卫星链路通信系统与SIMULINK仿真(上行链路)
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。
基于Simulink的通信系统实现与仿真
Science &Technology Vision 科技视界1基本概念通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,广义上共包括信源、信道和信宿三个部分。
信源是指通信过程中产生和发出信息的设备或计算机的总称,信宿与其相对,是指通信过程中接收、处理信息的终端设备或计算机的总称。
通信信道是数据传输的通路以及信号传输的媒质,是本文讨论的重点。
信道最重要的参数之一就是信息的传递能力,用带宽加以描述。
由于通信设备爆炸式的增加,传统的一个设备占用一个信道的传输方式因其效率低而不再适用。
新的传输方式要求若干个设备使用一个信道,并且安排合理的分配方式使得同一信道上各路通信互不干扰。
最广泛的三种复用方式是:频分复用、时分复用和码分复用。
(1)频分复用频分复用是将通信信道的整个频谱范围,划分成若干个频率范围,每一对通信设备只允许工作在某一个特定的频率范围之内,即不同的通信用户是依靠不同的频率范围来实现通信的。
早期的无线通信系统以及现在的无线广播、短波、大部分专用的通信王伦,仍然采用频分复用的技术加以实现。
(2)时分复用时分复用是将全部通信信道在时间轴上,划分成若干个相等长度的时间间隙。
将每一对通信设备分配在某一个指定的时隙上工作,那么不同的通信用户即可通过不同的时隙划分实现通信。
现在广泛应用的数字蜂窝无线通信系统(GSM)就是应用时分复用的典型实例。
(3)码分复用码分复用不同于频分复用和时分复用,它是利用码组的正交性,将承载着不同通信用户的通信信息加以区分。
每一对通信设备都被分配在特定码组上实现通信。
现在正在使用的数字蜂窝无线通信CDMA、第三代移动通信系统WCDMA,CDMA2000以及SC-CDMA 都采用了码分复用的技术。
码分复用的关键在于通信码组之间的正交性。
一种获得正交码组的方法是使用M 序列发生器。
M 序列是最大长度线性反馈移位寄存器序列的简称,具有很强的自相关特性和很弱的互相关性质。
并且M 序列可以提供与其周期长度相同个数的正交码组。
通信系统Simulink仿真
实验报告课程名称：MATLAB程序设计实验项目：通信系统仿真班级：学号：姓名：成绩：教师签字：1．实验项目名称通信系统仿真2．实验目的（1）熟悉通信相关方面的知识、学习并掌握OFDM技术的原理。
（2）熟悉MATLAB语言和simulinkSimulink 工具箱的使用。
（3）设计并实现OFDM通信系统的建模与仿真。
3．实验内容与实验步骤要完成的实验内容：自行设计基于OFDM的通信息系统仿真模型，分别采用MATLAB脚本程序和基于Simulink 工具箱实验相同的功能。
对系统的性能进行分析。
本次试验采用OFDM-16QAM系统来建模和仿真。
应用（或涉及）的原理：OFDM的全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing，意为正交频分复用。
OFDM通信技术是多载波传输技术的典型代表。
多载波传输把数据流分解为若干个独立的子比特流，每个子数据流将具有低得多的比特速率，用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是多载波传输方案的实现方式之一，利用快速傅里叶逆变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform）和快速傅里叶变换（FFT，Fast Fourier Transform）来分别实现调制和解调，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。
OFDM是一种多载波调制技术，其原理是用N个子载波把整个信道分割成N个子信道，即将频率上等间隔的N个子载波信号调制并相加后同时发送，实现N 个子信道并行传输信息。
这样每个符号的频谱只占用信道带宽的1/N，且使各子载波在OFDM符号周期T内保持频谱的正交性。
在发送端，串行码元序列经过数字基带调制、串并转换，将整个信道分成N 个子信道。
N个子信道码元分别调制在N个子载波频率上，设为最低频率，相邻频率相差1/N，则，，角频率为，。
待发送的OFDM信号为：接收端对接收到的信号进行如下解调：由于OFDM符号周期内各子载波是正交的。
(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。
基于Simulink的通信系统仿真设计
摘要随着科学技术的发展，计算机仿真技术呈现出越来越强大的活力，它大大节省了人力、物力和时间成本，在当今教学、科研、生产等各个领域发挥着巨大的作用。
使用MATLAB和SIMULINK作为辅助教学软件，一方面可以摆脱繁杂的大规模计算；另一方面还可以使学生有机会自己动手构建模型，所花费的代价要远小于实际建模。
Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulink 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。
本文主要探究数字频带通信系统的各种传输方式的优良特性，分别为ASK、FSK、PSK、QPSK几种基本但是非常重要的方式，并通过使用MATLAB中SIMULINK功能对各种方式进行仿真，展示数字通信系统的工作过程，最后通过数字信号的分析可以得出各种数字通信方式的误码率，并且分析得出QPSK为最佳的传输方式。
主要由于QPSK信号的相位是四个正交的点，这样相对别的方式拥有最好的欧氏距离，也就是说抗干扰能力最强，而且QPSK信号产生非常简单，所以QPSK 在日常数字传输中得到广泛应用。
