simulink数字通信系统仿真及仿真流程
第五章 Simulink系统建模与仿真
本章重点
Simulink基本结构 Simulink模块 系统模型及仿真
一、Simulink简介
Simulink 是MATLAB 的工具箱之一,提供交互式动态系统
建模、仿真和分析的图形环境
可以针对控制系统、信号处理及通信系统等进行系统的建 模、仿真、分析等工作 可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及 混合系统;单任务、多任务离散事件系统。
从模块库中选择合适的功能子模块并移至编辑窗口中,按 设计要求设置好各模块的参数,再将这些模块连接成系统 Simulink的仿真过程就是给系统加入合适的输入信号模块 和输出检测模块,运行系统,修改参数及观察输出结果等
过程
二、Simulink的基本结构
Simulink窗口的打开
命令窗口:simulink 工具栏图标:
三、Simulink模型创建
7、信号线的标志
信号线注释:双击需要添加注释的信号线,在弹出的文本编辑 框中输入信号线的注释内容
信号线上附加说明:(1) 粗线表示向量信号:选中菜单Forma t|Wide nonscalar lines 即可以把图中传递向量信号的信号线用粗 线标出;(2)显示数据类型及信号维数:选择菜单Format|Port data types 及Format|Signaldimensions,即可在信号线上显示前 一个输出的数据类型及输入/输出信号的维数;(3) 信号线彩 色显示:选择菜单Format|Sample Time Color,SIMULINK 将用 不同颜色显示采样频率不同的模块和信号线,默认红色表示最 高采样频率,黑色表示连续信号流经的模块及线。
同一窗口内的模块复制: (1)按住鼠标右键,拖动鼠标到目标
基于Simulink的数字通信系统仿真采用2FSK调制技术
目录1.通信原理 (1)2.二进制移频键控(2FSK)原理 (2)3.2FSK的调制与解调仿真 (6)总结 (11)参考文献 (11)1、通信原理通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。
→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。
数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-2所示,→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-3所示。
→→→→信息源调制器信道解调器受信者↑噪声源图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。
因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。
近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。
在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
必须用数字基带信号对载波进行调制,产生各种已调数字信号。
图 1-4数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
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通信系统建模与仿真实例分析教学设计 (2)
Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析教学设计一、教学目标本课程旨在通过【Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析】的教学,使学生掌握如下知识和能力:1.了解数字通信系统基本概念及其发展过程;2.掌握数字通信系统的建模方法和仿真技术;3.能够通过实例分析,掌握数字通信系统的性能分析方法;4.能够设计数字通信系统并进行仿真。
二、教学内容1. 数字通信系统概述•数字通信系统基本概念•数字通信系统的应用领域及其发展历程2. 数字通信系统建模方法•数字信号的基本特性•采样、量化和编码的基本原理•数字调制技术•误差控制编码技术3. 数字通信系统的仿真技术•Simulink仿真环境的基本概念和使用方法•通信系统仿真模型设计方法4. 数字通信系统的性能分析方法•常见数字通信系统的性能参数及其定义•数字通信系统的误码率分析方法5. 数字通信系统设计与仿真实例分析•基于Matlab/Simulink的通信系统建模和仿真实例分析三、教学方法本课程采用主题讲授和案例分析相结合的教学模式。
主要教学方法包括:1.讲授:教师通过课堂讲解授予基本概念、原理和技术,并采取案例分析的方法,使学生逐步领悟和掌握学习内容。
2.实验:采用Matlab/Simulink仿真软件进行数字通信系统建模和仿真实验。
3.课堂讨论:设计选题和应用实践案例的课堂讨论。
四、教学评估本课程的教学评估主要通过期末考试、实验报告和作业完成情况来进行。
1. 期末考试期末考试采用闭卷考试形式,主要测试学生对数码通信系统理论的掌握情况,考核内容覆盖课程中所讲述的主要内容。
2. 实验报告实验报告要求学生通过Matlab/Simulink仿真软件对数字通信系统进行建模和仿真,并撰写学习笔记和所完成实验的结果分析。
3. 作业完成情况教师将根据课堂讨论和布置的作业对学生的学习情况进行评估。
五、教学资源教师将为本课程提供以下教学资源:1.选取优秀的课程设计案例,供学生进行仿真和分析;2.为学生提供Matlab/Simulink仿真软件的操作指导和优秀的资源链接。
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。
simulink仿真
信源 系统 星宿
利用Simulink进行系统仿真的步骤是: 1、启动Simulink,打开Simulink模块库 2、打开空白模型窗口; 3、建立Smulink仿真模型; 4、设置仿真参数,进行仿真; 5、输出仿真结果。
