通信系统仿真-论文
移动通信技术毕业论文(优秀3篇)
移动通信技术毕业论文(优秀3篇)通信技术,又称通信工程(也作信息工程、电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的重要分支,同时也是其中一个基础学科。
那么这个专业的论文该怎么写呢?下面是美丽的小编为大家整理的移动通信技术毕业论文【优秀3篇】,希望对大家有所帮助。
通信技术毕业论文题目篇一1、基于OFDM的电力线通信技术研究2、基于专利信息分析的我国4G移动通信技术发展研究3、基于无线通信技术的智能电表研制4、基于Android手机摄像头的可见光通信技术研究5、基于激光二极管的可见光通信技术研究和硬件设计6、智能家居系统安全通信技术的研究与实现7、基于DVB-S2的宽带卫星通信技术应用研究8、基于近场通信技术的蓝牙配对模块的研发9、多点协作通信系统的关键技术研究10、无线通信抗干扰技术性能研究11、水下无线通信网络安全关键技术研究12、水声扩频通信关键技术研究13、基于协作分集的无线通信技术研究14、数字集群通信网络架构和多天线技术的研究15、通信网络恶意代码及其应急响应关键技术研究16、基于压缩感知的超宽带通信技术研究17、大气激光通信中光强闪烁及其抑制技术的研究18、卫星通信系统跨层带宽分配及多媒体通信技术研究19、星间/星内无线通信技术研究20、量子通信中的精密时间测量技术研究21、无线传感器网络多信道通信技术的研究22、宽带电力线通信技术工程应用研究23、可见光双层成像通信技术研究与应用24、基于可见光与电力载波的无线通信技术研究25、车联网环境下的交通信息采集与通信技术研究26、室内高速可调光VLC通信技术研究27、面向5G通信的射频关键技术研究28、基于AMPSK调制的无线携能通信技术研究29、车联网V2I通信媒体接入控制技术研究30、下一代卫星移动通信系统关键技术研究31、物联网节点隐匿通信模型及关键技术研究32、高速可见光通信的调制关键技术研究33、无线通信系统中的大规模MIMO关键理论及技术研究34、OQAM-OFDM无线通信系统关键技术研究35、基于LED的可见光无线通信关键技术研究36、CDMA扩频通信技术多用户检测器的应用37、基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究38、近距离低功耗无线通信技术的研究39、矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发40、基于信息隐藏的隐蔽通信技术研究铁道信号专业毕业论文题目篇二1、CTCS应答器信号与报文检测仪-控制主板软硬件设计2、基于ACP方法的城市轨道交通枢纽应急疏散若干问题研究3、全电子高压脉冲轨道电路接收器的硬件研究与设计4、实时断轨检测系统中信号采集与通信子系统研究5、基于模型的轨旁仿真子系统验证及代码自动生成6、基于全相位FFT的铁道信号频率检测算法研究7、基于机器视觉的嵌入式道岔缺口检测系统应用8、铁路信号产品的电磁兼容分析与研究9、铁路高职院校校内实训基地建设研究10、铁道信号电子沙盘系统整体规划及设计11、基于Web的高职院校考试系统的设计与实现12、铁道信号沙盘模拟显示系统研究13、联锁道岔电子控制模块的研制14、基于ARM的故障监测诊断系统设计(前端采集和通信系统)15、客运专线列控车载设备维修技术及标准化研究16、驼峰三部位减速器出口速度计算方法研究17、CTCS-2级列控系统应答器动态检测的研究18、石家庄铁路运输学校招生信息管理系统的设计与实现19、铁道信号基础设备智能网络监测器设计20、基于光纤传感的铁道信号监测系统软件设计21、铁道信号基础设备在线监测方法研究22、有轨电车信号系统轨旁控制器三相交流转辙机控制模块的研究23、基于故障树的京广高速铁路信号系统问题分析及对策24、站内轨道电路分路不良计轴检查设备设计与实现25、铁路综合视频监控系统的技术研究与工程建设26、客运专线信号控制系统设计方案27、铁路信号仿真实验室的硬件系统设计及其信号机程序测试28、基于C语言的离线电弧电磁干扰检测系统数据采集及底层控制的实现研究29、铁路综合演练系统的开发与实现30、大功率LED铁路信号灯光源的研究31、牵引供电系统不平衡牵引回流研究32、CBTC系统中区域控制器和外部联锁功能接口的设计33、城轨控制实验室仿真平台硬件接口研究34、ATP安全错误检测码与运算方法的研究与设计35、LED显示屏控制系统的设计及在铁路信号中的应用36、客运专线列控系统临时限速服务器基于3-DES算法安全通信的研究与实现37、基于动态故障树和蒙特卡洛仿真的列控系统风险分析研究38、物联网环境下铁路控制安全传输研究与设计39、轨道交通信号事故再现与分析平台研究与设计40、铁路强电磁干扰对信号系统的影响41、基于LTE的列车无线定位方法研究42、列车定位系统安全性研究43、基于CBTC系统的联锁逻辑研究44、无线闭塞中心仿真软件设计与实现45、职业技能教育的研究与实践46、光纤铁路信号微机监测系统数据前端设计47、LED大屏幕在铁路行车监控系统的应用研究48、基于微机监测的故障信号研究与应用49、语域视角下的人物介绍英译50、基于嵌入式系统的高压不对称脉冲轨道信号发生器设计通信专业毕业论文题目篇三1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展2、携能通信协作认知网络稳态吞吐量分析和优化3、协作通信中基于链路不平衡的中继激励4、时间反转水声通信系统的优化设计与仿真5、散射通信系统电磁辐射影响分析6、无人机激光通信载荷发展现状与关键技术7、数字通信前馈算法中的较大似然同步算法仿真8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析9、测控通信系统中低延迟视频编码传输方法研究10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻11、城市通信灯杆基站建设分析12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望14、城轨无线通信系统改造方案研究15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用16、分析电力通信电源系统运行维护及注意事项17、无线网络通信系统与新技术应用研究18、基于电力载波通信的机房监控系统设计19、短波天线在人防通信中的选型研究20、机场有线通信系统的设计简析21、关于通信原理课程教学改革的新见解22、机载认知通信网络架构研究23、无线通信技术的发展研究24、论无线通信网络中个人信息的安全保护25、短波天波通信场强估算方法与模型26、多波束卫星通信系统中功率和转发器增益联合优化算法27、HAP通信中环形波束的实现及优化28、扩频通信中FFT捕获算法的改进29、对绿色无线移动通信技术的思考30、关于数据通信及其应用的分析31、广播传输系统中光纤通信的应用实践略述32、数字通信信号自动调制识别技术33、关于通信设备对接技术的研究分析34、光纤通信网络优化及运行维护研究35、短波通信技术发展与核心分析36、智慧城市中的信息通信技术标准体系37、探究无线通信技术在测绘工程中的应用情况38、卫星语音通信在空中交通管制中的应用39、通信传输系统在城市轨道交通中的应用发展40、通信电源系统安全可靠性分析41、浅谈通信电源的技术发展42、关于电力通信网的可靠性研究43、无线通信抗干扰技术性能研究44、数能一体化无线通信网络45、无线通信系统中的协同传输技术46、无线通信技术发展分析47、实时网络通信系统的分析和设计48、浅析通信工程项目管理系统集成服务49、通信网络中的安全分层及关键技术论述50、电力通信光缆运行外力破坏与预防措施51、电力通信运维体系建设研究52、电力配网通信设备空间信息采集方法的应用与研究53、长途光缆通信线路的防雷及防强电设计54、电网近场无线通信技术研究及实例测试55、气象气球应急通信系统设计56、卫星量子通信的光子偏振误差影响与补偿研究57、基于信道加密的量子安全直接通信58、量子照明及其在安全通信上的应用59、一款用于4G通信的水平极化全向LTE天线60、面向无线通信的双频带平面缝隙天线设计。
