multiple access interference, and single-frequency interference, narrowband interference, jamming, such as tracking, mainly multiple access interference.Key words: Code Division Multiple Access;communication;system;visualizing simulation;MATLAB;SIMULINK目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)1. MATLAB的形成和发展 (2)1.1 MATLAB的主要特点 (2)1.2 MATLAB的发展现状 (4)1.3 CDMA码分多址通信技术简介 (4)2. Matlab的CDMA通信系统分析及仿真 (8)2.1 整体仿真框图 (8)2.2 信源 (8)2.3 伪随机序列生成器 (8)2.4 扩频 (9)2.5 编码和调制 (9)2.6 接收端 (13)3. 仿真系统 (15)3.1信源 (15)3.2编码 (15)3.3扩频 (16)3.4调制与解调 (16)3.5误码判断 (16)4. 实验结果 (17)4.1 单用户在不同信道环境下的仿真 (17)4.2 多用户在相同信道环境下的仿真 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)绪论20世纪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。

基于MATLAB的数字通信系统的技术仿真研究本科毕业论文

基于MATLAB的数字通信系统的技术仿真研究本科毕业论文

学号:长春科技学院毕业设计 (论文)基于MATLAB的数字通信系统的仿真技术研究姓名:学院:信息工程学院专业:电子信息科学与技术班级: 2009级2班指导老师:(助教)2013 年 5 月 25 日摘要随着通信系统复杂性的增加,传统的分析设计方法已经不能适应发展的需要。

如果每次都直接用真实系统进行实验,不仅耗资昂贵,费工费时,有时甚至难于找到问题症结所在。

因此,解决上述问题的有效方法是采用计算机仿真技术和利用计算机的高速运算处理能力。

本文首先简要介绍了数字通信系统一些基本原理,以及脉冲编码调制和基带传输中所涉及到的原理、框图。

MATLAB是MATHWORKS公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件,它集数值分析、矩阵运算·信号处理、和图形显示于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。

在随后的两章中,更深入的阐述了脉冲编码调制和基带传输的一些基本原理、公式,以及它们在MATLAB中的实现,并注重仿真工程应用的系统化,均严格按照各种理论系统进行仿真过程的设计,使所有工程内容都可以找到理论根源。

【关键词】MATLAB 脉冲编码调制基带传输仿真AbstractWith the increase of communication systematic complexity, traditional analysis design method can not fit in with the needs of development. if the experiment is carried on the true system directly each time, which not only costs expensively, takes a lot of time,sometimes even it is difficult to find the very crux of the question. Therefore,the effective method is to adopt the emulation technology of the computer. So that the computer's ability of high-speed computation can be used mostly.In this article the basic principle of digital communication system and some principles and graphs of pulse coding modulation as well as baseband transmission have been introduced at first. MATLAB is a suit of high efficiency and visual software which has developed by Mathworks Company. It collects data analysis, matrix operation, signalprocess and graph to build a convenient and interface-friendly environment. Thereafter, the basic principle, formula of pulse coding modulation and baseband transmission as well as how to achieve them at MATLAB have been expounded deeply. Especially pay attention to the systematize of using the emulation technology. It do designof emulation all according to each theory system, every project content could find the source of theory.【Key words 】 MATLAB pulse coding modulation baseband transmission目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1前言 (2)1.2数字通信系统及其模型 (2)1.3脉冲编码调制(PCM)和基带传输系统 (3)1.4 MATLAB简介 (4)第2章脉冲编码调制及其仿真 (6)2.1模拟信号的抽样 (6)2.2模拟信号的量化 (14)第3章数字信号基带传输及其仿真 (20)3.1数字基带信号的码型 (20)3.2码型的功率谱分布 (27)3.3基带传输的误码率 (31)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 I:英文原文 (39)附录 II:译文 (48)引言在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。