关键字:数字通信系统,Matlab,ASK,FSK,PSK,仿真.AbstractWith the development of science and technology, computer simulation technology becomes more and more powerful vitality, it saves the manpower, material resources and time , it plays an important role in the teaching, scientific research, production and other fields. MATLAB with its powerful function in simulation software in many science and engineering talent showing itself, it becomes the most popular international computing software tools. MATLAB not only has strong function and easy operation, the user can concentrates on the research questions, and it doesn't need to spend too much time on programming. MATLAB and SIMULINK are used as the auxiliary teaching software, one can get rid of the large-scale complicated computation; on the other hand, also can make the students have the opportunity to do-it-yourself model construction, the cost to be far less than the actual modeling. Simulink is Mathworks's famous Simulink simulation environment based on Matlab platform as a professional and functional simulation tool with powerful and simple operation, it has been favored by more and more engineering and technical personnel, it builds the modeling method building is simple and intuitive, and has been in various fields has been widely applied.The excellent properties of various transmission methods this paper mainly research on digital band communication system, respectively ASK, FSK, PSK, QPSK several basic but very important, and by using the SIMULINK function in MATLAB of various simulation, to show the reader the work process of digital communication system, finally, through the analysis of digital signal can be obtained. Rate of various digital communication mode, and analysis of the transmission mode of QPSK the best.Mainly due to the phase of the QPSK signal is four orthogonal, so relative to other ways to have the best Euclidean distance, that is to say the anti-interference ability is the strongest, and the QPSK signal generation is very simple, so QPSK has been widely used in the daily digital transmission.Key words: digital communication system, Matlab, ASK, FSK, PSK, simulation.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。
通信系统的Simulink仿真
实验三通信系统的Simulink仿真一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；，3、学习用Matlab simulink实现通信系统的仿真的使用；4、掌握数字载波通信系统的根本原理。
二、实验原理1. Simulink简介Simulink是Matlab中的一个建立系统方框图和基于方框图的系统仿真环境，是一个对动态系统进行建模、仿真和仿真结果可视化分析的软件包。
Simulink采用基于时间流的链路级仿真方法，将仿真系统建模与工程中通用的方框图设计方法统一起来，可以更加方便地对系统进行可视化建模，并且仿真结果可以近乎“实时〞地通过可视化模块，如示波器模块、频谱仪模块以及数据输入输出模块等显示出来，使系统设计、仿真调试和模型检验工作大为简便。
SIMULINK 模型有以下几层含义：(1)在视觉上表现为直观的方框图；(2)在文件上那么是扩展名为mdl 的ASCII代码；(3)在数学上表现为一组微分方程或差分方程；(4)在行为上那么模拟了实际系统的动态特性。