数字通信论文范文3篇
数字通信论⽂范⽂3篇电⼦式互感器数字通信技术论⽂1电⼦式互感器数字同步技术分析在整个采样值传输时序分布结构当中,MU中对于采样信号进⾏数字化处理过程当中时延问题能够借助于信号调理时延予以处理,在此基础产⽣A/D转换过程中的时延问题。
这⼀时延在经过FIR滤波器群延时处理之后会⽣成与MU采样信号数字化处理时延相对应的数据处理时延,并在以太⽹控制器进⾏信号发送以及报⽂传输的过程当中产⽣与之相对应的时延。
从这⼀⾓度上来说,在电⼒系统各类型设备电压及电流信号⾃产⽣直⾄处理完成的全过程当中,⾼阶FIR滤波器装置所对应的群延时问题是数据时延问题最为严重的⼀个阶段。
假定整个数据采样周期的时间设定为50us,与之相对应的⼀般性64阶结构FIR滤波器装置所涉及到的群延时间则表现为1.5ms以上。
从这⼀⾓度上来说,仅仅依赖于传统意义上的插值运算是⽆法针对电流及电压信号在采集、传输⾄处理全过程中所产⽣时延问题予以有效控制及补偿的。
在这⼀背景作⽤之下,应当采取⼀种特殊的两极同步处理⽅式,即⾸先借助于数字移相器装置针对相位滞后信号进⾏前移处理,进⽽在应⽤动态化⼆次拉格朗⽇插值计算的⽅式实现这部分滞后信号的精确性相位同步处理。
在这⼀过程当中,需要重点关注如下两个⽅⾯的问题。
(1)⾸先,在数字移相器进⾏滞后信号迁移处理以及相位均衡的过程当中,由阻容⽹络以及运算放⼤器装置所构成的整个超前移相很明显,模拟移相器连续传递函数的取值同图1中所⽰的电阻值R以及C均存在密切关系。
基于以上分析,通过对拉普拉斯变换复变量参数的引⼊与替代处理能够获取与系统连续信号对应模拟⾓频率以及拉普拉斯变换复变量虚部参数相关的移相器频率特性传递函数。
在针对相拼特性进⾏深⼊分析的过程当中不难发现,图1中整个模拟移相器在进⾏数据同步处理过程当中所表现出的移相读数始终维持在0°~180°范围之内。
进⽽通过对校正系数的调节与计算,能够在均⽅差最⼩原则的处理作⽤之下获取频域⽅差函数作⽤之下个点的min参数,最终能够获取数字同步处理中所需要的全通滤波器最优化解。
(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: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。
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。
水声数字语音通信系统的设计与仿真
水声通信原理课程设计姓名:班级:学号:摘要本次设计以水下语音通信为背景,建立一个数字通信系统,首先通过分析设计要求了解了课题背景,从课本、图书馆、网络获取一定的资料,进行整理之后,先大致建立多个方案想法并比较其优缺点,结合各个方案想法的优缺点进行结合分析,然后选择其中之一重点分析确定该系统原理为:信源经过码激励线性预测语音编码(CELP)编码。
再用卷积码对水声信道进行编码,然后用QPSK的方式进行调制。
在水声信道中,由于水介质的吸收使得可利用的工作频率较低,信道带宽较窄,因而通信速率也较低。
要想在水中进行数字语音通信就必须对语音信息进行大幅度压缩,降低传输所需的比特率。
本论文对数字语音压缩算法进行研究,采用码激励线性预测语音编码(CELP)对原始语音进行编码,并采用带宽利用率较高的相位调制技术对压缩语音进行传输,同时结合自适应均衡等技术来有效地克服信道多途传播产生的码间干扰,纠错编码技术进一步降低系统的误码率。
在设计过程中,先确定整个的流程框架,对该系统进行大致设计,画出整个设计的流程图,并初步分析系统画出系统框架图,对整个系统建立模型,并且运用具体知识分块设计,在每一步中进行设计,在给定参数的条件下完成系统设计,反复核查系统的可行性与可靠性,为了使系统能够正常运转,还运用了Matlab软件进行仿真,具体的分析仿真结果,依据仿真的结果进行综合性能分析与误差分析,以便更好的了解此系统的整体性能。
然后对于系统的结构可行性和最后的综合性能分析以及误差分析对系统进行总体评价。
最后通过一段时间的准备与设计,对这次课程设计进行了总结,总结这次设计中出现的问题以及自己的收获,了解问题出现的原因并进行解决,并分析自己的收获,争取在下次的设计或者其他工作中取得更好的成绩关键字:水声数字通信 CELP matlab QPSK调制 Viterbi译码一.引言 (4)二.原理介绍 (6)三.方案选择 (8)四.方案设计 (13)五.仿真及结果 (13)六.方案总结 (39)七.心得体会 (40)八.参考文献 (40)一.引言设计要求期望达到如下指标:平均传输速率:4kbits /s传输距离:4千米左右误码率: 0.001以下带宽:3kHz ,载频60k 。
pcm论文
通信系统仿真课程设计设计题目:班级:姓名:学号:起止日期:信息工程学院通信工程系目录一、设计内容见设计题目要求二、设计目的见设计题目要求三、设计要求见设计题目要求四、实验条件计算机,matlab软件五、系统设计1、系统原理简介2、设计方案3、方案实施(画程序流程图、阐述设计思路、编写程序或搭建系统仿真模型)4、仿真结果分析六、设计心得七、参考文献一设计内容输入信号为给定语音信号,对该信号进行抽样、量化和13折线PCM编码,经过传输后,接收端进行PCM译码。
用MATLAB编程实现:(1)画出A=1时未编码的波形与PCM译码后的波形。
(2)设信道没有发生误码,画出不同幅度下(A取值为学号乘0.5)PCM译码后的量化信噪比曲线。
二设计目的1)培养学生熟练运用MATLAB语言进行通信系统仿真的能力;2)加深学生对模似信号数字化知识点的理解;3)培养学生系统设计与系统开的思想;三设计要求(1)独立完成课题设计题目;(2)对所设计的课题原理要有较深入的了解,画出原理框图;(3)提出设计方案;(4)通过编写程序完成设计方案;(5)中间各个过程的仿真过程给出仿真结果;四实验条件计算机,matlab软件五系统设计1系统原理简介(1)PCM编码包括三个过程:抽样,量化,编码。
抽样:将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。
该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是能失真的恢复原模拟信号。
其抽样速率下限有抽样定理确定。
量化:将离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号。
量化分为均匀量化和非均匀量化。
本文采用非均匀量化。
非均匀量化就是对信号不同部分用不同的量化间隔,具体地说,就是对小信号部分采用较小的量化间隔,而对大信号部分采用较大的量化间隔。
实现方法:压缩与扩张。
编码:所谓编码就是把量化后的信号变换成代码,其相反过程称为译码。
(2)PCM压缩和扩张原理A率压缩所谓的A率压缩就是压缩器具有如下特性:上式中:x为归一化的压缩器输入电压,y为归一化的压缩器输出电压,A为压扩参数表示压缩程度。
通信毕业论文(5篇)
通信毕业论文(5篇)通信毕业论文(5篇)通信毕业论文范文第1篇放射超宽带(uwb)信号最常用和最传统的方法是放射时域上很短的脉冲。
这种传输技术称为“冲激无线电”(impulse radio,简写为ir)。
信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。
脉冲位置调制(ppm)和脉冲幅度调制(pam)是最常用的两种调制方式。
除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(pn)对数据符号进行编码。
