基于simulink的综合通信实验报告
通信系统仿真实验报告二Simulink模块的认识和应用
学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日一、实验项目:Simulink模块的认识和应用二、实验目的:1、学会Simulink基本模块的使用和仿真参数设置;2、学会使用Simulink的基本模块:信号发生器,数学模块,示波器,应用这些模块构建基本的通信系统模型,并进行仿真验证。
三、实验原理:Simulink的名称说明了该系统的两个主要功能:Simulate〔仿真〕和Link〔链接〕,即该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的系统模型,然后利用Simulink提供的功能对系统进行仿真和分析。
四、实验设备:电脑五、实验内容及步骤:1、用信号发生器产生1MHz,幅度为15mV的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波形。
注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。
使得示波器能够观察10个正弦波周期。
2、通过示波器观察1MHz,幅度为15mV的正弦波和100KHz,幅度为5mV正弦波相乘的结果。
写出数学表达式。
通过使用三踪示波器同时观察1MHz、100KHz正弦波以及相乘的结果。
注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。
3、将50Hz,有效值为220V的正弦交流电信号通过全波整流〔绝对值〕模块,观察输出的波形。
注意,有效值为220V的正弦信号的振幅是多少?六、实验结果与总结:1、- 1 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日参数设置如下列图:结果如下:- 2 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日2、参数设置如下列图:- 3 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日- 4 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日结果如下列图:3、- 5 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日参数设置如下列图:- 6 -学院电气信息工程学院学号课程通信系统仿真日期2013年10月31日结果如下列图:七、拟完成的思考题目:1、你认为SIMULINK仿真和m语言编程仿真的各自特点和优点是哪些?答:SIMULINK仿真的特点:Simulink采用时间流的链路级仿真方法,将仿真系统建模与工程中同用的方框图设计方法统一起来。
Simulink在通信原理教学中的综合应用
结果 ( 如波形 、 频谱 、 数据 曲线 等 ) 显示 出来 。根据通 信 系统 的组成 和通 信原 理课程 进度 安排 ,利用 s l k i i mu n
构 建 的通信仿真 系统可分 为三部分 :基本 通信模块 的 设计、 通信 系统 的搭建 、 综合仿 真系统 。基本 通信模块 根 据通信系统构架 , 结合课堂理论 知识点 , 整体系统 将
分 成不 同模块 , 分别 介绍各个组成 部分功 能指标 , 主要 用于课 堂教学中基本概念 、 定理的演示 。 通信 系统模块
图 1 正 弦 波 相 关 波形 图
( ) 系统模块 二 通信 以基本通 信模块 为基础搭建通信 系统 ,包括数字
将 基本模 块有 机组合 , 构建 完整 的通信 系统 , 模拟 、 对
正弦波为例 , 图 1 示 , 如 所 输入 幅值 , 率等参数 , 频 点击 信号显示在 图中的左 上部分显示正 弦波波形 图 ,点击
信号移 位 , 示左 下部分波形 图。 显
它提供 了一 个动态系统建模 、仿真和综 合分析 的集成 环境 ,能够 以非 常直观的方框 图方式形象 地对通信 系 统进行 建模 , 以“ 时” 并 实 和动 画 的方式来 将模 型仿 真
一
新, 多媒体对教育 的影 响将 越来越大 , 最终将 导致教师 教学模式 、 教学 内容 、 教学手段 、 教学 方法 , 甚至教育思 想和教学 理论的巨大 变革 。作为新时期的语文教师 , 要 合理利 用多媒体资源开 阔学 生视野 、 拓展学 生思维 、 启 迪学生创新 , 切实提高学生 的人 文修养 、 语文 能力 和综 合素质 ,力争 闯出一片适合 现代 特色 的语文教学新 天 地, 为培养 - ̄ 4 母 语过硬 、 需要的合格人才 而 tt tt 时代 不懈 努 力。
哈工大 计算机仿真技术实验报告 仿真实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计
基于Simulink 控制系统仿真与综合设计一、实验目的(1) 熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库; (2) 掌握Simulink 的系统建模和仿真方法; (3) 掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理;(4) 掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法; (5) 掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。
二、实验内容图2.1为单位负反馈系统。
分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时,系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。
若要求系统动态性能指标满足如下条件:a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤;b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤;c) 系统最大超调量%10≤p σ。
按图1.2所示系统设计PID 调节器参数。
图2.1 单位反馈控制系统框图图2.2 综合设计控制系统框图三、实验要求(1) 采用Simulink系统建模与系统仿真方法,完成仿真实验;(2) 利用Simulink中的Scope模块观察仿真结果,并从中分析系统时域性能指标(系统阶跃响应过渡过程时间,系统响应上升时间,系统响应振荡次数,系统最大超调量和系统稳态误差);(3) 利用Simulink中Signal Constraint模块对图2.2系统的PID参数进行综合设计,以确定其参数;(4) 对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析,并给出PID参数的改变对闭环系统性能指标的影响。
四、实验步骤与方法4.1时域仿真分析实验步骤与方法在Simulink仿真环境中,打开simulink库,找出相应的单元部件模型,并拖至打开的模型窗口中,构造自己需要的仿真模型。
根据图2.1 所示的单位反馈控制系统框图建立其仿真模型,并对各个单元部件模型的参数进行设定。
所做出的仿真电路图如图4.1.1所示。
Simulink实验报告
实验一:AM 信号的调制与解调实验目的:1.了解模拟通信系统的仿真原理。
2.AM 信号是如何进行调制与解调的。
实验原理:1.调制原理: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,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。