(二)、模块的编辑 1、添加模块 2、选取模块 3、复制与删除模块 模块的复制包括两种:一是从模块库中将标准 模块复制到模型窗口中,另一种是在模型窗口中将 模型再复制。选中模块,按Delete键就可删除或点 击鼠标右键,选择Cut也可对模块进行剪切 4、模块的移动 将光标置于待移动的模块图标上,按住鼠标左 键不放,把该模块拖至目标位置后,松开左键就完 成了移动。 5、改变模块对象大小 用鼠标选择模块图标,再将鼠标移到模块对象 四周的控制小块处,当鼠标指针变成指向四周的小
箭头时,按住鼠标左键不放,拖至合适大小即可。 6、改变模块对象的方向 在Simulink中,模块输入端口位于模块左侧, 输出端口位于模块右侧,但有时需要对其方向进 行改变。方法是:用鼠标选中模块对象,利用 “Format →Flip Block”(快捷键Ctrl +I)可将模块顺 时针旋转180°;或者利用“Format →Rotate Block”(快捷键Ctrl +R)或将模块顺时针旋转90°。 7、颜色设定 Format菜单中的“Foreground Color”命令可以 改变模块的前景颜色,“Background Color”命令 可以改变模块的背景颜色;而模型窗口的颜色可 以通过“Screen Color”命令来改变。此外,还可 以选择“Format →Show drop shadow”为模块生 成阴影等。
In1
Pulse Generator
输入端口模块(同端口与子系统模块中In1)
基于Simulink的数字通信系统仿真
.. .信电学院通信工程专业CDIO二级项目项目设计说明书(2010/2011学年第二学期)项目名称:通信系统仿真题目:基于Simulink的数字通信系统仿真专业班级:通信工程09-1班学生:------学号:09-----指导教师:----设计周数:1周设计成绩:2011年7月8日目录1项目设计的目的 (3)1.1任务要求 (3)1.2项目目的....................................................................................................... .3 2系统设计正文 (3)2.1系统分析 (3)2.1.1数字通信系统主要原理 (3)2.1.2数字通信系统模型的建立 (6)2.2系统设计 (6)2.3实验结果 (7)2.3.1仿真结果 (7)2.3.2结果分析 (10)3设计总结 (10)4参考文献 (11)1 项目设计的目的 1.1任务要求(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制相移键控(2PSK )及解调技术和高斯噪声信道原理等。
(2)建立数字通信系统数学模型;(3)建立完整的基于2PSK 的模拟通信系统模型; (4)对系统进行仿真、分析。
1.2项目目的通过我们对本学期课程的学习和理解,综合运用课本中所学到的理论知识完成通信系统模型的设计。
以及锻炼我们查阅资料的能力,数字信号的simulink 建模仿真能力。
学会简单电路的实验调试和测试方法,增强我们的动手能力。
为以后学习和工作打下基础。
2系统设计正文 2.1系统分析2.1.1数字通信系统主要原理 (1)二进制相移键控(2PSK )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°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。
Simulink仿真平台及通信模块简介
常见问题与解决方案
模块兼容性问题
在使用Simulink通信模块时,可能会遇 到模块兼容性问题。例如,某些模块可 能无法与其他模块正确连接或出现错误 。此时需要检查模块的兼容性和连接方 式,确保模块之间的正确连接。
发展
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长,Simulink也在不断更新和扩展,支持更多的算法和工具箱,满足不 同领域的需求。
02
Simulink通信模块介绍
信号源模块
信号源模块
产生模拟或数字信号,作为通信系统的输入。
信号源分类
正弦波、方波、三角波等。
应用场景
用于测试和验证通信系统的性能。
参数设置
物理层协议
Simulink支持多种物理层协议, 如以太网协议、光纤通信协议等, 可以模拟不同协议下的信号传输 性能。
数据链路层协议
Simulink支持多种数据链路层协 议,如PPP协议、HDLC协议等, 可以模拟不同协议下的数据链路 层行为。
卫星通信系统仿真
卫星轨道和运动
Simulink支持多种卫星轨道和运动模型,如地球同步轨道、 太阳同步轨道等,可以模拟不同轨道和运动下的卫星信号 传输特性。
卫星信道建模
Simulink支持多种卫星信道模型,如自由空间传播信道、 大气衰减信道等,可以模拟不同环境下的卫星信号传播特 性。
卫星通信协议
Simulink支持多种卫星通信协议,如DVB-S2协议、 COFDM协议等,可以模拟不同协议下的卫星信号传输性 能。
物联网通信系统仿真
传感器网络建模
Simulink支持多种传感器网络模型,如无线传感器网络、有源传感器网络等,可以模拟不 同传感器网络下的信号传输特性。
实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真
实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。
当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。
设发送的二进制符号序列由0、1序列组成,发送0符号的概率为P ,发送1符号的概率为1-P ,且相互独立。