SIMULINK 模型通常包含三种“组件〞：(1)信源〔 Sources〕：可以是常数、时钟、白噪声、正弦波、阶梯波、扫频信号、脉冲生成器、随机数产生器等信号源；(2)系统〔 System〕：即指被研究系统的SIMULINK 方框图；(3)信宿〔 Sink〕：可以是示波器、图形记录仪等。
2. 通信常用模块库及模块编辑功能简介通信中常用的MATLAB工具箱有：Simulink 库，Communications Blockset〔通信模块集〕，DSP Blockset 〔数字信号处理模块集〕。
其中对单个模块的主要编辑功能如下：1) 添加模块:模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳〔选中模块，按住鼠标左键不放〕而放到模型窗口中进行处理；2) 选取模块；3) 复制与删除模块；4) 模块名的处理模块命名：先用鼠标在需要更改的名称上单击一下，然后直接更改即可。
基于Simulink的OFDM通信系统仿真
基于Simulink的OFDM通信系统仿真摘要：正交频分复用技术作为新一代通信系统的核心技术已经被广泛应用于很多领域。
基于Simulink平台，建立了整个系统的仿真模型，给出了每个模块的参数和设计，分析了信号的频谱结构，并通过仿真结果验证了整个系统的正确性，为对OFDM系统的下一步开发如进行同步/信道估计等研究奠定了基础。
关键词： Simulink；OFDM；仿真；建模0 引言随着通信技术的不断发展和成熟，人类社会正在进入一个新的信息化时代，宽带已成为当今通信领域的发展趋势之一。
正交频分复用(OrthogonalFrequency pision Multiplexing，OFDM)技术作为一种可以有效对抗符号间干扰(Inter Symbol Interference，ISI)的高速数据传输技术，已经受到前所未有的重视，对其关键技术的研究也正在紧张的开展。
OFDM技术以其优异的性能受到人们的青睐，并在移动通信、数字通信、数字广播等领域得到应用，并已取得可喜的成果[1]。
正交频分复用(OFDM)是一种多载波数字通信调制技术，它的基本思想是将高速传输的数据流通过串并转换，变成在若干个正交的窄带子信道上并行传输的低速数据流。
OFDM技术将传送的数据信息分散到每个子载波上，使得符号周期加长并大于多径时延，从而有效地对抗多径衰落；OFDM技术利用信号的时频正交性，允许子信道频谱有部分重叠，使得频谱利用率提高近一倍[2]。
1 OFDM的基本原理OFDM是将高速串行数据分成成百上千路并行数据，并分别对不同的载频进行调制，这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的性能。
同时，在传统的频分复用方法中，各子载波之间的频谱互不重叠，频谱利用率较低。
而采用OFDM技术，一个OFDM符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号，每个子载波在频谱上相互重叠，这些频谱在整个符号周期内满足正交性，因而在接受端可以保证无失真恢复，从而大大提高频谱利用率[3]。
(开题报告)基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真
基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真一、题目来源基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真。
二、研究目的和意义随着通信要求的不断增长和技术上的不断进步,宽带化已成为当今通信技术领域的主要发展方向之一。
在短波电离层反射信道、对流层散射信道、移动信道、广播信道等实际信道中,由于云层、山脉和城市中林立的高层建筑的影响,会产生多径衰落现象,引起严重的符号干扰（ Intersymbol Interference ,ISI） ,限制了信息传输速率的提高。
传统方法是使用自适应均衡技术来解决多径衰落的问题,但是自适应均衡器的制作、调试往往成为通信系统研制的瓶颈,而且随着传输带宽的不断增加,复杂度和成本也不断增加。
正因为如此,在无线宽带接入以及第四代移动通信中OFDM技术将成为继CDMA之后的又一核心技术。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。
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，调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。
包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。
三、参考文献:[1 ] John G P. Digital Communications Fourth Edition[M] . USA :McGray2Hill ,2001.[2 ] 佟学俭. OFDM 移动通信技术原理[M] . 北京:人民邮电出版社,2003.[3 ] 李建新. 现代通信系统分析与仿真—MATLAB 通信工具箱[M] . 西安:西安电子科技大学出版社, 2000.[4 ] 周正兰. OFDM 及其链路平台的Simulink 实现[J ] . 新技术与新业务,2003 ,10.