+m(t)S AM (t)A 0cos ωc tAM 信号的时域和频域的表达式分别为:()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+=式(4-1) ()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++-++=210 式(4-2)在式中,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。
其频谱是DSBSC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。
2.解调原理: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图。
相干解调(同步解调):利用相干载波(频率和相位都与原载波相同的恢复载波)进行的解调,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。
相干载波的提取:(1)导频法:在发送端加上一离散的载频分量,即导频,在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波,导频的功率要求比调制信号的功率小;(2)不需导频的方法:平方环法、COSTAS环法。
LPF m0(t)S AM(t)cosωc tAM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:(1)整流:只保留信号中幅度大于0的部分。
(2)低通滤波器:过滤出基带信号;(3)隔直流电容:过滤掉直流分量。
实验内容:1.AM相干解调框图。
simulink实验报告
(1)启动Simulink。在命令窗中输入Simulink或点击工具栏中的按钮。打开模型编辑窗。
(2)根据具体问题建立数学模型。
(3)确定需要的仿真模块。(4)对模块进行编辑,以方便模型的建立。
(5)连线。(注意端点的连接、分点的连接(右键)、信号线的移动、信号线的标签,单左击选中目标线,双左击编辑信号线标签等)。
从Simulink的Math中选择Product,用鼠标将其拖到设计窗口中;
从Simulink的Sinks中选择Scope,用鼠标将其拖到设计窗口中
(3)编辑模块并连接
在设计窗口中把相关模块进行连接:
连接From Workspace的输出端与Product的一个输入端;
连接Sine Wave的输出端与Produc1)AM的数学表示式:
Sm(t)=m(t)cos2π*fc*t
m(t)为周期锯齿波。
(2)确定模块
从Simulink的Sources中选择From Workspace,用鼠标将其拖到设计窗口中;
从Simulink的Sources中选择Sine Wave,用鼠标将其拖到设计窗口中;
Simulink -> Math ->Product
Simulink -> Discrete -> Discrete Filter
Simulink -> Sinks -> Scope
本地振荡器Sine Wave1的参数设置
低通离散滤波器的设置
低通FIR滤波器的设计
采用51个抽头截至频率为0.2Hz的低通滤波器;在MATLAB中键入
连线后,双击子系统模块:
在子系统中拖入“相乘”和“正弦波发生器”模块:
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。
simulink仿真通信原理课程设计报告
Simulink仿真通信原理课程设计报告一、设计背景通信原理是电子信息类专业的重要课程,它涵盖了通信系统的组成、信号传输原理、调制解调技术等内容。
为了加深学生对通信原理的理解,本次课程设计采用Simulink仿真工具,设计一个简单的通信系统模型,以实现信号的调制、传输和接收。
二、设计目标1. 实现信号的调制和解调;2. 观察调制和解调前后的信号质量;3. 分析通信系统的性能指标。
三、设计原理1. 调制方式:采用调幅(AM)和调频(FM)两种方式进行调制;2. 解调方式:采用相干解调;3. 传输介质:模拟无线信道。
四、设计步骤1. 搭建调制和解调模块:包括正弦波生成器、低通滤波器、调幅器和解调器等模块;2. 搭建信道模块:包括模拟无线信道和噪声源等模块;3. 连接各模块,设置参数,实现信号的调制和解调过程;4. 观察和分析仿真结果,包括调制和解调前后的信号质量、误码率等指标。
五、设计结果与分析1. 调制和解调前后的信号质量对比:调制后的信号经过信道传输后,解调前后的信号质量有明显差异,表明调制和解调技术在通信系统中的重要性;2. 误码率分析:在信道中加入噪声后,观察误码率的变化,说明信道对通信系统的性能影响;3. 系统性能指标分析:通过对调制方式、信道特性和解调方式等因素的综合考虑,分析通信系统的性能指标,为实际应用提供参考。
六、总结与展望本次课程设计通过Simulink仿真工具,实现了通信原理中的调制和解调过程,加深了学生对通信原理的理解。
同时,通过对仿真结果的分析,进一步了解了通信系统的性能指标。
本次设计虽然取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处,如信道模型的复杂性和噪声源的精确度等。
未来可以在此基础上进一步优化模型,提高仿真精度,为实际通信系统的设计和优化提供更有价值的参考。
此外,还可以尝试使用其他调制解调方式,如相位调制(PM)和偏振调制(PM)等,以扩展通信系统的应用范围。
实验报告5Simulink仿真[推荐五篇]
实验报告5Simulink仿真[推荐五篇]第一篇:实验报告 5 Simulink仿真实验五 Simulink仿真(一)一、实验目的1、熟悉Simulink仿真环境2、了解Simulink基本操作3、了解Simulink系统建模基本方法3、熟悉Simulink仿真系统参数设置和子系统封装的基本方法二、实验内容1、在matlab命令窗口中输入simulink,观察其模块库的构成;2、了解模块库中常用模块的使用方法;3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G=100s+2s(s+1)(s+20)建立系统的模型,输入信号为单位阶跃信号,用示波器观察输出。
4、建立一个包含Gain、Transfer Fcn、Sum、Step、Sine Wave、Zero-Pole、Integrator、Derivative等模块构成的自定义模块库Library1;5、建立如图7-12所示的双闭环调速系统的Simulink的动态结构图,再把电流负反馈内环封装为子系统,建立动态结构图。
三、实验结果及分析:图5-1图5-2图5-3图5-4双闭环调速系统的Simulink的动态结构图图5-5把电流负反馈内环封装为子系统的动态结构图双击Subsystem模块,编辑反馈电流环Subsystem子系统,如图5-6所示:图5-6分析:Simulink是Mathworks开发的MATLAB中的工具之一,主要功能是实现动态系统建模、仿真与分析。
可以在实际系统制作出来之前,预先对系统进行仿真与分析,并可对系统做适当的适时修正或按照仿真的最佳效果来调试及整定控制系统的参数,达到提高系统性能。
减少涉及系统过程中的反复修改的时间、实现高效率地开发系统的目标。
Simulink提供了建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境,包括连续系统、离散系统和混杂系统,还提供了采用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形交互界面。
第二篇:仿真实验报告仿真软件实验实验名称:基于电渗流的微通道门进样的数值模拟实验日期:2013.9.4一、实验目的1、对建模及仿真技术初步了解2、学习并掌握Comsol Multiphysics的使用方法3、了解电渗进样原理并进行数值模拟4、运用Comsol Multiphysics建立多场耦合模型,加深对多耦合场的认识二、实验设备实验室计算机,Comsol Multiphysics 3.5a软件。
基于Simulink的数字通信系统的仿真设计