该二进制符号序列可表示为)()(S nn nT t g a t s -=∑其中,⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出,2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK 信号)。
b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程,所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程,因此在频率域中只能用功率谱密度表示。
2ASK 信号功率谱密度的特点如下:(1)由连续谱和离散谱两部分构成,连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。
2ASK 信号功率谱密度推导:设调制信号s(t)为单极性不归零码,码元间隔为T s ,高电平设为A ,低电平为0,则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑,其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中,sb T f 1=,为调制信号s(t)的带宽,数值上也等于码元速率。
基于simulink仿真的2FSK通信系统
|u| Abs
|u| Abs1
butter lowpass
butter lowpass1
Scope1
Relay Zero-Order Hold
Add
Zero-Order Hold1
B-FFT
Spectrum Scope
2. 各模块参数设置: 伯努利二进制信号产生器参数设置
载波 1 参数设置 频率 20hz 载波 2 参数设置 频率 10hz
2. 载波 F1=200HZ F2=100HZ 基带信号 Fc=80hz
3. 载波 F1=200HZ F2=100HZ 基带信号 Fc=90hz
接收信号 发送信号
4. 载波 F1=200HZ F2=100HZ 基带信号 Fc=100hz
5. 载波 F1=200HZ F2=100HZ 基带信号 Fc=150hz
由图可见,2FSK 信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形(c),也就 是说,一个 2FSK 信号可以看成是两个不同载频的 2ASK 信号的叠加。因此,2FSK 信号的时域表达式也可写成:
式中:g(t) 为单个矩形脉冲,宽度等于 Ts
二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字 键控的方法来实现. 图 2-3 是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图, 图 中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制,在一个码元 Ts 期间输出 f1 或 f2 两个载波之一。
(1) 2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,•离散谱出现在 f1 和 f2 位置;
(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。若两个载频之差|f1 -f2|≤fs, 则出现单峰。
基本原理
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在 2FSK 中,载波的频率 随二进制基带信号在 f1 和 f2 两点间变化,其表达式为:
MATLAB Simulink系统仿真 课件第11章
(5)射频调制器和解调器 射频调制过程是将一个低通信号通过载波转化成带通信号,而解调过程是 将一个带通信号还原成一个低通信号的过程。带通信号在仿真时可以通过 其低通复包络来代替。首先介绍代替带通信号的低通复包络表示。 一般的带通信号,如在调制器的输出端所看到的,可表示如下:
搭建随机整数产生器模型,如图11-4所示。 “M-ary number”选项为8,“Initial seed”选项为37(系统默认),运行仿 真文件,输出图形如图11-5所示。
设定“M-ary number”选项为12, “Initial seed”选项为2,运行仿真 文件,输出图形如图11-6所示。
“Lambda”选项:泊松参数
,如果输入一个标量,那么输出矢量的每一个元素共享相同的泊松参数。
“Initial seed”选项:泊松分布整数产生器的随机种子。当使用相同的 随机种子时,随机整数产生器每次都会产生相同的二进制序列,不同的随 机数种子产生不同的序列。当随机数种子的维数大于1时,输出信号的维 数也大于1。 “Sample time”选项:输出序列的采用时间,一般采用系统默认设置。 “Frame-based outputs”选项:指定整数产生器以帧格式产生输出序列, 即决定了输出信号是基于帧还是基于采样。该选项只有当“Interpret vector parameters as 1-D”选项未被选中时才有效。 “Interpret vector parameters as 1-D”选项:选中该复选框,则以泊松 分布整数产生器输出一维序列,否则输出二维序列,本项只有当“Framebased outputs”选项未被选中时才有效。 “Out data type”选项:决定模块输出数据类型,默认为double双精度类 型,下拉菜单有single、int8、uint8、int16、uint16等类型,用户可以根 据自己需要进行设定输出数据类型。其 number”选项必须是2。 搭建泊松分布整数产生器模型,如图11-9所示。
基于Simulink的FSK、DPSK体系系统仿真
基于Simulink的FSK、DPSK系统仿真
一、实验目的
理解数字调制解调系统基本原理,并熟悉Matlab:Simulink通信软件包的使用。
二、实验内容
Simulink通信软件包模拟FSK、DPSK系统的调制和解调。
三、实验波形显示
FSK:
系统Sample Time:0.01s
输入信号
上为转化为二进制的信号,下为量化的信号