一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(th-uwb,time-hopping uwb)。
直接序列扩谱(ds-ss)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(ir)中被称为直接序列超宽带(ds-uwb,direct-sequence uwb),这种调制方式好像特别有吸引力[1]。
对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。
只要uwb定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满意,那么,靠放射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有uwb射频带宽的系统,就不应当被排解在uwb系统之外。
诸如正交频分复用(ofdm),在数据速率适当的状况下也可产生uwb信号。
因此,ofdm也是一种超宽带的调制方式。
本文主要争论th-uwb、ds-uwb和ofdm调制方式。
4.1 ppm-th-uwb 调制方式4.1.1 跳时超宽带信号的产生在结合了二进制ppm的th-uwb(二进制ppm-th-uwb或者ppm-th-uwb)中,uwb信号的产生可以系统地描述如下(参见图4-1描绘的放射链路) [1]。
shape \* mergeformat图4-1 ppm-th-uwb信号的放射方案给定待放射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率rb=1/tb (b/s),图4-1中的第一个模块使每个比特重复ns次,产生一个二进制序列:(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a新的比特速率rcb=ns/tb=1/ts (b/s)。
通信系统中常用随机数的产生以及信道模型的分析仿真毕业论文
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)西南交通大学毕业设计(论文)通信系统中常用随机数的产生以及信道模型的分析仿真毕业设计(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: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。
作者签名:日期:年月日学位论文版权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。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日毕业设计任务书班级通信三班学生姓名王自建学号20072245 专业通信工程发题日期:2010 年11 月29 日完成日期:2010年 6 月15日题目通信系统中常用随机数的产生以及信道模型的分析仿真题目类型:工程设计技术专题研究√理论研究软硬件产品开发一、设计任务及要求利用C语言产生均匀分布、二项式分布、泊松分布、拉普拉斯分布、韦伯分布、贝努力分布、指数分布的随机数产生算法,以及一些复杂的随机数实现算法,高斯分布、瑞利分布、莱斯分布、Nakagami分布算法。
基于MIMO的通信系统仿真与分析研究毕业设计论文
基于MIMO的通信系统仿真与分析研究毕业设计论文标题:基于MIMO的通信系统仿真与分析研究摘要:随着通信技术的不断发展,多天线系统(MIMO)已经成为无线通信领域的关键技术之一、本文通过对MIMO通信系统进行仿真与分析研究,探讨了MIMO技术在提高通信容量和增强系统性能方面的潜力。
首先介绍了MIMO技术的原理和特点,然后建立了MIMO通信系统的仿真模型,通过对不同天线配置和信道模型的仿真结果进行分析,验证了MIMO系统的优势。
最后,本文对MIMO技术在实际应用中可能面临的问题和挑战进行了讨论,提出了一些改进和优化策略,为MIMO技术的进一步研究和应用提供了参考。
关键词:MIMO技术,通信容量,系统性能,仿真分析,问题与挑战1.引言无线通信领域的快速发展和普及,对通信系统的容量和性能提出了更高要求。
传统的单天线系统受到频谱资源有限和多径衰落等因素的限制,通信容量有限,信号质量易受到干扰和衰落的影响。
而多天线系统(MIMO)通过增加天线数量和利用空间多样性,可以有效提高通信容量,增强系统性能,成为无线通信领域的重要技术之一2.MIMO技术的原理和特点MIMO技术基于空间多样性和信号处理算法,通过在发射端和接收端分别配置多个天线,在有限的频谱资源下同时传输多个并行无干扰的数据流,并通过接收端的信号处理算法进行解码和合并,从而提高通信容量和信号质量。
MIMO技术具有抗干扰性强、提高频谱效率、增强系统覆盖范围等特点。
3.MIMO通信系统的仿真模型为了研究MIMO技术在不同场景下的性能,本文建立了MIMO通信系统的仿真模型。
该模型包括信号生成、信道模型、噪声模型、信号传输和信号接收等模块,通过设置不同的参数和信道模型进行仿真实验,并采用误码率和信噪比等指标进行性能评估。
4.MIMO系统性能的仿真结果分析通过对不同信号传输方式、天线配置和信道条件的仿真实验,本文分析了MIMO系统的通信容量和系统性能。
仿真结果表明,在相同信道条件下,MIMO系统可以显著提高通信容量和信号质量,特别是在复杂多径衰落环境和高信噪比条件下,MIMO技术的性能更为优越。
基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真
摘要在无线信道环境中可靠、高速的传输数据是无线通信技术的目标和要求。
OFDM技术能够大幅度的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、抑制干扰和噪声,有着广阔的应用前景。
本文在分析移动无线信道特性的基础上,基于OFDM系统的基本原理,研究了OFDM通信系统中同步实现和基于导频的信道估计问题,分析了几种经典信道估计算法以及相关的关键技术环节。
在此基础上,基于Simulink,讨论了如何构建完整的OFDM动态仿真系统,完成Simulink模块设置,确定搭建系统的主要参数,并对主要模块的构建方式进行了说明;就信道编码、多普勒频移及不同调制方式对OFDM系统性能的影响进行了全面的仿真分析和比较;参考COST-207多径信道模型,深入全面研究了瑞利衰落信道对OFDM通信系统性能的影响,对COST-207典型城市模型下OFDM系统性能仿真进行了有益的尝试;首次应用Simulink同时对不同导频方式、不同导频比、不同多普勒频移条件下的OFDM通信系统进行详细仿真分析。
研究结果表明,对于应用块状导频的OFDM通信系统,在Eb/N0较小时,加性高斯白噪声对性能起主导作用,Eb/N0较大时,ICI对性能起主导作用,形成了误比特率底限;仿真分析表明,OFDM通信系统采用块状导频方式时,适用的多普勒频移的范围为100Hz以下,对应的移动速度为静止或步行速度或较慢的汽车行驶速度;导频比为1/3或1/4时综合效果较好。
对于应用梳状导频的OFDM通信系统,其系统性能不如块状导频,但这种导频插入方式对多普勒频移及时间选择性衰落不敏感,若将梳状导频与其他形式的导频综合使用,可用于改善OFDM通信系统性能,尤其是具有较高相对移动速度的OFDM系统。
论文所得结论可为进一步研究提供仿真数据,也可为OFDM系统的仿真与研究提供重要的参考。