课程设计(论文)任务书信息工程学院信息工程专业信息(2)班一、一、课程设计(论文)题目基于Simulink的数字通信系统的仿真设计二、课程设计(论文)工作自2014年6 月23日起至2014年7月 4日止。
三、课程设计(论文) 地点: 4-403,4-404,图书馆四、课程设计(论文)内容要求:1.本课程设计的目的(1)使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理;(2)培养学生掌握电路设计的基本思路和方法;(3)能提高学生对所学理论知识的理解能力;(4)能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力即创新能力;(5)提高学生的科技论文写作能力。
2.课程设计的任务及要求1)基本要求:(1)学习SystemView或MATLAB/Simulink仿真软件;(2)对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析;(3)提出系统的设计方案,选用合适的模块;(4)对所设计系统进行仿真;(5)并对仿真结果进行分析。
2)创新要求:在基本要求达到后,可进行创新设计,完善系统的性能。
3)课程设计论文编写要求(1)要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文(2)论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等(3)课程设计论文装订按学校的统一要求完成4)评分标准:(1)完成原理分析:(20分)(2)系统方案选择:(30分)(3)仿真结果分析:(30分)(4)论文写作:(20分)5)参考文献:(1)孙屹.《SystemView通信仿真开发手册》国防工业出版社(2)李东生.《SystemView系统设计及仿真入门与应用》电子工业出版社(3)赵静.《基于MATLAB的通信系统仿真》北京航空航天大学出版社(4 ) 陈萍.《现代通信实验系统的计算机仿真》国防工业出版社(5)刘学勇.《详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真》电子工业出版社6)课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料 2 图书馆熟悉软件与系统仿真 6 4-403,4-404撰写论文 2 4-403,4-404学生签名:2014年6月23日课程设计(论文)评审意见(1)完成原理分析(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(2)系统方案选择(30分):优()、良()、中()、一般()、差();(3)仿真结果分析(30分):优()、良()、中()、一般()、差();(4)论文写作(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(5)格式规范性及考勤是否降等级:是()、否()评阅人:职称:讲师2014年7月4日目录绪论 (1)第1章二进制数字调制解调系统 (2)1.1 数字通信系统 (2)1.1.1 数字通信系统的优点 (2)1.1.2 数字通信系统的缺点 (3)1.2 二进制数字调制解调 (3)第2章 Simulink软件介绍 (4)2.1 Simulink软件简介 (4)2.2 Simulink仿真步骤 (4)2.3 Simulink的模块库 (4)第3章 2ASK仿真系统的设计 (6)3.1 二进制振幅键控(2ASK)系统的调制与解调原理 (6)3.2 2ASK的调制解调仿真设计 (7)3.3 4ASK的仿真结果和分析 (7)3.3.1 参数设置与分析 (7)3.3.2 仿真结果图 (8)第4章 2FSK仿真系统的设计 (9)4.1 二进制移频键控(2FSK)的调制与解调原理 (9)4.1.1 2FSK调制............................................... 错误!未定义书签。
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。
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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。
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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simulink仿真实现的 SK数字带通传输系统 设计报告
[1]樊昌信等编. 通信原理. 国防工业出版社
图2PSK信号的解调原理图
2PSK信号相干解调各点时间波形如图所示,当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。
图2PSK信号相干解调各点时间波形
图是2PSK解调器在无噪声情况下能对2PSK信号的正确解调。(a)是收到的2PSK信号;(b)是本地载波提取电路提取的同频同相载波信号;(c)是接收的2PSK信号与本地载波相乘得到的波形示意图,此波形经过低通滤波器滤波后得到低通信号;(d)是取
图多路选择器参数设置
设置依据:当二进制序列大于0时,输出第一路信号;当二进制序列小于0时,输出第二路信号。
反相载波(Sine Wave Function1)参数设置只需将正相载波参数幅值取为负值,其他的参数设置同模拟调制。
调制波形:
图解调波形
图中第一个图为正相载波的波形,第二个反相载波的波形,第三个图为随机的波形,最后一个图为调制后的2PSK信号。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
在实际通信系统中往往存在噪声,噪声会对判决值产生影响,即会产生误码率,一般假设信道的噪声为高斯白噪声,下面讨论2PSK解调器在高斯白噪声干扰下的误码率:
图 取样值概率密度函数示意图
解调波形(信噪比为70%):
图解调波形
图中第一个图为收到的2PSK波形,第二个图为通过带通滤波器后的波形,第三个图为与同频同向载波相乘后的波形,第四个图为通过低通滤波器后的波形,最后一个图为解调后的二进制序列。
不同信噪比下的误码率
采用模拟调制时,不同信噪比下,误码率恒为:
基于Simulink的通信系统仿真实验报告
西安邮电学院通信与信息工程学院 基于Simulink 的通信系统仿真实验报告专业班级: 学生姓名: 学号(班内序号):年 月 日——————————————————————————装订线————————————————————————————————报告份数: 1份实验总成绩:实验一一、调试好的程序(1)①(3+5+8)/5*10②sin(3*pi)/sqrt(9/5)③A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9] , B=[7 8 9; 4 5 6;1 2 3]④A=[3 1.2 4;7.5 6.6 3.1;5.4 3.4 6.1] , A' ,inv(A), abs(A) ⑤Z=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i](2).M文件代码:for i=1:1:50for j=1:1:50A(i,j)=i+j-1;endenddisp(A);B=fliplr(A);disp(B);C=flipud(A);disp(C);A(1:10,1:10)=0;D=A;disp(A);(3).M文件代码:X = 0 + (255-0)*rand(50);for i =1:50for j =1:50if X(i,j)>128X(i,j)=255;else X(i,j)=0;endendenddisp(X);(4)代码:A=2.4+sqrt(0.2)*randn(3,4)二、实验结果及分析(1)①ans =32②ans = 