上为数字信号,两种频率不同的调制信号,w1= 1000rad/s w2=10000 rad/s
信号。
判决前信号及输入数字信号。
DPSK:系统Sample Time 0.5s
上为输入信号,下为0差分编码的结果
调制信号,ω=200*pi rad/s 两调制信号相位差为pi
调制信号和延时后信号
上为解调信号,下为调制信号
上为输入数字信号,下为解调后判决获得的信号。
四、实验结果分析
实验结果与书上原理相符,获得了预期的结果。
可以比较发现,DPSK系统更为稳定,FSK
要求调制频率较高,这样减少误码率。
DPSK相位差的方法,ω=200*pi的效果已经很好了五、实验小结
此实验加强了对通信系统调制解调的理解,当然还有许多没有搞清的问题,例如采样量化的方面,有待以后解决。
六、引用资料
1、张志涌、徐彦琴.《Matlab 教程—基于6.X版本》北京:北京航空航天出版社
2、孙屹、吴磊.《Simulink通信仿真开发手册》湖南:国防工业出版社
3、孙学军、王秉钧.《通信原理》北京:电子工业出版社。
详解matlab simulink 通信系统建模与仿真
详解matlab simulink 通信系统建模与仿真MATLAB Simulink是一款广泛应用于通信系统建模和仿真的工具。
它提供了一种直观的方式来设计和测试通信系统,使得工程师可以更快地开发出高质量的通信系统。
本文将详细介绍MATLAB Simulink在通信系统建模和仿真方面的应用。
一、MATLAB Simulink的基本概念MATLAB Simulink是一种基于图形化界面的建模和仿真工具。
它可以通过拖拽和连接不同的模块来构建一个完整的系统模型。
每个模块代表了系统中的一个组件,例如滤波器、调制器、解调器等。
用户可以通过设置每个模块的参数来调整系统的性能。
二、通信系统建模在MATLAB Simulink中建立通信系统模型的第一步是选择合适的模块。
通信系统通常包括以下几个部分:1.信源:产生数字信号,例如文本、音频或视频。
2.编码器:将数字信号转换为模拟信号,例如调制信号。
3.信道:模拟信号在信道中传输,可能会受到干扰和噪声的影响。
4.解码器:将接收到的模拟信号转换为数字信号。
5.接收器:接收数字信号并进行后续处理,例如解码、解调、解密等。
在MATLAB Simulink中,每个部分都可以用一个或多个模块来表示。
例如,信源可以使用“信号生成器”模块,编码器可以使用“调制器”模块,解码器可以使用“解调器”模块等。
三、通信系统仿真在建立通信系统模型后,可以使用MATLAB Simulink进行仿真。
仿真可以帮助工程师评估系统的性能,例如误码率、信噪比等。
仿真还可以帮助工程师优化系统的设计,例如调整滤波器的参数、改变编码器的类型等。
在MATLAB Simulink中,可以使用“仿真器”模块来进行仿真。
用户可以设置仿真的时间范围、仿真步长等参数。
仿真器会根据系统模型和参数进行仿真,并输出仿真结果。
用户可以使用MATLAB的绘图工具来可视化仿真结果,例如绘制误码率曲线、信号波形等。
四、MATLAB Simulink的优点MATLAB Simulink具有以下几个优点:1.直观易用:MATLAB Simulink提供了一个直观的图形化界面,使得工程师可以更快地建立和调整系统模型。
基于Simulink的模拟通信系统仿真—采用AM调制系统
. I科信学院通信系统仿真二级项目设计说明书(2012/2013学年第二学期)课程名称:通信系统仿真二级项目题目:基于Simulink的模拟通信系统仿真—采用AM调制系统专业班级:通信工程11-2班学生:璐庭敏梦璐玉学号:110312203 110312205110312208 110312209指导教师:侯华、任丹萍、龙设计周数:1周设计成绩:2013年7月12日目录1 项目目的32 项目设计平台33 项目设计容33.1 双边带幅度调制及解调原理33.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽33.1.2 AM信号的解调——相干解调53.2 数学模型53.3 基于Simulink的仿真模块63.4参数设定63.5 仿真结果84 项目总结85 心得体会96 参考文献91 项目目的本课程设计是在MATLAB集成环境下,设计一个AM调制与相干解调通信系统,并在Simulink 平台上仿真,并把运行仿真结果输入显示器,拿解调输出的波形与基带信号进行比较,根据显示结果分析所设计的系统性能。
它以数字电路、模拟电子线路(低频部分和高频部分)、信息论与编码等课程为基础,将学生所学理论有机地结合起来,树立通信系统的概念,建立通信系统的模型,并通过仿真软件实现通信系统的模拟仿真。
加强学生利用仿真软件进行系统的设计、参数调整等基本技能的训练,培养学生科学运算、绘图及分析能力、提高理论联系实践的水平。
通过本项目的设计让学生掌握利用仿真软件进行通信系统的构建及调试的方法。
2 项目设计平台Simulink是Matlab环境下的一部分,它通过使用框图的方式编辑建模,比较直观。
Simulink是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink是Matlab最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
(完整word版)实验四基于simulink的2PSK、2DPSK数字调制与解调的仿真
河北北方学院信息科学与工程学院2014—2015第一学期《数据通信原理》实验报告设计题目: 基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真专业班级:信息工程2班姓名学号:赵星敏351 李明阳300指导教师:刘钰实验四基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真一、实验目的1、熟悉2PSK、2DPSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1。
