simulink数字通信系统仿真及仿真流程

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0.001

BPF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

ASK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0.001

BPF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

全波整流器参数：下限0 上限inf

ASK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0.001

BPF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0.001

BPF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inf

FSK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0.001

BPF1参数：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0.001

BPF1参数：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inf

FSK框图（键控法、相干解调）