基于MATLAB的通信系统仿真研究

基于MATLAB的通信系统仿真研究
与一股的仿真过程类似,在对通信系统实施仿真之前,首先需要研究通信系统的特性, 通过归纳和抽象建立通信系统的仿真模型。图1-I是关于通信系统仿真流程的一个示意图。
从图中可以看到,通信系统仿真是一个循环往复的过程,它从当前系统出发,通过分 析建立起一个能够在一定程度上描述原通信系统的仿真模型,然后通过仿真实验得到相关 的数据。通过对仿真数据的分析可以得到相应的结论,然后把这个结论应用到对当前通信 系统的改造中。如果改造后通信系统的性能并不像仿真结果那样令人满意,还需要重新实
与公式法或厕量法相比较.仿真的方法能更好的利用设计空间,很容易将数字和经验 模型结合起来,并结合设备和真实信号的特点进行分析和设计,
1.2.2 通信系统仿真问题的研究价值
通信系统仿真实质上就是把硬件实验搬进了计算机,可以把它看成是~种软件实验。 在硬件实验系统中,用各种电子元器件制作出通信系统中的理论模型所规定的各个模块, 再把它们通过导线或电缆等接在一起,然后霉用示波嚣、频谱议、误码仪等通信仪表傲各 种测量,最后分析测量结果。在软件实验中我们也是这样做,只不过所有通信模块及通信 仪表的功能都是用程序来实现的,通信系统的全过程在计算机中仿真运行。
通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程,对通信系统的发展起着举足轻重的 作用。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于我们更好地研究通信系统 性能。
本文首先介绍了通信系统仿真的基本内容,包括通信系统仿真的一般步骤、MATLAB中 的一种可视化仿真工具Simulink以及s一函数的相关概念。
following study and research objects are suggested.
Key Words:Communications System,Simulation,MATLAB,S-Function,System

毕业设计(论文)-基于matlab的跳频扩频通信系统的研究[管理资料]

毕业设计(论文)-基于matlab的跳频扩频通信系统的研究[管理资料]

摘要在科技的日益发展中,扩展频谱通信则是一种新型的通信方式。

跳频通信是扩展频谱通信中的一种,跳频通信和自适应通信、扩展频谱通信以及高速数字数据通信系统被称为“90年代的通信技术”。

由于扩展频谱通信、跳频通信极强的抗干扰能力和多址通信性能,使其在军事和民用上都得到越来越广泛的应用。

本文讲述了扩频通信的基本概念和跳频系统的主要特点。

跳频通信技术具有很强的抗干扰能力,所以跳频通信一直也是扩频通信技术研究中的一个重点。

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,详细讲述了各模块的设计。

在给定仿真条件下,对该跳频通信系统在宽带噪声干扰工作机制下进行了仿真,得到了宽带噪声干扰下的误码率信噪比曲线。

结果表明,跳频通信系统的抗干扰能力优于传统的定频通信,在战术通信中有更高的可靠性。

【关键词】:扩展频谱通信跳频通信抗干扰误码率信噪比ABSTRACTIn the development of science and technology, the spread spectrum communication is a kind of new way to communicate. Frequency hopping communication is spread spectrum communication of frequency hopping communication and adaptive communication, spread spectrum communication and high speed digital data communication system known as "90’s communications technology". Due to the spread spectrum communication, frequency hopping communication strong anti-interference ability and multi-access communication performance, so that in the military and civilian up to get more and more widely. This paper introduced the spread spectrum communication of the basic concepts and frequency hopping system main characteristics.Frequency hopping communication technology has the very strong anti-jamming ability, so the frequency hopping communication has also spread spectrum communication technology in the study of a key. In this paper the frequency hopping communication basic principle and method, and on the basis of the use of Matlab provide visual tools Simulink established the frequency hopping communication system simulation model, the detailed design of each module in tells the story. In a given simulation conditions, the frequency hopping communication system in broadband noise under the working mechanism is simulated, and get the broadband noise ber under Signal to noise rate curve. The results show that the frequency hopping communication system of anti-interference ability is better than that of traditional fixed frequency communication in communications have higher tactics reliability.【Keywords】: spread spectrum communication; Frequency hopping communication; Anti-interference; The bit error rate; Signal to noise rate目录第一章绪论 (4)选题目的及意义 (4)跳频通信的应用和发展 (5)第二章跳频通信理论基础 (7)跳频系统的组成及数学模型 (7)跳频的主要技术指标 (9)跳频系统的关键技术 (10)跳频图案 (11)跳频信号的发送与接收 (16)跳频信号的同步 (16)第三章基于Matlab/Simulink的跳频系统仿真 (20)Simulink 仿真介绍 (20)跳频系统仿真模型 (22)跳频系统抗干扰性能分析 (32)第四章总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论第一节选题目的及意义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。