[5 ] Gallager R G. Low2Density Parity2Check Codes[M] . Cambridge ,MA :MIT Press ,1963. Simulating Communication System of OFDM in Simul inkOU Xin1 , GON G Y uan2qiang2 , YA N G Wan2quan3(1. Southwese China Research Institute of Elect ronic Equipment ,National Key Lab. ,29th Institute , Chengdu 610036 , China ;2. Chongqing City Planning establishment administ ration bureau , Chongqing 430000 ,China ;3. School of Elect ronics and Information , Sichuan University , Chengdu 610065 ,China) Abstract : Orthogonal f requency division multiplexing (OFDM) is a core technique in 4 G[1 ] , which is the ba2sis of the development of multimedia service. A method for simulation of OFDM in Simulink is discussed indetail and a model of simulation is given. By utilizing the model , we can get the result s of error rate perfor2mance of OFDM system. By cont rast , a method for improving the performance of system isproposed.Key words : simulink ; OFDM; LDPC四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向上个世纪70年代，韦斯坦（Weistein）和艾伯特（Ebert）等人应用离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶方法（FFT）研制了一个完整的多载波传输系统，叫做正交频分复用（OFDM）系统。
基于Simulink的OFDM-FH通信系统仿真
基于Simulink的OFDM-FH通信系统仿真陈长兴;巩林玉;牛德智【摘要】在介绍基于正交频分复用技术的跳频系统(OFDM-FH)原理的基础上,利用Matlab/Simulink工具搭建了基于OFDM-FH系统的仿真链路平台.通过分析在Rayleigh多径衰落信道和高斯噪声信道下的仿真结果,比较了OFDM-FH系统与常规OFDM系统、传统跳频系统的误码率性能.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)007【总页数】3页(P50-52)【关键词】跳频;正交频分复用;Simulink;Rayleigh多径衰落【作者】陈长兴;巩林玉;牛德智【作者单位】空军工程大学,理学院,陕西,西安,710051;空军工程大学,理学院,陕西,西安,710051;空军工程大学,理学院,陕西,西安,710051【正文语种】中文【中图分类】TN911跳频系统具有优良的抗干扰能力和多址组网能力，在军用和民用无线抗干扰通信领域获得了广泛的研究和应用。
然而，传统的跳频系统采用串行调制方式，其数据传输速率低，频带利用率小，难以适应宽带无线通信传输大容量数据的要求[1,2]。
OFDM技术通过串/并转化，将高速数据流分配到速率相对较低的若干个子信道中同时传输，可以减弱甚至消除符号间干扰(ISI)的影响[3,4]，本文利用Matlab/Simulink工具，搭建了OFDM-FH系统的仿真链路平台，通过仿真，分析了该系统在多径瑞利衰落信道和高斯白噪声信道下的误码率性能。
1 仿真平台的建立1.1 系统仿真链路Simulink提供了丰富的通信模块库，充分利用这些模块可以搭建起OFDM-FH通信系统的链路级模型，如图1所示[5,6]。
仿真流程：由信源产生随机二进制符号序列，经过Reed-Solomon编码和正交相移键控(QPSK)模块进行星座映射后被OFDM调制。
调制后的输出为每帧256个符号，加入64个符号的循环前缀后，每帧的符号数增加到320个。
关于对基于SIMULINK仪表着陆系统链路级仿真的分析
《关于对基于SIMULINK仪表着陆系统链路级仿真的分析》摘要现代化的飞行仿真系统，离不开仪表着陆系统的数字化建设。
基于此，本文主要分析基于SIMULINK仪表着陆系统链路的仿真分析原理，并在现代化接收机SIMULINK显示技术的基础之上，探讨优化飞行检验仿真系统的路径，以为未来仿真技术以及着陆系统效能提高，提供有效的参考意见。
关键词 SIMULINK;系统仿真;链路分析;飞行检验引言仪表着陆系統主要依靠全数字链路，来进行仿真模拟实验，这种技术可以在复杂链路的情况下，针对电磁超导环境，来进行仿真模拟与飞行检验。
目前来说，这种SIMULINK技术的综合应用，已经成为飞行仿真检验的关键部分之一。
1 仪表着陆系统的仿真原理目前，国内已经对于仪表着陆系统基础之上的无线电导航系统，进行了全方位的仿真分析，集中在卫星系统定位、导航系统整合以及算法仿真模拟等领域。
在综合仿真实验设计的过程当中，可以通过综合性仿真分析，以及飞行模拟训练，来对无线电导航系统进行升级。
但是，在仿真的过程当中，需要对于仿真链路的波形，进行全时段的模仿，受到飞行架次、飞行复杂程度以及飞行安全压力的影响，很多仿真链路的设计无法达到真实性的要求，损益比并不科学，安全性较差，这对于未来飞行计划的发展，起到了负面的作用。
而基于SIMULINK仪表着陆系统的链路仿真设计，可以实现连续离散分析、仪器混合离散分析，这种非线性的链路建设方式，可以适应目前的离散比要求，以及技术模拟图形要求。
按照灵活、直观、真实、方便的输入方式、输出方式以及线性环节控制方式，对于着陆系统进行粒度分析[1]。
2 SIMULINK着陆仿真分析的数学模型2.1 数学模型的组成原理仪表着陆系统主要有地面发射装置以及机载接收装置来组成，配合航向标系统、下滑信标系统和指点标系统，来发射空间合成的模拟信号。
一般来说，一架正在着陆的飞机上看，在航道线左边和下滑道上面，90Hz调制占优势;在航道线右边和下滑道下面，150Hz调制占优势;在航道线和下滑道上，两个调制信号的幅度相等。
卫星通信信道的传输特性及vsat下行链路具体仿真模型的建立
图1-1使用蒙特卡罗方法进行通信系统误码率仿真模型框图
如图1.1，使用MC方法进行仿真步骤如下：
（1）生成输入比特序列采样值A(k) k=1,2,3…….