关键词:OFDM;导频;衰落信道;信道估计;Simulink;多普勒频移;仿真分析ABSTRACTData transmission in wireless channels with high speed and reliability is required in wireless communication technology. OFDM technology which has widely application prospects can not only increase the transmission rate and the capacity of the wireless communication system, but also effectively resist multi-path fading as well as restrain interference and noise.In this paper, synchronization and channel estimation based on pilot are researched; several classic channel estimation algorithm and relative key technology are analysised on the basis of principles of OFDM.Based on simulink, how to build a complete OFDM simulation systems is discussed; channel code, Doppler and different kinds of modulations influence on OFDM system performance is compared and analysised comprehensively; influence of Rayleigh fading channel which refer to COST-207 model is researched; a positive attempt on OFDM system performance simulation is made. It is the first time for OFDM communication system to be simulated and analysised in detail under condition of different pilot patterns, different pilot rate and different Doppler frequency shift at the same time.The research results indicate that, for OFDM communication system using block-type pilot, AWGN will play the leading role when Eb/N0 is smaller as well as ICI will play the leading role and the bottom bit error is formed when Eb/N0 is larger. The simulation analysis results imply that Doppler frequency shift should be smaller than 100Hz, the corresponding movement speed should be zero or walking pace or slow driving speed when using block-type pilot and the pilot rate should be 1/3 or 1/4 considering comprehensive performance.Performance of OFDM system using comb-type pilot is not good as block-type pilot, however, the comb-type pilot pattern is insensitive to Doppler frequency shift and time selective fading; OFDM system performance, especially the high speed system, could be improved if comb-type and other pattern pilots used together.The conclusion could provide simulation data for further research and provide reference for OFDM simulation and research.KEY WORDS: OFDM; Pilot; Fading channel; Channel Estimation; Simulink; Doppler Frequency Shift; Simulation Analysis作者声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果及专利。
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。
毕业设计9IS-95移动通信系统研究与反向传输电路的仿真毕业论文
前向链路信道包括一个导频信道、一个同步信道、最多7个寻呼信道,以及许多前向业务信道。每一个前向业务信道包括一个前向基本编码信道,还可以包括1到7个前向辅助编码信道。每个信道的信息通过适当的Walsh函数调制,然后以固定码片速率1.2288Mcps,用PN序列正交对进行调制。导频信道始终是安排在编号为0的编码信道。如果存在同步信道,则一般为编号32的编码信道。无论什么时候,寻呼信道总是依次安排在编号1到编号7的编码信道,剩余的编码信道由前向业务信道使用。导频信道用于发射导频信号,导频信号用于解调过程。同步信道在时间上与它的基站导频信道相关,移动台在同步信道中找到与这个特定基站相关的信息。寻呼信道提供给移动台系统信息和指令,另外在移动台接入信道发出接入请求之后对信息进行确认。业务信道发送业务信息。
基于MATLAB的16QAM通信系统仿真毕业设计说明书
毕业设计说明书基于MATLAB的16QAM通信系统仿真摘 要要随着现在的通信技术的飞速发展,特别是移动通信技术,因频谱资源的限制, 传统的通信系统容量开始不能满足目前用户需求,因此通信技术专家越来越关注频带利用率的问题。
如何提高频谱利用率以及高功率谱密度是我们追求的目标。
而正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation ,QAM )是一种振幅和相位联合键控,由于高频谱利用率和高功率谱密度等优点,它已成为了大容量数字微波、宽带无线接入和无线视频通信的一种重要技术方案。
的一种重要技术方案。
本论文先介绍了16进制的正交振幅调制信号(16QAM )的调制解调原理,再利用MA TLAB 平台构建完整的16QAM 通信系统,实现16QAM 的调制解调系统的仿真,以及分析该系统性能。
以此证明16QAM 调制技术相对其他调制方式的优点。
调制技术相对其他调制方式的优点。