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创新实践报告报告题目:基于matlab的通信系统仿真学院名称:信息工程学院*名:***班级学号:***师:**二O一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 (4)2.2信道编译码 (4)2.2.1 卷积码的原理 (4)2.2.2 译码原理 (5)2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK的调制原理 (5)2.3.2 BPSK解调原理 (6)2.3.3 QPSK调制与解调 (7)2.4信道 (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 (8)2.4.2 瑞利信道 (8)2.5多径合并 (8)2.5.1 MRC方式 (8)2.5.2 EGC方式 (9)2.6采样判决 (9)2.7理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1有信道编码和无信道编码的的性能比较 (11)3.1.1信道编码的仿真 (11)3.1.2有信道编码和无信道编码的比较 (12)3.2 BPSK与QPSK调制方式对通信系统性能的比较 (13)3.2.1调制过程的仿真 (13)3.2.2不同调制方式的误码率分析 (14)3.3高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 (15)3.3.1信道加噪仿真 (15)3.3.2不同信道下的误码分析 (15)3.4不同合并方式下的对比 (16)3.4.1 MRC不同信噪比下的误码分析 (16)3.4.2 EGC不同信噪比下的误码分析 (16)3.4.3 MRC、EGC分别在2根、4根天线下的对比 (17)3.5理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结 (19)参考文献 (20)一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强,性能越来越高,构成越来越复杂;另一方面,要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期,降低成本,提高水平。

这样尖锐对立的两个方面的要求,只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。

在这种迫切的需求之下,MATLAB应运而生。

它使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷,由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程,对通信系统的发展起着举足轻重的作用。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于我们更好地研究通信系统性能。

通信系统仿真的基本步骤如下图所示:二、仿真分析与测试2.1 随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号。

源代码如下所示:global NN=300;global pp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);2.2信道编译码2.2.1 卷积码的原理卷积码(convolutional code)是由伊利亚斯(p.Elias)发明的一种非分组码。

在前向纠错系统中,卷积码在实际应用中的性能优于分组码,并且运算较简单。

卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组,监督码元不仅和当前的k比特信息段有关,而且还同前面m=(N-1)个信息段有关。

通常将N称为编码约束长度,将nN称为编码约束长度。

一般来说,卷积码中k和n的值是比较小的整数。

将卷积码记作(n,k,N)。

卷积码的编码流程如下所示。

可以看出:输出的数据位V1,V2和寄存器D0,D1,D2,D3之间的关系。

根据模2加运算特点可以得知奇数个1模2运算后结果仍是1,偶数个1模2运算后结果是0。

01232V D D D D =⊕⊕⊕2.2.2 译码原理卷积码译码方法主要有两类:代数译码和概率译码。

代数译码主要根据码本身的代数特性进行译码,而信道的统计特性并没有考虑在内。

目前,代数译码的主要代表是大数逻辑解码。

该译码方法对于约束长度较短的卷积码有较好的效果,并且设备较简单。

概率译码,又称最大似然译码,是基于信道的统计特性和卷积码的特点进行计算。

在现代通信系统中,维特比译码是目前使用最广泛的概率译码方法。

维特比译码算法基本原理是:将接收到的信号序列和所有可能的发送信号序列比较,选择其中汉明距离最小的序列认为是当前发送序列。

维特比译码的前提是建立合适的网格图,以便寻找最优路径。

或者可以认为,维特比译码的关键是寻找最优路径。

在实际的译码操作过程中,怎样建立网格以及建立网格后的路径的选择是译码的关键问题。

2.3 调制与解调2.3.1 BPSK的调制原理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。

通常用已调信号载波的0度和180度分别表示二进制数字基带信号的1和0。

二进制移相键控信号的时域表达式为其中,与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,应选择双极性,即当发送概率为P,,当发送概率为1-P,。

若是脉宽为、高度为1的矩形脉冲,则有当发送概率为P时,(式2—2)发送概率为1-P时,(式2—3)由(式2—2)和(式2—3)可以看出,当发送二进制符号1时,已调信号取0度相位,当发送二进制符号为0时,取180度相位,则有,其中发送符号1,,发送符号0,。

这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式,称为二进制绝对移向方式。

下面为2PSK信号调制原理框图2.1所示:图2.1:2PSK信号的调制原理图(模拟调制方法)2.3.2 BPSK解调原理2PSK信号的解调通常都采用相干解调,解调器原理如图2.3所示,在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK信号同频同相的想干载波。

图2.3:BPSK相干解调图2.4 BPSK解调各点时间波形2.3.3 QPSK调制与解调(1)QPSK的调制原理:四相相移键控是MPSK的一种特殊情况,它是利用载波的4个不同相位来描述数字信息的调制方式,具有较强的抗干扰能力。

QPSK的表达式可以写为:其中,是角频率,是第K个码元的载波相位取值,T S是一个发送码元的持续时间,它将取可能的四种相位之一,g(t)是发送的波形函数。

将上式展开可以得到:从式中可以看出,四相调制的波形,可以看成是对两个正交载波进行二进制幅度调制信号之和。

从X N和Y N的取值,容易发现两者具有一定的适量约束关系。

保证两者合成的矢量点落在同一圆周上。

这个关系意味着,系统的非线性失真对QPSK系统的可靠性影响很小。

(2)QPSK的解调原理:正交电路和同相电路分别设置两个相关器(或匹配滤波器),得到I(t)和Q(t),经过电平判决和串并转换即可恢复原始信号。

2.4信道2.4.1 加性高斯白噪声信道加性高斯白噪声(AWGN)从统计上而言是随机无线噪声,其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。