（2）通过功能模块处理采样数据，并且产生输出序列Y(k)
（3）估计E(g(Y(k)); (1-2-1)
（4）与理论值BPSK和QPSK的误码率进行比较
中国的VSAT系统发展至今，已经形成种类齐全(话音、数据、单向、双向等)，规模庞大(几千个用户站)和运行稳定可靠的专业服务体系。
利用Ka波段[1](30/20GHz)或更高频段构成卫星通信系统是未来的发展趋势。因此，研究和开发Ka频段的卫星通信系统对我国未来卫星通信事业的发展有着及其重要的意义。对于Ka频段的卫星通信系统，由降雨引起的电波衰减是影响卫星通信线路传输质量的一个重要因素，准确的把握降雨衰减特性和补偿降雨衰减的方法研究，成为实现该系统的关键性问题之一。
而另外一些模型中[3]认为固定卫星通信系统的乘性干扰的包络符合如下的随机分布：A和U分别表示等效低通雨衰信道的包络和相位,二者均为随机变量,其分布特性由天气条件决定,它们均服从高斯分布,其概率密度函数分别表示如下[7]:
(1-3-1)
其中 为信号包络的概率密度函数, 是信号相位的概率密度函数. 和 分别是信号包络和相位的标准差,而 和 分别为相应的均值.。不同天气条件下，认为卫星通信信道包络的乘性干扰符合高斯分布(幅度和相位都为高斯分布)。而本文着重对降雨和对流层闪烁等混合天气因素的影响进行了仿真研究。
卫星移动通信系统的监测效果仿真分析
DCWRadio Wave Guard电波卫士1 研究背景我国幅员辽阔，地理环境复杂，在部分偏远地区地面蜂窝网络不能完全覆盖。
卫星移动通信系统作为陆地蜂窝通信系统的扩展和延伸，不受地域和天气的制约，是应急通信的首选方式。
卫星移动电话利用地球静止轨道卫星或中、低轨道卫星作为中继站，实现区域乃至全球范围内的移动通信。
卫星移动电话终端具备便携性、易用性、隐蔽性、不受公众移动通信管理手段控制等特点。
自1976年Marist 系统商用以来，铱星、全球星、欧星、亚星、天通等窄带卫星移动电话持续发展[1]。
2022年下半年，中国移动联合中兴通讯等厂商发布全球首个运营商5G 非地面网络（NTN ）技术外场验证成果。
普通手机与远在3.6万千米之外的静止轨道卫星通信，像发微信一样，实现短消息和语音对话。
此成果基于3GPP 公开协议，手机终端依次通过卫星、信关站、NTN 基站，接入地面核心网和业务平台，最终实现空天地一体贯通[2]。
随着卫星移动电话在各领域的应用日益增多，对卫星移动通信系统的监测需求也日益凸显。
本文基于ITU 报告中的参数，对典型卫星移动通信系统的监测效果进行仿真分析评估。
对卫星移动通信系统上行链路和下行链路的监测，分别对应卫星通信终端和卫星空间电台的监测。
一般卫星通信系统的通信链路包含用户链路和馈电链路，本文重点研究对用户链路的监测，包括用户上行链路和用户下行链路。
2 下行链路监测效果分析卫星频谱资源为稀缺的高价值资源，对卫星频谱资源的日常使用情况开展监测和分析，有利于掌握频谱资源使用情况，进而优化频谱资源配置。
2.1 空间电台的参数根据ITU-R 报告M.2398，选取卫星通信系统空间电台的典型参数，如表1所示[3]。
表1 空间电台的系统参数卫星指标取值 工作频段（GHz ） 2.17 卫星高度（km ）36 000 卫星天线增益（dB ）50 卫星发射功率（W/5 MHz ）200 波束带宽（MHz ）5 子载波带宽（kHz ）180 天线方向图ITU-R S.672卫星移动通信系统的监测效果仿真分析丁鲜花，赵延安，刘艳洁，纽莉荣（国家无线电监测中心陕西监测站，陕西 西安 710200）摘要：文章以ITU-R报告M.2398中的静止轨道卫星移动通信系统的参数为例，研究卫星移动通信系统的监测效果。
(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。
1、卫星链路通信系统与SIMULINK仿真(上行链路)
卫星链路通信系统与SIMULINK仿真<上行链路）一、实验内容题目1题目内容：理解信源编码在数字通信系统中的作用，研究SCPC系统中PCM编码方式。
利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写PCM信源编码/译码模块，完成语音信号的编码/译码过程。
通过参数设置，完成基本的运行调试，得到相关的运行结果，验证仿真过程的正确性。
1.实现框图图1PCM信源编码2.实验结果与分析图2接收端PCM 译码与发送端结果显示从图2我们可以看出，PCM 解调得到的信号和发送端信号是相同的频率，验证了PCM 调制的有效性和可靠性，但是解调得到的信号和原有信号相比出现了时延的情况，这也说明在通信过程中此类情况无避免。
题目2题目内容：了解SCPC 系统中信号调制/解调的实现机制。
利用MATLAB/SIMULINK 通信模块库提供的基本模块搭建、编写BPSK(QPSK>调制/解调模块，完成信号的调制/解调的过程，并输出调制/解调前后的星座图和频谱图。
1. 实现框图图3信号调制/解调过程2. 实验结果与分析Transmit Filter1Transmit Filter Modulator Baseband DemodulatorBaseband Discrete-TimeGenerator Channel图4发送地球站端QPSK调制后的星座图图5接收解调信号星座图从图4和图5中可以看出，信号经过调制解调并叠加噪声之后，接收信号的星座图出现了明显的抖动，出现了不同程度的相位模糊，在不同信噪比情况下，信噪比的值越大，星座图点的分布越集中，与发送端信号相比，误码率也越低，相反，信噪比越小，星座图点的分布越分散，误码率也越低。