关键词:调制解调;正交振幅调制;MA TLAB 仿真仿真ABSTRACTWith the rapid development of modern communication technology, especially mobilecommunications technology, the capacity of traditional communication systems can not meet the requirements of the current user. And because of the limited spectrum resource, the problem of bandwidth efficiency is growing concerned of experts in the field of communications. So finding the way that how to improve the spectrum efficiency and high power spectral density is our goal. Quadrature amplitude modulation (QAM) with its high spectral efficiency and high power spectral density and other advantages, becomes importantto those communication application that include the large-capacity digital microwavetechnology solutions, broadband wireless access and wireless video communications, and soon.This article describes the principle of modulation and demodulation of 16QAM, thenbuilds a complete communication system of 16QAM based on MATLAB, which is to realizethe simulation of 16QAM modem system and to analyse the performance of the system.It canprove that 16QAM modulation technology is more superior than the other.Key words:modem system; qam;matlab目 录录1 1 绪论绪论................................................................... 1 1.1 1.1 课题研究的意义课题研究的意义................................................... 1 1.2 1.2 国内外研究状况国内外研究状况.................................................. 1 1.3 1.3 研究内容与章节安排研究内容与章节安排............................................... 2 2 2 课题理论基础课题理论基础........................................................... 3 2.1 2.1 调制解调的定义调制解调的定义................................................... 3 2.2 2.2 正交振幅调制正交振幅调制..................................................... 4 2.2.1 QAM 简介 ................................................... 4 2.2.2 16QAM 调制解调原理 .. (6)3 3 基于基于MATLAB 的16QAM 通信系统仿真........................................ 9 3.1 MATLAB 简介 (9)3.1.1 MATLAB 介绍 ................................................ 9 3.1.2 MATLAB 语言特点 ............................................ 9 3.2 16QAM 调制解调仿真程序流程框图 .................................. 10 3.3 3.3 调制仿真模块调制仿真模块.................................................... 11 3.3.1 3.3.1 信号源信号源.................................................... 11 3.3.2 3.3.2 串串/并变换................................................. 11 3.3.3 2-4电平转换 . (11)3.3.4 3.3.4 成形滤波器成形滤波器................................................ 12 3.3.5 3.3.5 调制调制...................................................... 14 3.3.6 3.3.6 画星座图画星座图.................................................. 15 3.4 3.4 已调信号的噪声叠加已调信号的噪声叠加 ............................................. 16 3.5 3.5 解调仿真模块解调仿真模块.................................................... 16 3.5.1 3.5.1 低通滤波器低通滤波器................................................ 16 3.5.2 4-2电平转换 .............................................. 16 3.5.3 3.5.3 并并/串变换................................................ 17 3.5.4 3.5.4 解调解调...................................................... 17 3.6 3.6 仿真结果仿真结果........................................................ 18 4 16QAM 通信系统的性能分析 . (21)4.1 16QAM 抗噪声性能 ................................................ 21 4.2 16QAM 频带利用率 ................................................ 22 4.3 16QAM 信号在AWGN 信道下的性能 ................................... 22 4.4. 16QAM 和16PSK 的性能比较 ....................................... 23 5 5 总结与展望总结与展望............................................................ 25 5.1 5.1 总结总结............................................................ 25 5.2 5.2 未来展望未来展望........................................................ 26 参考文献 ................................................................. 27 致 谢谢 ................................................................... 29 附 录:主程序录:主程序 .. (30)1 1 绪论绪论1.1 1.1 课题研究的意义课题研究的意义随着现代的通信技术的飞速发展,特别是移动通信技术,因为频谱资源的限制, 传统的通信系统的容量开始不能满足目前用户的需求,因此通信技术专家越来越关注频带利用率的问题。