1 2PSK调制原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于”同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了.如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。
一般把信号振荡一次(一周)作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。
当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0”码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。
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”。
因此,2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为2PSK信号波形为2PSK调制方法主要有两种:模拟调相法和键控法(相位选择法)。
模拟调相法原理方框图如下图所示,极性变器将输入的二进制单极性码转换成双极性不归零码,然后与载波直接相乘,以实现2PSK模拟调相法键控法原理方框图如下图所示,用数字基带信号s(t)控制开关电路,以选择不同相位的载波输出。
此时s(t)通常是单极性的,当s(t)=0时,输出e2PSK(t)=cosωc t;当s(t)=1时,输出e2PSK (t)=-cosωc t.键控法1.2 2PSK解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
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。
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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内。
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。
移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
以二进制调相为例,取码元为“1”时,调制后载波与未调载波同相;取码元为“0”时,调制后载波与未调载波反相;“1”和“0”时调制后载波相位差180°。
PSK的调制有两种方法:1.模拟调制法2.键控法。
其框图如下。
模拟调制法框图键控法框图PSK解调PSK信号的解调通常采用相干解调法,相干解调的关键在于如何得到与PSK 信号同频同相的相干载波。
PSK信号解调时存在“相位模糊”现象。
相干解调框图DPSK调制为了解决PSK信号的“相位模糊”现象,我们采用差分相移键控。
DPSK是利用前后相邻码元的载波相对变化传递数字信息,所以又称相对相移键控。
假设△φ为当前码元与前一码元的载波相位差,可定义一种数字信息与△φ之间的关系:也可以定义为也就是说,2DPSK信号的相位并不直接代表基带信号,而前后码元相对相位差才唯一决定信息符号。
2DPSK调制框图这里的差分码可取传号差分码或空号差分码。
传号差分码的编码规则为:=○+其中,为差分码,为差分码的前一码元,为基带信号。
DPSK解调DPSK的解调有两种方法:1.相干解调2.差分相干解调相干解调框图其中码反变换的规则为:=○+差分相干解调框图二、Simulink仿真流程(完成的Simulink总体框图、每个模块所在位置及参数设置的说明,自定义模块的框图及参数)ASK调制与解调ASK框图(模拟相乘法、相干解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波参数:幅度1 频率100rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/sLPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25ASK框图(模拟相乘法、包络检波解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波参数:幅度1 频率100rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/sLPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25全波整流器参数:下限0 上限infASK框图(键控法、相干解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波参数:幅度1 频率100rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25键控器参数:门限1 U2≥门限ASK框图(键控法、包络检波解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波参数:幅度1 频率100rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25键控器参数:门限1 U2≥门限全波整流器参数:下限0 上限infFSK调制与解调FSK框图(模拟相乘法、相干解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波1参数:幅度1 频率100rad/s载波2参数:幅度1 频率20rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF1参数:下限频率95rad/s 上限频率105rad/s BPF2参数:下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25比较器参数:关系操作>FSK框图(模拟相乘法、包络检波解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波1参数:幅度1 