2.7384e-016③A = 1 2 34 5 67 8 9B = 7 8 94 5 61 2 3C = 18 24 3054 69 8490 114 138D = 8 10 128 10 128 10 12ans = 34.0000 22.0000 62.0000 -50.0000 -23.0000 -100.000028.0000 16.0000 56.0000 ans = NaN NaN NaNNaN -Inf InfNaN NaN NaN④A = 3.0000 1.2000 4.00007.5000 6.6000 3.10005.4000 3.40006.1000 ans = 3.00007.5000 5.40001.2000 6.6000 3.40004.0000 3.1000 6.1000 ans = 2.1555 0.4555 -1.6449 -2.1040 -0.2393 1.5013-0.7354 -0.2698 0.7833ans =3.0000 1.2000 4.00007.5000 6.6000 3.10005.4000 3.40006.1000⑤Z = 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i5.0000 +6.0000i7.0000 +8.0000i(2)(3)(4)A =2.2066 2.5287 2.9318 2.47811.6551 1.88732.3832 2.31652.4561 2.9326 2.5464 2.7246实验二(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序.M文件代码:function [sys,x0,str,ts] =ch2example5funB(t,x,u,flag) % 连续系统状态方程;% x'=Ax+Bu% y =Cx+Du% 定义A,B,C,D矩阵A=[0 1 0;0 0 1;-4 -6 -3];B=[0;0;1];C=[0 4 0];D=0;flagtxuswitch flag,case 0 % flag=0 初始化[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,B,C,D);% 可将A,B,C,D矩阵送入初始化函数case 1 % flag=1 计算连续系统状态方程(导数)sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D);case 3 % flag=3 计算输出sys=mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D);case { 2, 4, 9 } % 其他作不处理的flagsys=[]; % 无用的flag时返回sys为空矩阵otherwise % 异常处理error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);end% 主函数结束% 子函数实现(1)初始化函数----------------------------------function [sys,x0,str,ts] = mdlInitializeSizes(A,B,C,D) % sizes = simsizes; % 获取sizes.NumContStates = 3; % 连续系统的状态数为3sizes.NumDiscStates = 0; % 离散系统的状态数,对于本系统此句可不用sizes.NumOutputs = 1; % 输出信号数目是1sizes.NumInputs = 1; % 输入信号数目是1sizes.DirFeedthrough = 0; % 因为该系统不是直通的sizes.NumSampleTimes = 1; % 这里必须为1sys = simsizes(sizes);str = []; % 通常为空矩阵x0 = [0;0;0]; % 初始状态矩阵x0 (零状态情况)ts = [0 0]; % 表示连续取样时间的仿真% 初始化函数结束% 子函数实现(2)系统状态方程函数-----------------------------function sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D) % 系统状态方程函数sys = A*x+B*u ; % 这里写入系统的状态方程矩阵形式即可% 系统状态函数结束% 子函数实现(3)系统输出方程函数-----------------------------function sys = mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D)sys = C*x; % 这里写入系统的输出方程矩阵形式即可% 注意,如果使用语句sys = C*x+D*u ;代替上句,即使D=0,% 也要将初始化函数中的sizes.DirFeedthrough 设为1% 即系统存在输入输出之间的直通项, 否则执行将出现错误% 系统输出方程函数结束Simulink建模:二、实验结果及分析flag =0 t =[] x =[] u =[]flag =3 t =0 x =0 0 0 u =NaNflag =2 t =0 x =0 0 0 u =-3flag =1 t =0 x =0 0 0 u =-3flag =3 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =NaN flag =2 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =-3 flag =1 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =-3flag =3 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =NaN flag =2 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =-3 flag =1 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =-3flag =3 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =NaN flag =2 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =-3 flag =1 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =-3flag =3 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =NaN flag =2 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =-3 flag =1 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =-3flag =3 t =0.5000 x =-0.0417 -0.2134 -0.5868 u =NaN flag =2 t =0.5000 x =-0.0417 -0.2134 -0.5868 u =-3flag =1 t =0.5000 x = -0.0417 -0.2134 -0.5868 u =-3flag =3 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =NaN flag =2 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =-3 flag =1 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =-3flag =3 