基于SIMULINK的通信系统仿真
北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题目基于SIMULINK的通信系统仿真学号 08010432学生姓名罗倩为专业名称通信工程所在系(院) 通信与信息工程系指导教师丁海洋2012 年 6 月 1 日备注1、由指导教师撰写,可根据长度加页,一式三份,教务处、系(院)各留存一份,发给学生一份,任务完成后附在论文内;2、凡审核不通过的任务书,请重新申报。
北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)诚信声明本人声明所呈交的毕业设计(论文),题目《基于SIMULINK的通信系统仿真》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
本人签名:日期:毕业设计(论文)使用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文;③学校可允许论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名:日期:指导教师签名:日期:题目基于SIMULINK的通信系统仿真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。
本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。
本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用,利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握,完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调,以及用SIMULINK进行设计和仿真。
基于systemview的模拟通信通信系统的仿真毕业设计
模拟信号的调制与解调是通信原理课程的经典内容,也是模拟通信时代的核心技术。虽然当代技术已发展为数字通信新时代,但模拟信号的调制与解调理论仍然是通信技术中的基础内容之一。
图1-1模拟通信系统模型图
模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄,因此可通过多路复用使信道的利用率提高,但它的缺点是:
1)传输的信号是连续的,叠加噪声干扰后不易消除,即抗干扰能力较差;
2)不易保密通信;
3)设备不易大规模集成;
4)不适应飞速发展的计算机通信的要求
1.2模拟信号调制解调
模拟通信系统中,调制与解调是通信系统中的重要环节,它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制(AM,DSB,SSB)与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生(调制)与接受(解调)的基本原理,方法技术加以讨论,并通过System View仿真验证常规双边带调幅(AM),双边带调幅(DSB),单边带调幅(SSB),频率调制(FM),窄带频率调制(NBFM)。通过此软件观察信号的调制与解调过程,并对输出波形进行分析。
systemview是一个用于电路与通信系统设计仿真的动态分析工具它实现了功能的软件化避开了复杂的硬件搭建在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真本文利用systemview软件设计模拟调制和解调电路通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性
毕业实践报告
题目:基于System View的模拟通信系统的仿真
毕业设计论文-通信系统设计与仿真[管理资料]
湖南科技大学毕业设计(论文)题目基于Simulink的通信系统设计与仿真作者谭思维学院信息与电气工程学院专业通信工程学号0604040215指导教师席在芳二〇一〇年六月二日湖南科技大学毕业设计(论文)任务书信息与电气工程学院通信工程系(教研室)系(教研室)主任: (签名)年月日学生姓名: 谭思维学号: 0604040215 专业: 通信工程1 设计(论文)题目及专题:基于Simulink的通信系统设计与仿真2 学生设计(论文)时间:自2010 年3 月 1 日开始至2010 年 6 月 2 日止3 设计(论文)所用资源和参考资料:(1)通信原理教程樊昌信电子工业出版社2008(2)Simulink通信仿真教程李贺冰国防工业出版社2006(3)Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析邵玉斌清华大学出版社2008(4)现代通信系统分析与仿真-MATLAB通信工具箱李建新西安电子科技大学出版社20004 设计(论文)应完成的主要内容:(1)Simulink的基本知识(2)MATLAB通信工具箱的构成及功能(3)现代通信系统(4)运用Simulink模块设计通信系统并仿真比较(5)结论5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:(1)毕业设计以论文形式提交(2)一律用word排版(3)严格按照湖南科技大学的本科设计(论文)的格式要求(4)图纸符合工程制图规范6 发题时间:2010 年 3 月 1 日指导教师:(签名)学生:(签名)湖南科技大学毕业设计(论文)指导人评语指导人:(签名)年月日指导人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)评阅人评语评阅人:(签名)年月日评阅人评定成绩:湖南科技大学毕业设计(论文)答辩记录日期:学生:学号:班级:题目:提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:1 设计(论文)说明书共页2 设计(论文)图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计(论文)答辩委员会评语:答辩委员会主任:(签名)委员:(签名)(签名)(签名)(签名)答辩成绩:总评成绩:摘要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中的可视化仿真工具Simulink的相关概念。
光纤通信系统的仿真分析
毕业设计(论文) 光纤通信系统的仿真分析电子科技大学中山学院教务处制发光纤通信系统的仿真分析摘要光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。
光纤通信系统的计算机仿真,是对此类系统进行规划设计、可行性论证以及研制新型系统的重要手段,可用于对已设计的光纤传输系统在硬件实现之前进行性能评估和可行性论证,可节约大量时间和经费; 同时在分析中可随时改动参数值,便于理论研究。
本文对光纤通信系统的仿真进行了深入的探讨,首先介绍了光纤通信系统的特点及构成,接着对光纤通信系统仿真软件Optisystem的简单介绍并对传输速率为10Gb/s的光纤通信系统进行仿真设计和分析,详细介绍了仿真的流程和分析后的结果并作出总结。