题目3题目内容：掌握SCPC 系统中信道编码的实现过程，验证信道/译码在整个系统中的功能。
利用MATLAB/SIMULINK 通信模块库提供的基本模块搭建、编写信道卷积码编译/译码模块，在调制方式和相同信噪比条件下验证信道编码的性能，最后将发送信号与接收信号进行对比，计算误码率1.实现框图图6信道编译码模块2实验结果与分析通过实验结果我们知道，在相同信噪比情况下，卷积码编码方式得到的输出结果的误比特率在较低的水平，在引入高斯白噪声，利用QPSK 进行调制的情况下，接收信号与发送端信号相比，输出误比特率在10-4以下。
卫星链路通信系统与SIMULINK仿真(上行链路)
卫星链路通信系统与SIMULINK 仿真(上行链路)卫星链路通信系统与SIMULINK仿真（上行链路）一、实验内容题目1题目内容：理解信源编码在数字通信系统中的作用，研究SCPC系统中PCM 编码方式。
利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写PCM信源编码/译码模块，完成语音信号的编码/译码过程。
通过参数设置，完成基本的运行调试，得到相关的运行结果，验证仿真过程的正确性。
1.实现框图图1 PCM信源编码2.实验结果与分析图2发送地球站端QPSK调制后的星座图图3接收解调信号星座图从图4和图5中可以看出，信号经过调制解调并叠加噪声之后，接收信号的星座图出现了明显的抖动，出现了不同程度的相位模糊，在不同信噪比情况下，信噪比的值越大，星座图点的分布越集中，与发送端信号相比，误码率也越低，相反，信噪比越小，星座图点的分布越分散，误码率也越低。
题目3题目内容：掌握SCPC系统中信道编码的实现过程，验证信道/译码在整个系统中的功能。
利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写信道卷积码编译/译码模块，在调制方式和相同信噪比条件下验证信道编码的性能，最后将发送信号与接收信号进行对比，计算误码率1.实现框图图4信道编译码模块2实验结果与分析通过实验结果我们知道，在相同信噪比情况下，卷积码编码方式得到的输出结果的误比特率在较低的水平，在引入高斯白噪声，利用QPSK 进行调制的情况下，接收信号与发送端信号相比，输出误比特率在10-4以下。
总之，通过卷积编译码得到的误码率在较低的水平，充分验证了卷积编译码的良好性能，信道卷积编译码可以作为我们后面搭建SCPC 卫星通信系统的信道编译码方式。
题目4.在选做题中，我们小组选择了SCPC 系统链路上行链路卫星通信上行链路主要部分就是PCM 编码过程，卷积码，QPSK 调制过程，成型滤波器，上变频（20MHz 中频，6GHz 射频），带通滤波器，发射天线，上行信道，下面对相关原理进行介绍。
基于simulink的GPS卫星信号模拟器设计与仿真
基于simulink的GPS卫星信号模拟器设计与仿真作者：郑日美来源：《科技视界》 2015年第23期郑日美（桂林电子科技大学，广西桂林 541004）【摘要】在GPS接收机设计仿真阶段，为了测试接收机的各种性能,需要在仿真环境中产生可用于测试的GPS模拟信号。
首先从原理上分析了GPS信号结构，重点讲述了C/A码的产生方法。
接着分析了GPS信号的实现原理，最后利用Simulink工具设计了GPS 卫星信号发生器，实现了L1波段上C/A码，P码,导航电文的调制。
对于民用GPS接收机，主要捕获L1波段信号，检测本地C/A码与接收码的相差以及解调相应的导航电文。
【关键词】GPS接收机；C/A码；GPS 卫星信号发生器；Simulink仿真全球定位系统(Global Positioning System，GPS)广泛应用于经济、军事、科研等领域，能为用户提供导航、定位、授时等服务。
GPS由空间控制部分、地面控制部分、用户设备部分三部分组成[1]。
在GPS接收机设计阶段，需要测试定位算法的各项指标。
因此，在仿真阶段，设计一个可靠的GPS卫星信号模拟器显得由为重要。
本文根据GPS卫星信号的结果特点，利用Simulink软件设计了GPS卫星信号模拟器，采用查找表法产生C/A码，四路伪码发生器产生P 码，导航电文采用Bernoulli 随机分布模型进行建模。
仿真结果表明，该方案结构简单，仿真结果可靠。
1 GPS卫星信号特点GPS 卫星发送的信号由三部分组成：载波信号（L1 和 L2）、扩频序列（即测距码，C/A 码、P 码或 Y 码）和导航数据（D 码，亦称为导航电文）[2]。
GPS 信号是利用两个载波进行传输的，即 L1 和 L2。
载波 L1 的频率为1575.42MHz，L2 的频率为1227.60MHz。
GPS卫星信号的结构如图1所示，GPS信号发射机产生的伪码(C/A码和P码)及相应的数据码(导航电文)一起通过L1和L2的载波调制，然后卫星将调制后的载波信号播发出去。
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卫星链路通信系统与SIMULINK仿真（上行链路）一、实验内容题目1题目内容：理解信源编码在数字通信系统中的作用，研究SCPC系统中PCM 编码方式。
利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写PCM信源编码/译码模块，完成语音信号的编码/译码过程。