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221-0.4833 u =NaN flag =2 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221 -0.4833 u =-3 flag =1 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221 -0.4833 u =-3flag =3 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =NaN flag =2 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =-3 flag =1 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =-3flag =3 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =NaN flag =2 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =-3 flag =1 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =-3flag =3 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =NaN flag =2 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =-3 flag =9 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =-3实验三(1)一、调试好的程序.M文件代码:function[sys,x0,str,ts]=xinhaoqiehuanfun(t,x,u,flag,threshold) flag=0switch flag,case 0 % flag=0 初始化sizes = simsizes; % 获取SIMULINK仿真变量结构sizes.NumContStates = 0; % 连续系统的状态数是0 sizes.NumDiscStates = 0; % 离散系统的状态数是0 sizes.NumOutputs = 1; % 输出信号数目是1sizes.NumInputs = -1; % 输入信号数目是自适应的sizes.DirFeedthrough = 1; % 该系统是直通的sizes.NumSampleTimes = 1; % 这里必须为1sys = simsizes(sizes);str = []; % 通常为空矩阵x0 = []; % 初始状态矩阵x0ts = [-1 0]; % 采样时间由外部模块给出case 3 % flag=3 计算输出sys=u(1)*(u(2)>threshold)+u(3)*(u(2)<=threshold); case {1, 2, 4, 9 } % 其他作不处理的flagsys=[]; % 无用的flag时返回sys为空矩阵otherwise % 异常处理error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);EndSimulink建模:二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序二、实验结果及分析>> whosName Size Bytes Classtout 5x1 40 double arrayx1 4x1x5 160 double arrayx2 5x4 160 double arrayx3 2x2x5 160 double arrayGrand total is 65 elements using 520 bytes实验四(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序二、实验结果及分析实验五(1)一、调试好的程序.M文件代码:①% ch5xiti1A.m% 方波功率谱理论结果作图clear;f=100; % HzT=1/f; % 方波周期A=1; % 方波幅度Omega=2*pi*f;idx=1;% 功率谱数组下标m=7; %作图谐波数for n=-m:mpsd(idx)=4*A^2/(n+eps)^2*(cos(n*pi)-1)^2;idx=idx+1;endstem([-m*f:f:m*f],psd/(2*pi)^2,'^');%以频率为单位的功率谱axis([(-m-1)*f (m+1)*f -0.1 0.5]);grid on;xlabel('频率 Hz');ylabel('PSD');% ch5xiti1B.m% 方波功率谱数值分析结果作图②clear;f=100; % HzT=1/f; % 方波周期A=1; % 方波幅度Omega=2*pi*f;fs=2000; % Hz 采样频率Ts=1/fs; % 采样时间间隔T_end=2; % 计算结束时间t=0:1/fs:T_end;squarewave=A*sign(sin(2*pi*f*t));N=2000;% FFT变换点数squarewavefft=fftshift(fft(squarewave,N));PowerSpectrum=(Ts*abs(squarewavefft)).^2;plot([-1000:1:999],PowerSpectrum,'-^');axis([-1000 1000 -0.1 0.5]);grid on;xlabel('频率 Hz');ylabel('PSD '); Simulink建模:二、实验结果及分析(2)实验六(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析一、调试好的程序二、实验结果及分析实验心得在学习初,课堂上我们了解到Matlab是一款功能强大又实用又简单的仿真软件。
实验报告五SIMULINK仿真实验
实验五SIMULINK仿真实验一、实验目的考察连续时间系统的采样控制中,零阶保持器的作用与采样时间间隔对Ts 对系统稳定性的影响二、实验步骤开机执行程序,用鼠标双击图标,进入MA TLAB命令窗口:Command Windows在Command Windows窗口中输入:simulink,进入仿真界面,并新建Model文件在Model界面中构造连续时间系统的结构图。
作时域仿真并确定系统时域性能指标。
图(6-1)带零阶保持器的采样控制系统如下图所示。
作时域仿真,调整采样间隔时间Ts,观察对系统稳定性的影响。
图(6-2)参考输入量(给定值)作用时,系统连接如图(6-1)所示:图(6-3)三、实验要求(1)按照结构图程序设计好模型图,完成时域仿真的结构图(2)认真做好时域仿真记录(3)参考实验图,建立所示如图(6-1)、图(6-2)、图(6-3)的实验原理图;(4)将鼠标移到原理图中的PID模块进行双击,出现参数设定对话框,将PID 控制器的积分增益和微分增益改为0,使其具有比例调节功能,对系统进行纯比例控制。
1. 单击工具栏中的图标,开始仿真,观测系统的响应曲线,分析系统性能;调整比例增益,观察响应曲线的变化,分析系统性能的变化。
2. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例微分控制,观测系统的响应曲线,分析比例微分控制的作用。
3. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分控制,观测系统的响应曲线,分析比例积分控制的作用。
4. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分微分控制,观测系统的响应曲线,分析比例积分微分控制的作用。
5. 参照实验一的步骤,绘出如图(6-2)所示的方块图;6. 将PID控制器的积分增益和微分增益改为0,对系统进行纯比例控制。