关键词:光纤通信系统;Optisystem;仿真Simulation Analysis of Optical FiberCommunication SystemAbstractOptical fiber communication system u sed optical wave as carrier,and very fine optical fiber made of high purity glass as transmission medium. It can transmit information through photoelectric conversion.Optical fiber communication systems computer simulation is of such systems planning and design,feasibility study and development of new types of systems important means can be used to have been designed optical transmission systems in hardware prior to the performance evaluation and feasibility study,Can save a lot of time and funding,while in the analysis parameters can be changed at any time,for theoretical research.The paper discusses in depth the simulation of optical fiber communication system,firstly the characteristics and structure of Optical fiber communication system was introduced, then the simulation software (Optisystem) was simply presented, and an optical fiber communication system with transfer rate of 10 Gb/s was simulated and designed, the process and result of simulation was detailed and the summary was made.Keywords: Optical fiber communication system; Optisystem; simulation目录1 绪论 (1)1.1 光纤通信概述 (1)1.1.1 光纤通信的优点 (1)1.1.2 光纤通信的缺点 (2)1.1.3 光纤通信的应用 (3)1.2 系统仿真原理 (3)2 光纤通信系统及其构成 (5)2.1 光发送机 (5)2.2 光纤线路 (5)2.3 光接收机 (6)2.4 光中继器 (6)3 光纤通信系统仿真软件 (7)4 数字模型建立与性能仿真分析 (8)4.1 发射系统模型的建立 (8)4.1.1 数字模型建立 (8)4.1.2 光源与系统性能关系的仿真分析 (8)4.2 传输系统模型的建立 (10)4.2.1 数字模型建立 (10)4.2.2 传输速率与光纤传输系统特性的关系 (11)4.2.3 光纤信道参数与光纤传输系统特性的关系 (13)4.2.4 光放大器对系统性能的影响 (17)4.3 接收系统模型的建立 (19)4.3.1 数字模型建立 (19)4.3.2 光电检测器与系统性能关系的仿真分析 (20)4.4 波分复用系统仿真分析 (22)5 光纤通信系统仿真实验 (25)5.1 10Gb/s光纤通信系统模型的建立 (25)5.2 仿真结果分析 (26)5.3 光纤通信技术的发展现状及趋势 (28)5.3.1 光纤通信技术的现状 (28)6 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 光纤通信概述通信是指两个或多个实体之间交换信息的过程,而通信系统是该过程的具体实现。
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《通信系统仿真》专业:通信工程班级:06级姓名:学号:2009年12月20日目录1、前言………………………………………………………………………3-32、正文………………………………………………………………………4-83、参考文献…………………………………………………………………9-9TLAB名字是由MATrix和LABoratory两个词的前三个字母组合而成的.它是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件.被誉为"巨人肩上的工具". 由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,所以不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握,用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题,所以又被称为演算纸式科学算法语言一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模和系统控制和优化等应用程序,并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中.在这个环境下,对所要求解的问题,用户只需简单地列出数学表达式,其结果便以数值或图形方式显示出来.引言MATLAB的含义是矩阵实验室(MATRIX LABORATORY),主要用于方便矩阵的存取,其基本元素是无须定义维数的矩阵.MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄.MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组(或称阵列),这使的MATLAB 高度"向量化".经过十几年的完善和扩充,现已发展成为线性代数课程的标准工具.由于它不需定义数组的维数,并给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数,使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时,显得大为简捷、高效、方便,这是其它高级语言所不能比拟的.美国许多大学的实验室都安装有MATLAB供学习和研究之用.在那里,MATLAB是攻读学位的大学生硕士生博士生必须掌握的基本工具.MATLAB的应用范围很广,在医疗技术研究中,计算机技术研究中、嵌入式技术研究中、DSP技术研究中、电源技术研究中都有应用,本文主要从MATLAB 在DSP中的应用来研究。
MATLAB的作用:基本的数据处理优化和解方程动态过程仿真:实时的和非实时的数据来源:Excel、数据库、A/D等等嵌入式控制:Pc/104和DSP神经元网络、小波分析、GA等等虚拟现实网络MATLAB辅助DSP设计的方法概述实现MATLAB辅助DSP设计的方法有两种,即CCSLink和Embedded Target for TI TMS320C6000 DSP。
前者可实现MATLAB与C2000/C5000/C6000 DSP之间的数据交互和程序控制;后者可实现从Simulink模型自动生成DSP目标代码,但仅支持C6000系列的部分DSP器件。
考虑到实验平台是以C5000 DSP为基础的,并且第二种工具较容易操作等因素,下面主要研究利用CCSLink辅助DSP设计的方法。
1 、mbedded Target for TI TMS320C6000 DSPCode Composer Studio(CCS)是TI提供的DSP的集成开发环境。