频率100rad/s载波2参数:幅度1 频率20rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF1参数:下限频率95rad/s 上限频率105rad/s BPF2参数:下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0.25比较器参数:关系操作>全波整流器参数:下限0 上限infFSK框图(键控法、相干解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波1参数:幅度1 频率100rad/s载波2参数:幅度1 频率20rad/s键控器参数:门限1 U2≥门限高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF1参数:下限频率95rad/s 上限频率105rad/s BPF2参数:下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数:截止频率10rad/s比较器参数:关系操作>FSK框图(键控法、包络检波解调)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波1参数:幅度1 频率100rad/s载波2参数:幅度1 频率20rad/s键控器参数:门限1 U2≥门限高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF1参数:下限频率95rad/s 上限频率105rad/s BPF2参数:下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数:截止频率10rad/s比较器参数:关系操作>全波整流器参数:下限0 上限infPSK调制与解调PSK框图(模拟相乘法)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波参数:幅度1 频率100rad/s高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0 U2≥门限FSK框图(键控法)信源参数:0码概率 0.5 采样时间1s载波1参数:幅度1 频率100rad/s 相位0载波2参数:幅度1 频率100rad/s 相位pi高斯白噪声参数:均值0 标准差0.001BPF参数:下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数:截止频率10rad/s判决器参数:门限0 U2≥门限键控器参数:门限1 U2≥门限DPSK调制与解调DPSK框图(差分相干解调)信源参数:生成多项式1011001 起始状态110001载波1参数:幅度1 频率40*pi 相位pi载波2参数:幅度1 频率40*pi 相位0键控器参数:U2≠0高斯白噪声参数:均值0 标准差0.1BPF参数:下限频率30*pi 上限频率50*piLPF参数:截止频率10*pi时延器参数:时延0.2判决器参数:门限0 U2>门限DPSK框图(相干解调)信源参数:生成多项式1011001 起始状态110001载波1参数:幅度1 频率40*pi 相位pi载波2参数:幅度1 频率40*pi 相位0键控器参数:U2≠0高斯白噪声参数:均值0 标准差0.1BPF参数:下限频率30*pi 上限频率50*piLPF参数:截止频率10*pi时延器参数:时延0.2判决器参数:门限0 U2>门限三、仿真结果(截取Simulink仿真的实验数据,并对这些结论进行说明)ASK模拟相乘法调制相干解调波形(上:信源波形下:解调信号波形)ASK模拟相乘法调制包络检波法解调波形(上:信源波形下:解调信号波形)ASK键控法调制相干解调波形(上:信源波形下:解调信号波形)ASK键控法调制包络检波法解调波形(上:信源波形下:解调信号波形)FSK模拟相乘法调制相干解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)FSK模拟相乘法调制包络检波法解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)FSK键控法调制相干解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)FSK键控法调制包络检波法解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)PSK模拟相乘法调制相干解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)PSK键控法调制相干解调波形(上:解调信号波形下:信源波形)DPSK差分相干解调波形(上:信源波形下:相干解调波形)DPSK相干解调波形(上:信源波形下:相干解调波形)由仿真结果可知,相比而言,ASK调制在解调时对于滤波器与噪声参数的设置最为敏感,在理论值情况下,其解调波形边沿仍存在不规则形状。
FSK、PSK、DPSK的解调波形明显与信源波形最为相似,但当DPSK进行相干解调时,其波形会有不规则形状。
四、性能分析与结论(根据上述仿真得出相应的系统性能的结论,并根据近两周Simulink的学习进行总结)1.ASK信号解调时对于滤波器参数敏感,应注意根据实际调整滤波器参数。
而且,与其他数字调制方式相比,ASK对噪声更为敏感。
2.当ASK信号信源幅度为1时,判决器判决门限并非0.5,而应该设置为0.25。
这是因为:假设信源为m(t),载波为cos,则解调信号为m(t)* co=m(t)*()=+,经过低通滤波器后仅剩下一项,故判决时应将门限设置此项的一半,即0.25。
3.DPSK进行码变换时应注意,相对码由绝对码与相对码前一码元模二加得来,而非绝对码与其自身前一码元模二加得来。
详情见本报告第一部分DPSK调制原理。