不断修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=4,记下此时的比例增益值。
7. 修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,记下此时的比例增益值。
Simulink仿真 实验报告
集美大学计算机工程学院实验报告一、实验目的:1.熟悉Simulink工作环境及特点2.掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3.掌握Simulink的建模与仿真方法。
二、实验内容和步骤1.用信号发生器产生0.2Hz,幅度为1V的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波形。
启动simulink->选择Blank Model->点击Library Browser选择输入源模块以及接收端模块选择Sources: Sine Wave作为输入源模块,并设置频率参数为2πf即0.4*pi,接收端选择Scope模块开始仿真选择Sources :Signal Generator: Square作为输入源,设置频率,选择示波器开始仿真问题1.1:请总结一下示波器的使用方法,有哪些主要参数需要设置?示波器的参数设置主要有:Number of input ports 这一项用来设置示波器的输入端口数Layout 这一个操作可以用来设置输出格式,比如同时输出三个不同的波形图Time span 这一项用来设置横坐标的长度Time display offset 用来设置横坐标的起始端点,通常都为0Y-Limits 用来设置纵坐标的最大最小值2.Simulink仿真实际应用1建立一个很小的系统,用示波器观察正弦信号的平方的波形,如图所示系统中所需的模块:正弦波模块、示波器模块。
正弦波仿真电路和参数如下:(在Scope的Parameters里面,把Number of Axes设为3,可以变成有3个输入端的示波器)正弦波1参数:1Hz,幅度为1v;正弦波2参数:1Hz,幅度为2v,通过示波器观察结果,写出数学表达式。
该题目需要将示波器的Number of Input Ports设置为3,并且通过设置Layout来改变示波器的输出格式问题2.1:改变两个正弦波的幅度和频率,观察输出的波形?问题2.2:通过m语言编程实现其波形,给出代码和显示图形。
matlab中simulink通信原理实验报告.doc
通信原理实验报告班级:电子姓名:小朋友04学号:指导教师:一、实验内容:应用 matlab 中得 simulink工具箱,设计一个模拟的调制解调系统。
对该系统的要求是:能够完成AM、DSB、 SSB和 NBFM调制,解调使用相干的解调方式。
要求调制信号为m(t)=cos10*2* π*t ,载波的频率为 500Hz,AM的调制度为。
二、实验步骤:在matlab 窗口打入 simulink 后,弹出 simulink 工具箱,之后,新建文件,分别选择 sine 式 wave、product 、scope、spectrumscope模块,搭建电路图。
之后,分别设置调制信号为幅度为1,频率为10*2*pi ,位移为 2,设置载波幅值为1,频率为 500Hz,点击运行,之后双击 scope 可以看到 AM调制波形。
同理设置调制信号为幅度为 1,频率为 10*2*pi ,位移为 0,设置载波幅值为 1,频率为 500Hz,点击运行,之后双击 scope 可以看到DSB 调制波形。
重新搭建电路,设置载波幅值为1,频率为 500Hz,点击运行,之后双击 scope 可以看到 SSB调制波形。
三、实验结果:AM调制所用电路AM调制波形如图AM调制后频谱DSB调制后波形DSB调制后频谱SSB调制电路SSB调制后波形SSB调制后频谱NBFM调制后频谱四、实验总结:通过学习我学会应用matlab 中得 simulink工具箱,设计一个模拟的调制解调系统;并且能借此分析AM,DSB,SSB,NBFM的产生原理。
在实验过程中我遇到了很多困难,通过查阅MATLAB的仿真书籍才解决,通过实验我学到了很多知识。
通信原理仿真实验报告
实验报告课程:通信原理学院:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程班级:电信17-班姓名:学号:指导教师:实验项目名称: 实验一DSB 调幅实验 实验日期: 5月25日【实验目的及实验设备】 1、实验目的:(1)通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理,验证普通调幅波(AM )和抑制载波双边带调幅波(AM SC DSB -/)的相关理论。
2、实验设备及仪器名称:1、 M atlab 仿真软件simulink2、 正弦波发生器模块 2个3、 乘法模块2个4、 带能滤波模块 1个5、 低能滤波模块 1个6、 加法器模块 1个7、 噪声源模块 1个 9、测量仪表若干3、实验原理 1.调制原理:在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(H(w)=1),调制信号m(t)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),每当信源信号极性发生变化时,调制信号的相位都会发生一次突变π。
t t m t S c DSB ωcos )()(=。
调制的目的就是进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。
DSB 调制原理框图如图:DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,频域上就是卷积,表达式为:[])()(21)(c c DSB M M t S ωωωω-++=2. 解调原理: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,利用恢复的载波与信号相乘,将频谱搬移到基带,还原出原基带信号。
解调原理框图如下:2)载波信号设置3)带通滤波器设置【实验结果】1. 仿真调制过程中各点波形(给出各点波形的解释)波形分析:图a为调制信号,频率为120 rad/s图b为载波波形,频率为1200rad/s图c为以上两信号相乘后波形图d为加入高斯噪声后的波形2.解调过程中的各点波形(给出各点波形的解释)(改变噪声大小和滤波器带宽,观察波形变化)图a为解调后的信号的波形图b为已调信号与载波信号相乘的波形图c为通过解调后信号的波形图d为调制信号的波形3.调制前后频谱分析(给出各点波形的解释)图a 已调波频谱图b 解调乘法器后信号频谱图c 解调出的调制信号频谱【实验结论】1.调制后信号对比调制前的信号,周期变小,频率变大了,幅度随时间在不断的呈现周期性变化。
实验八 Simulink的综合应用
实验八Simulink的综合应用一、实验目的1.掌握应用Simulink微积分模块实现信号微积分运算的方法。
2.掌握Simulink触发模块的参数设置方法和触发电路设计与建模的方法。
3.掌握信号的采样定理和脉冲编码调制(PCM)的工作原理。
4.掌握信号采样、量化、编码的建模和仿真的方法。
二、实验内容1. 利用Simulink建模与仿真的方法分别实现方波信号和正弦信号的微积分运算,并将运算的结果连同原始信号送入同一示波器的不同坐标系显示。
要求:(1)方波信号的振幅为5,周期为2。
(2)正弦信号的幅度为2,频率为1。
(3)在示波器中至少显示4个周期的方波和正弦信号。
2.利用Simulink的触发子系统(Trigger Subsystem)对正弦信号分别进行上升沿触发(Rising)、下降沿触(Falling)和上下沿触发(Either),将触发前后的信号显示在示波器中。
要求:(1)示波器有4路通道,其中通道1显示作为触发信号的方波信号和触发前的原始正弦信号。
(2)通道2、3、4分别显示上升沿、下降沿和上下沿触发时采集并保持的正弦信号。