对于C6000系列而言,利用工具Embedded Target for TI TMS320C6000 DSP,用户可以从Simulink模型直接生成针对DSP目标板的可执行文件或者CCS工程文件,实现了MATLAB/Simulink与CCS集成开发环境(IDE)的无缝连接,从而把设计人员从繁杂的DSP编程中解脱出来,将主要的精力放在设计而不是DSP编程上,所以极大地缩短了系统的测试和开发周期,进而保证了所设计系统的高性能。
2、MATLAB Link for Code Composer Studio集成在MATLAB6.5或更高版本中的CCSLink工具把MATLAB、TI DSP及其集成开发环境CCS连接在一起,使得我们可以在MATLAB环境下就可以完成对CCS 和DSP目标板的操作,包括与目标内存之间的数据交互,检测处理器的状态,控制DSP程序的运行等。
它提供了MATLAB、CCS和目标DSP板的双向连接,开发者可以利用MATLAB中强大的可视化、数据处理和分析工具对DSP中的数据进行分析和再处理,以辅助DSP系统设计,这样就极大地降低了开发人员编写DSP代码的难度和工作量,提高了整个DSP系统的性能和可行性。
我们利用CCSLink提供的相关函数能够实现MATLAB与目标DSP的存储器及寄存器间的信息交互,如同操作MATLAB变量一样来读、写TI DSP中的存储器或寄存器,即整个目标DSP对于MATLAB而言是透明的。
CCSLink支持TI的C2000/C5000/C6000等多系列DSP,应用广泛。
3、SLink的实现方式及工作原理(1) CCSLink的实现方式利用CCSLink即可实现MATLAB、CCS和目标DSP之间的信息交互。
CCSLink 共提供了3种实现方式:1)使用与CCS IDE的连接对象。
利用此对象来创建CCS IDE和MATLAB的连接,从MATLAB命令窗中即可运行CCS IDE中的应用程序,查询目标DSP的状态信息,修改或读取目标DSP的存储器或寄存器中的数据,甚至可以调试DSP程序。
其工作原理见3.2节。
2)使用与RTDX(Real-Time Data Exchange)的连接对象。
提供MATLAB和硬件DSP 之间的实时通信通道。
利用此连接对象,可以打开、使能、关闭或禁止DSP的RTDX通道,利用此通道可以实时地向硬件目标DSP发送和取出数据而不必停止DSP上运行的程序。
例如把原始数据发送给程序进行处理,并把处理结果取回到MATLAB空间中进行分析。
RTDX连接对象实际上是CCS连接对象的一个子类,在创建CCS连接对象的同时创建RTDX连接对象,它们不能分别创建。
3)使用嵌入式对象。
在MATLAB环境中创建一个可以代表嵌入在目标C程序中的变量的对象。
利用嵌入式对象可直接访问嵌入在目标DSP中的存储器和寄存器中的变量,即把目标C程序中的变量作为MATLAB的一个变量对待。
(2)CCSLink的工作原理上面的三种方式在具体实现时略有不同,但是其原理相似,不失一般性,我们通过第一种方式——与CCS IDE的连接对象,来介绍CCSLink的工作机理。
1)选择目标DSP并创建CCS IDE连接对象在MATLAB环境下使用函数ccsdsp并配置相应的属性名和属性值即可创建一个CCS IDE连接对象cc:cc=ccsdsp(‘boardnum’, x, ‘procnum’, y, ‘timeout’, z);其中,boardnum、procnum、timeout都是属性名。
分别表示创建连接对象时所使用的目标板编号、DSP处理器编号及全局超时值。
2)在MATLAB环境下加载CCS工程文件projfile=fullfile(matlabroot, ‘toolbox’, ‘tiddk’, …, ‘ccsproject.pjt’); %取得工程文件projpath = fileparts(projfile); %取得工程文件路径open(cc, projfile); %加载工程文件,该函数实现把文件filename加载在CCS IDE中cd(cc, projpath); %改变CCS的工作路径3)在MATLAB环境下编译、连接并下载可执行文件创建了CCS IDE连接对象并加载工程文件后,即可通过函数build()编译和链接工程文件,以生成针对目标DSP的可执行文件(.out文件);通过函数load()下载可执行文件到目标DSP中。
具体方法如下:build(cc); %编译、链接工程文件,生成目标DSP可执行文件load(cc, ‘ccsproject.out’); %下载可执行文件到目标DSP,可执行文件名与工程名相同4)在MATLAB环境下控制程序运行CCSLink提供了3个函数用于控制目标DSP的运行状态。
通过这些函数,在MATLAB下对DSP的控制操作就像在CCS IDE中一样方便,实际上也确实是这样进行的。
halt(cc); %中断处理器的运行restart(cc); %复位程序计数器PC,重新执行程序run(cc, ‘runtohalt’, 30); %执行程序到断点处,最后一个参数表示超时时间,此处为30s5)在MATLAB环境下对CCS IDE连接对象进行操作在MATLAB中可以方便的操作DSP存储器和寄存器中的数据,包括读操作和写操作。
下面以读写目标DSP存储器和寄存器中的数据来说明。
date=read(cc, [256,0], ‘double’, 100); %从目标存储器目的地址100H(即十进制数256)处开始,读取100个双精度数并赋给MATLAB对象datereg=regread(cc, ‘A0’, ‘2scomp’); %读取DSP寄存器A0中的数据,并转化成双精度数分配给MATLAB对象regwrite(cc, [256,0], double([1.0 2.0 3.0]));%向目标存储器100H开始的地址处,写入三个双精度数据6)关闭CCS IDE连接对象当一切操作执行完成后,需要删除ccsdsp对象,以收回系统资源。
clear cc; %关闭CCS IDE连接对象(4)CCSLink应用实例通过CCSLink工具,可以使用MATLAB来进行DSP的辅助设计。
在此以FIR 滤波器为例,介绍CCSLink在DSP设计中的应用。
在该实例中,FIR滤波的核心内容由DSP实现,而算法仿真、系数产生、用户界面、结果验证等部分由MATLAB 辅助完成。
1)FIR滤波器设计设输入信号为x(n),输出信号为y(n),则FIR滤波器对应的差分方程可表示为:其中,h(k)(k=0,1,2,…,N-1)表示滤波器系数序列,是滤波器设计的关键。
h(k)可以通过MATLAB工具箱提供的滤波器函数fir1()和fir2()来获取:首先通过建立MATLAB/Simulink模型,根据所需设计低通滤波器的性能要求来确定滤波器的阶数和截止频率等参数。
本例所设计的FIR低通滤波器参数为:截止频率(F c)2kHz,采样频率(F s)8kHz,阶数(N)40。
然后借助函数fir1(N, W N)即可返回对应滤波器的系数矩阵,其中N为阶数,W N为滤波器的归一化截止频率,即W N= 2F c/F s,且0≤W N≤1。
2) DSP滤波算法实现结合MATLAB产生的滤波器系数,就可以编写DSP滤波主程序了,关键代码如下:FIR_TASK:STM #K_FIR_BFFR, BK ; 设置FIR循环缓冲区的大小LD *INBUF_P+, -1, A ; 数据输入FIR_FILTER:STL A, *FIR_DATA_P+% ; 最新数据替代最旧数据RPTZ A, (K_FIR_BFFR-1)MAC *FIR_DATA_P+0%, *FIR_COFF_P+0%, A ; 乘累加STH A,*OUTBUF_P ; 数据输出3) MATLAB辅助设计本设计中,算法仿真、系数产生、用户界面等部分由MATLAB辅助完成。