加性高斯白噪声在通信领域中指的是一种各频谱分量服从均匀分布(即白噪声),且幅度服从高斯分布的噪声信号。

因其可加性、幅度服从高斯分布且为白噪声的一种而得名。

该噪声信号为一种便于分析的理想噪声信号,实际的噪声信号往往只在某一频段内可以用高斯白噪声的特性来进行近似处理。

由于AWGN信号易于分析、近似,因此在信号处理领域,对信号处理系统(如滤波器、低噪音高频放大器、无线信号传输等)的噪声性能的简单分析(如:信噪比分析)中,一般可假设系统所产生的噪音或受到的噪音信号干扰在某频段或限制条件之下是高斯白噪声。

这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度(PDF)为常数,并且振幅符合高斯概率分布。

2.4.2 瑞利信道在无线通信信道中,由于信号进行多径传播达到接收点处的场强来自不同传播的路径,各条路径延时时间是不同的,而各个方向分量波的叠加,又产生了驻波场强,从而形成信号快衰落称为瑞利衰落。

瑞利衰落信道(Rayleigh fading channel)是一种无线电信号传播环境的“统计模型(statistical model)”。

这种模型假设信号通过无线信道之后,其信号幅度(amplitude)是随机的,即“衰落(fading)”,并且其包络(envelope)服从瑞利分布(Rayleigh distribution)。

这一信道模型能够描述由电离层和对流层反射的短波信道,以及建筑物密集的城市环境。

[1][2]瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号(LoS,Line of Sight)的情况,否则应使用莱斯衰落信道(Ricean fading channel)作为信道模型。

2.5多径合并2.5.1 MRC方式最大比合并是对等增益合并的改进,即各个支路加权系数与该支路信噪比成正比,各支路信噪比越大,其相应的加权系数越大,该支路对合并信噪比的贡献也越大。

假定每个支路的平均噪声功率相等,可以证明当各个支路加权系数为Gi=Aiσ2时,分集合并后的平均输出信噪比最大。

其中,Ai为第i条支路信号幅度;σ2为每条支路噪声平均功率。

合并后的输出信号幅度为2.5.2 EGC方式当支路加权系数设定为G1=G2=…=G N时,称为等增益合并,但需要对每个支路的信号进行同相化处理。

2.6采样判决由于从匹配滤波器出来的信号的点数8倍于原来信息的点数,为了恢复出原信号,所以需要对该信号进行采样。

从匹配滤波器出来时,首先要剔除卷积过程中冗余的点,接着抽取现在信号中的第1个,第9个,……,第8×k+1个点,源代码如下:function [y1,y2]=pick_sig(x1,x2,ratio)y1=x1(ratio*3*2+1:ratio:length(x1));y2=x2(ratio*3*2+1:ratio:length(x1));经过前边的匹配滤波器解调或者称为相关解调产生了一组向量,在这里就是一个一维的向量,根据最大后验概率(MAP)准则(由于各个信号的先验概率相等,所以页可以认为是最大似然准则),得到了最小距离检测。

具体在本仿真系统中,判断为各个信号的门限如表2所示。

判决后得到的数据再按照格雷码的规则还原成0、1信号,最终将两路0、1信号合成一路0、1信号,用来同最初的信号一起决定误码率。

表2 判决电平对应表2.7理论值与仿真结果的对比在仿真完成之后,把得出的仿真结果与理论结果相互对比,了解仿真与理论的差异。

三、系统仿真分析3.1有信道编码和无信道编码的的性能比较3.1.1信道编码的仿真第一步:产生随机序列,执行随机序列程序,得出随机序列:0 1 1 0 1 0 1 1第二步:对随机序列进行卷积编码得:0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0第三步:在接收端对信号进行相干解调,结果如下:第四步:对相干解调之后的信号进行解码得出下图所示信号:总结:有以上四图看出,发送信号与接收端解调出的信号一样,说明无线通信的目的就是无失真的传递信息;信道的功能就是尽可能无失真的传输信息。

3.1.2有信道编码和无信道编码的比较信道编码的实质是在信息码中增加一定数量的多余码元(称为监督码元),使它们满足一定的约束关系,这样,由信息码元和监督码元共同组成一个由信道传输的码字。

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