(3)正弦信号的频率为1Hz,幅度为1;方波信号的频率为0.5Hz,幅度为0.5。
(4)示波器中显示三个周期的正弦信号采样波形。
3. 根据PCM(脉冲编码调制)的工作原理,利用Simulink分别对信号采样、量化和编码进行仿真。
要求:(1)被采样的模拟正弦信号的频率为50Hz,幅度为10。
(2)量化采用16级均匀量化,将量化前后的正弦信号同时输入示波器的一个坐标系进行显示和比较。
(3)将采样信号、量化间隔、十进制编码以及二进制编码分别送入MATLAB的workspace (工作空间)进行显示,对应的变量名分别为S1、S2、S3和S4。
三、实验预备知识1. 采样定理采样定理又称奈奎斯特定理或抽样定理,是1928年由美国电信工程师奈奎斯特首先提出来的,其说明了采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。
基于simulink的综合通信实验报告
科技大学信息与电气工程学院《课程设计报告》题目:综合通信系统课程设计专业: ***班级: ***姓名: *** 学号: ***任务书一、设计目的和任务综合通信系统课程设计是电子信息工程专业和通信工程专业教学的一个实践性与综合性环节,是电子信息工程专业及通信工程专业各门课程的综合以及通信、信息、信号处理等基本理论与实践相结合的部分。
主要是为了让学生利用所学的专业理论知识以及实践环节所积累的经验,结合实际的通信系统的各个环节,设计出一个完整综合通信系统,并进一步加深学生对通信系统的深入理解,培养学生设计通信系统的能力,为毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
1、设计目的:1、掌握通信系统的基本构成;2、掌握通信系统工作原理;3、了解通信系统设计的基本过程;掌握基本理论和解决实际问题的方法,锻炼学生综合分析问题解决问题的能力。
5、为学生的毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
2、设计任务:1、设计通信系统的各个环节;2、将上述设计好的各个环节设计成一个综合通信系统。
二、设计工具介绍本课程设计主要是利用simulink、通信系统工具箱以及信号处理工具箱来完成通信系统的设计与仿真。
1、SimulinkSimulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包。
它让用户把精力从编程转向模型的构造,经常与其它工具箱一起使用,实际上,许多工具箱里的模块都被封装成了Simulink模块。
2、通信系统工具箱及其功能2.1 通信系统工具箱概述MATLAB中的通信系统工具箱是一个运算函数和仿真模块的集合体,可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
通信系统工具箱中包含的模块可以直接使用,并且允许使用者方便地进行修改,使其满足自己的设计和运算需要。
通信系统工具箱是以MATLAB和Simulink为工作平台运行的。
通信系统工具箱的容包括:2.1.1 Simulink仿真模块Continuous(连续)、Discrete(离散)、Functions&Tables(函数和平台)、Math(数学)、Nonlinear(非线性)、Signals&Systems(信号和系统)、Sinks (接收器)、Sources(源)等子库。
MatlabSimulink通信系统设计与仿真
课程设计报告目录一、课程设计内容及要求....................................... 错误!未定义书签。
(一)设计内容............................................. 错误!未定义书签。
(二)设计要求............................................. 错误!未定义书签。
二、系统原理介绍................................................... 错误!未定义书签。
(一)系统组成结构框图............................. 错误!未定义书签。
(二)各模块原理......................................... 错误!未定义书签。
1.信源模块............................................. 错误!未定义书签。
2.信源编码模块..................................... 错误!未定义书签。
3.QPSK调制模块 ................................. 错误!未定义书签。
4.信道模块............................................. 错误!未定义书签。
5.QPSK解调模块 ................................. 错误!未定义书签。
6.误码率模块......................................... 错误!未定义书签。
三、系统方案设计................................................... 错误!未定义书签。
(一)方案论证............................................. 错误!未定义书签。
Simulink实验报告
实验一:AM 信号的调制与解调实验目的:1.了解模拟通信系统的仿真原理。
2.AM 信号是如何进行调制与解调的。
实验原理:1.调制原理: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,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。
+m(t)S AM (t)A 0cos ωc tAM 信号的时域和频域的表达式分别为:()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+= 式(4-1)()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++-++=210 式(4-2) 在式中,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。
其频谱是DSBSC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。
2.解调原理: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图。
相干解调(同步解调):利用相干载波(频率和相位都与原载波相同的恢复载波)进行的解调,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。
相干载波的提取:(1)导频法:在发送端加上一离散的载频分量,即导频,在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波,导频的功率要求比调制信号的功率小;(2)不需导频的方法:平方环法、COSTAS环法。
LPF m0(t)S AM(t)cosωc tAM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:(1)整流:只保留信号中幅度大于0的部分。
(2)低通滤波器:过滤出基带信号;(3)隔直流电容:过滤掉直流分量。
实验内容:1.AM相干解调框图。
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湖南科技大学
信息与电气工程学院《课程设计报告》
题目:综合通信系统课程设计
专业:***
班级:***
姓名:***
学号:***
任务书
题目综合通信系统课程设计
时间安排第七学期的第19-20两周