通过参数设置，完成基本的运行调试，得到相关的运行结果，验证仿真过程的正确性。
1.实现框图图1 PCM信源编码2.实验结果与分析图2接收端PCM 译码与发送端结果显示从图2我们可以看出，PCM 解调得到的信号和发送端信号是相同的频率，验证了PCM 调制的有效性和可靠性，但是解调得到的信号和原有信号相比出现了时延的情况，这也说明在通信过程中此类情况无避免。
题目2题目内容：了解SCPC 系统中信号调制/解调的实现机制。
利用MATLAB/SIMULINK 通信模块库提供的基本模块搭建、编写BPSK(QPSK)调制/解调模块，完成信号的调制/解调的过程，并输出调制/解调前后的星座图和频谱图。
1. 实现框图图3信号调制/解调过程2. 实验结果与分析Transmit Filter1Transmit Filter Modulator Baseband DemodulatorBaseband Generator Channel图4发送地球站端QPSK调制后的星座图图5接收解调信号星座图从图4和图5中可以看出，信号经过调制解调并叠加噪声之后，接收信号的星座图出现了明显的抖动，出现了不同程度的相位模糊，在不同信噪比情况下，信噪比的值越大，星座图点的分布越集中，与发送端信号相比，误码率也越低，相反，信噪比越小，星座图点的分布越分散，误码率也越低。
题目3题目内容：掌握SCPC系统中信道编码的实现过程，验证信道/译码在整个系统中的功能。
利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写信道卷积码编译/译码模块，在调制方式和相同信噪比条件下验证信道编码的性能，最后将发送信号与接收信号进行对比，计算误码率1.实现框图图6信道编译码模块2实验结果与分析通过实验结果我们知道，在相同信噪比情况下，卷积码编码方式得到的输出结果的误比特率在较低的水平，在引入高斯白噪声，利用QPSK 进行调制的情况下，接收信号与发送端信号相比，输出误比特率在10-4以下。
总之，通过卷积编译码得到的误码率在较低的水平，充分验证了卷积编译码的良好性能，信道卷积编译码可以作为我们后面搭建SCPC 卫星通信系统的信道编译码方式。
题目4.在选做题中，我们小组选择了SCPC 系统链路上行链路卫星通信上行链路主要部分就是PCM 编码过程，卷积码，QPSK 调制过程，成型滤波器，上变频（20MHz 中频，6GHz 射频），带通滤波器，发射天线，上行信道，下面对相关原理进行介绍。
（1）PCM 编码PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation 的缩写。
（又叫脉冲编码调制）：数字通信的编码方式之一。
主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五人取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。
1. 抽样(Samping)抽样是把模拟信号以其信号带宽2倍以上的频率提取样值，变为在时间轴上离散的抽样信号的过程。
例如，话音信号带宽被限制在0.3～3.4kHz 内，用8kHz 的抽样频率（fs ），就可获得能取代原来连续话音信号的抽样信号。
对一个正弦信号进行抽样获得的抽样信号是一个脉冲幅度调制（PAM ）信号，如下图对模拟正弦信号的抽样所示。
对抽样信号进行检波和平滑滤波，即可还原出原来的模拟信号。
ModulatorBaseband Demodulator Baseband Encoder Channel2. 量化（quantizing）抽样信号虽然是时间轴上离散的信号，但仍然是模拟信号，其样值在一定的取值范围内，可有无限多个值。
显然，对无限个样值一一给出数字码组来对应是不可能的。
为了实现以数字码表示样值，必须采用“四舍五入”的方法把样值分级“取整”，使一定取值范围内的样值由无限多个值变为有限个值。
这一过程称为量化。
量化后的抽样信号与量化前的抽样信号相比较，当然有所失真，且不再是模拟信号。
这种量化失真在接收端还原模拟信号时表现为噪声，并称为量化噪声。
量化噪声的大小取决于把样值分级“取整”的方式，分的级数越多，即量化级差或间隔越小，量化噪声也越小。
3. 编码（Coding）量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等，正、负向的量化级对称分布。
若将有限个量化样值的绝对值从小到大依次排列，并对应地依次赋予一个十进制数字代码（例如，赋予样值0的十进制数字代码为0），在码前以“＋”、“－”号为前缀，来区分样值的正、负，则量化后的抽样信号就转化为按抽样时序排列的一串十进制数字码流，即十进制数字信号。
简单高效的数据系统是二进制码系统，因此，应将十进制数字代码变换成二进制编码。
根据十进制数字代码的总个数，可以确定所需二进制编码的位数，即字长。
这种把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程称为编码。
话音PCM的抽样频率为8kHz，每个量化样值对应一个8位二进制码，故话音数字编码信号的速率为8bits×8kHz＝64kb/s。
量化噪声随量化级数的增多和级差的缩小而减小。
量化级数增多即样值个数增多，就要求更长的二进制编码。
因此，量化噪声随二进制编码的位数增多而减小，即随数字编码信号的速率提高而减小。
自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。
PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。
在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，被广泛用于素材保存及音乐欣赏，CD、DVD以及我们常见的WA V文件中均有应用。
因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。
要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。
一个采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WA V 文件，它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2 Kbps。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
（2）卷积码卷积码将k个信息比特编成n个比特，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。
若以（n,k,m）来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n 为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数，称m+1= K为编码约束度m称为约束长度。
卷积码将k 元组输入码元编成n元组输出码元，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。
与分组码不同，卷积码编码生成的n元组元不仅与当前输入的k元组有关，还与前面m-1个输入的k元组有关，编码过程中互相关联的码元个数为n*m。
卷积码的纠错性能随m的增加而增大，而差错率随N的增加而指数下降。
在编码器复杂性相同的情况下，卷积码的性能优于分组码。
（3）QPSK调制四相相移键控信号简称“QPSK”。
它分为绝对相移和相对相移两种。
由于绝对相移方式存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK。
它具有一系列独特的优点，目前已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
偏移四相相移键控信号简称“O-QPSK”。
全称为offset QPSK，也就是相对移相方式OQPSK。
它具有一系列独特的优点，已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
数字调制用“星座图”来描述，星座图中定义了一种调制技术的两个基本参数：（1）信号分布；（2）与调制数字比特之间的映射关系。
星座图中规定了星座点与传输比特间的对应关系，这种关系称为“映射”，一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。
四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。
QPSK是在M=4时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°，135°，225°，315°，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。
每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
QPSK中每次调制可传输2个信息比特，这些信息比特是通过载波的四种相位来传递的。
解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。
首先将输入的串行二进制信息序列经串－并变换，变成m=log2M个并行数据流，每一路的数据率是R/m，R是串行输入码的数据率。
I/Q信号发生器将每一个m比特的字节转换成一对（pn，qn）数字，分成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t)和Q(t)，然后对coswct和sinwct进行调制，相加后即得到QPSK信号。
QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式, 它被广泛应用于各种通信系统中. 适合卫星广播。
例如，数字卫星电视DVB-S2 标准中，信道噪声门限低至4. 5 dB，传输码率达到45M b。
本实验对上行链路进行了仿真，用单音频信号作为输入信号模块搭建如下图：图7 上行链路模块本模块仅对上行链路进行了原理性仿真，没有考虑到一些工程因素，如发射模块中应该有成形滤波器，上行链路中存在多普勒频移，相位噪声等等。
二、总结与展望1. 在模型搭建过程中出现的问题、不足及思考(1) 误码率对比时，没有考虑到维特比译码会有一个反馈深度，当反馈深度没有设置时，误比特率非常高；当反馈深度没有设置为8的整数倍时，也比较高，原因是模块error rate calculation的输入端是8个比特一组进行对比的，而考虑反馈深度后必须将发送的比特流做相应延迟再与解调后的比特流进行对比。
(2) 模型中只实现了一路单音频信号的传送，没有加入FDM模块，主要原因是采用调制滤波搬频时，滤波器的设计不佳，无法完成功能。