通信系统的Simulink仿真设计

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1、...实验三通信系统的Simulink仿真一、实验目的参考学习...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Matlabsimulink实现通信系统的仿真的使用；4、掌握数字载波通信系统的基本原理。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

2、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)在文件上则是扩展名为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)在行为上则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SIMU

3、LINK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，CommunicationsBlockset（通信模块集），DSPBlockset（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。名称在功能模块上的位置也可以变换180

4、度，可以用Format菜单中的FlipName来实现，也可以直接通过鼠标进行拖曳。HideName可以隐藏模块名称；5)模块外形调整；6)参数设定：用鼠标双击模块，就可以进入模块的参数设定窗口。参数设定窗口包含了该模块的基本功能帮助，为获得更详尽的帮助，可以点击其上的help按钮。通过对模块的参数设定，就可以获得需要的功能模块；7)属性设定：选中模块，打开Edit菜单的BlockProperties可以对模块进行属性设定。包括Description属性、Priority优先级属性、Tag属性、blockannotation属性、callbacks属性

5、。参考学习...3.BPSK调制解调原理：二进制相移键控（ＢＰＳＫ）就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同数值之间切换的一种相位调制方法。原始信号α与载波Acos(ωt+θ)调制后得到信号αAcos(ωt+θ)，其中ω为载波频率，θ为载波初始相位。解调时引入相干（同频同相）的参考信号Acos(ωt+θ)，则得到αcos(ωt+θcos(ωt+θ),利用积化和差公式可以得到:α*1/2*[cos(ωt+θ+ωt+θ)+cos(ωt+θ-ωt-θ)]=α*1/2*[cos(2ωt+2θ)+cos(0)]=α/2*[cos(2ωt+2θ)+1

6、]=α/2+α/2*cos(2ωt+2θ)利用滤波器将信号cos(2ωt+2θ)滤除，即得原始信号αBPSK调制和解调原理框图如下：ＢＰＳＫ调制原理框图ＢＰＳＫ解调原理框图三、实验内容基本通信链路1、在相同的信号源（随机整数发生器）和传输环境（加性高斯白噪声环境）下，利用相关基带调制、解调模块了解基带相移键控调制BPSK和QPSK的工作特性及占用带宽。用频谱仪，离散时间星座图仪观测这两种调制方式的信号频谱图和星座图，并比较码元传输率和误码率。在BPSK调制情况下,实验框图如下：参考学习...当信噪比为=10，抽样速率为0.01s/次，其星座图为参考学

7、习...输出波形和输入波形对比参考学习...用QPSK调制时当信噪比为=10，抽样速率为0.01s/次，其星座图如下参考学习...输出波形和输入波形对比参考学习...结论:二进制和四进制的信源抽样速率一样，所以bit传输速率一样。当信道信噪比和抽样速率相同时，BPSK的误码率比QPSK的误码低，与理论相符。2、根据BPSK信号的调制解调原理，在无噪声传输仿真环境下，用simulink的communicationtoolbox实现BPSK发送机和接收机。基本要求如下：a)发送端数字信号由信源模块产生，要求采用随机的二进制信号；b)接收端的滤波器利用积分

8、模块按积分清除来实现；c)在整个系统模型建立后，要求添加若干示波器模块，用来观察发送端的输出波形，调制后的输