目的:
1、掌握通信系统的基本构成;
2、掌握通信系统工作原理;
3、了解通信系统设计的基本过程;掌握基本理论和解决实际问题的方法,锻炼学生综合分析问题解决问题的能力。
4、为学生的毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
要求:
课程设计前,学生必须知道课程设计的目的以及教师所规定的任务及其具体要求,有针对性地进行预习和设计。
课程设计时,学生必须遵守实验室纪律,严格考勤登记,服从指导老师和实验室工作人员的安排。
课程设计结束后,学生必须向所指导教师提交课程设计报告,且课程设计报告要求字迹清楚,版面整洁,报告内容包括调试过程和结果以及心得体会。
总体方案实现:本课程设计主要是利用simulink、通信系统工具箱以及信号处理工具箱来完成通信系统的设计与仿真。
Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包,许多工具箱里的模块都被封装成了Simulink模块。
MATLAB中的通信系统工具箱是一个运算函数和仿真模块的集合体,可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
使用MATLAB软件,设计通信系统,配置各个通信组成部分的参数,通过仿真可以得到仿真波形,很明显的可以观察到参数不同仿真结果不尽相同。
指导教师评语:
一、设计目的和任务
综合通信系统课程设计是电子信息工程专业和通信工程专业教学的一个实践性与综合性环节,是电子信息工程专业及通信工程专业各门课程的综合以及通信、信息、信号处理等基本理论与实践相结合的部分。
主要是为了让学生利用所学的专业理论知识以及实践环节所积累的经验,结合实际的通信系统的各个环节,设计出一个完整综合通信系统,并进一步加深学生对通信系统的深入理解,培养学生设计通信系统的能力,为毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
1、设计目的:
1、掌握通信系统的基本构成;
2、掌握通信系统工作原理;
3、了解通信系统设计的基本过程;掌握基本理论和解决实际问题的方法,锻炼学生综合分析问题解决问题的能力。
5、为学生的毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
2、设计任务:
1、设计通信系统的各个环节;
2、将上述设计好的各个环节设计成一个综合通信系统。
二、设计工具介绍
本课程设计主要是利用simulink、通信系统工具箱以及信号处理工具箱来完成通信系统的设计与仿真。
1、Simulink
Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包。
它让用户把精力从编程转向模型的构造,经常与其它工具箱一起使用,实际上,许多工具箱里的模块都被封装成了Simulink模块。
2、通信系统工具箱及其功能
2.1 通信系统工具箱概述
MATLAB中的通信系统工具箱是一个运算函数和仿真模块的集合体,可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
通信系统工具箱中包含的模块
可以直接使用,并且允许使用者方便地进行修改,使其满足自己的设计和运算需要。
通信系统工具箱是以MATLAB和Simulink为工作平台运行的。
通信系统工具箱的内容包括:
2.1.1 Simulink仿真模块
Continuous(连续)、Discrete(离散)、Functions&Tables(函数和平台)、Math(数学)、Nonlinear(非线性)、Signals&Systems(信号和系统)、Sinks (接收器)、Sources(源)等子库。
2.1.2 MATLAB函数。
通信系统工具箱提供了应用于通信领域的大量函数,这些函数包括:
信号源函数;信源编/译码函数;差错控制编码函数;调制/解调函数;发送/接收滤波器函数;信道函数;多址接入函数;同步函数;使用函数。
2.2 信号处理工具箱
信号处理工具箱提供了很多有关信号处理的操作,从波形的生成到滤波器的设计与实现,从参数化模块到频谱分析,范围非常广泛。
2.3 通信工具箱模块库
通信工具箱模块库的组成即是一个通信系统的结构框图,如下图所示:
信源调制
信源编码纠错编码多址接入发送滤波器
信源信源信道
信宿解调
信源译码纠错译码多址接入接收滤波器
教程同步演示
应用技巧
图:通信工具箱顶层仿真模块库
框图上面一行是通信系统的发送部分,下面一行是通信系统的接收部分。
由图中可以看到,接收部分的模块与发送部分的模块完全对称。
三、调试结果及分析
1.熟悉使用SIMULINK库中的模块
利用SIMULINK提供的基本模块设计一个模拟信号积分并仿真对比以及设计自己所需的子模块。
图1
2.通信工具箱和信号处理工具箱的使用
熟悉使用通信工具箱和信号处理工具箱库中的模块。
1、信号产生与观测设备;2、信源编/译码;3、差错控制编/译码;4、调制与解调;5、信号多址接入;
6、发送/接收滤波器;
7、信道;
8、同步与其它;
9、信号设计;10、信号处理;
11、滤波器设计等。
3. 学会创建子系统
4.简单通信系统的设计
利用通信工具箱和信号处理工具箱设计一模拟信号的抽样、量化、编码、译码并恢复原信号,显示设计过程中的波形的变化与仿真。
图2
5.简单通信系统的编译码的设计
5.1 利用通信工具箱和信号处理工具箱设计一模拟信号的DPCM编译码,显
示设计过程中的波形的变化与仿真。
图三
5.2 利用通信工具箱和信号处理工具箱设计DPCM和PCM通信系统,显示设计过
程中的
图四
5.2 利用通信工具箱和信号处理工具箱设计DPCM和PCM通信系统,显示设计过程中的波形的变化与仿真。
图五
6.综合通信系统的设计
按照通信系统的框图,充分利用MATLAB工具箱,按照模块化设计方法,设
计一个完整的通信系统(即包含以下框图的各个部分,在关键部分要求有仿真)。
信源调制
信源编码信道编码多址接入发送滤波器
信源信源信道
信宿解调
信源译码信道译码多址接入接收滤波器
图6 通信系统的发送/接收流
图六
四、设计方案
本课程设计主要是利用simulink、通信系统工具箱以及信号处理工具箱来完成通信系统的设计与仿真。
Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包,许多工具箱里的模块都被封装成了Simulink模块。
MATLAB中的通信系统工具箱是一个运算函数和仿真模块的集合体,可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
使用MATLAB软件,设计通信系统,配置各个通信组成部分的参数,通过仿真可以得到仿真波形,很明显的可以观察到参数不同仿真结果不尽相同。
利用通信工具箱和信号处理工具箱设计一模拟信号的抽样、量化、编码、译码并恢复原信号,显示设计过程中的波形的变化与仿真。
五、课程设计心得体会
通过本次课程设计,对通信系统的基本构成有了一定的了解,熟悉了通信系统的工作原理,对通信系统设计的基本过程有了一定的了解。
深入的学习了matlab和Simulink的使用。
通过实验回顾课本知识同时达到拓宽视野的目的,实现对知识的查漏补缺,使知识系统化,同时在实验的过程中掌握基本理论和解决实际问题的方法,锻炼综合分析问题解决问题的能力,为毕业设计和以后的工作打下了良好的基础。
在实验的过程中,各种问题在所难免,遇到问题时,学会独立思考和虚心请教,及时发现问题,解决问题,在解决问题中实现知识的积累和能力的锻炼,并在其中体会实验的乐趣。
最后,感谢指导老师的悉心指导,指出实验中所要注意的问题,解决我们所不能解决的问题。
这次实验能够圆满完成,除了自己的努力,也离不开指导老师的教导和指正。
六、参考文献
1、Simulink电子通信仿真与应用,郑智琴编著,国防工业出版社。
2、现代通信系统分析与仿真—MATLAB通信工具箱,李建新等编,西安电子科技大学出版社。
3、通信网络工程试验系统指导(1-4册),南京捷辉科技有限公司。