SystemView通信系统仿真.

1引言

随着信息的飞速发展,在当今社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”。通信技术也变得越来越重要,以致其在社会的生产和生活中起着越来与重要的作用。同时,培养新世纪的技术人才也显得格外重要。

通信原理理论课程的学习使我们对通信系统有了初步的了解。实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例,通信系统的组成,如图1-1所示。

图1-1通信系统的组成

通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。调制可分为模拟调制和数字调制。模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制;数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制及2DPSK调制等。经过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定着一个通信系统的性能。

本次课程设计主要对常见的模拟和数字调制解调、抽样定理、增量调制系统和数字基带传输系统进行设计与仿真分析。通过Systemview仿真软件,可以实现这些通信系统的设计与仿真,并进一步对其进行性能分析,巩固通信原理所学过的知识。

随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。因此,在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。为了使复杂的设计过程更加便捷高效,使得分析与设计所需的时间和费用降低,美国Elanix公司推出了基

于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件。这款软件很好的解决了通信系统设计过程的效率较低的问题。为了更好的掌握SystemView动态仿真软件,加深对理论知识的理解,学校专门安排了一周的通信原理课程设计,目的在于:

1.学习SystemView仿真软件的基本使用方法;

2.利用SystemView建立简单调制解调系统的仿真模型;

3.利用计算机对系统进行分析,能够更直观的了解其系统的工作流程;

4.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。

2软件SystemView的介绍

2.1Systemview简介

SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。

SystemView由两个窗口组成,分别是系统设计窗口的分析窗口。系统设计窗口,包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成。分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度;活动图形窗口显示输出的各种图形,如波形等。分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具,在窗口界面中,有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。在分析窗口最为重要的是接收计算器,利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数,并对其进行分析、处理、比较,或进一步的组合运算。例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到。

SystemView仿真系统具有许多的优点:

1.利用System View,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统,各种多速率系统,因此,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时,只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。

2.SystemView的库资源十分丰富,包括含若干图标的基本库(Main Library及专业库(Optional Library,基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器,各种函数运算器等;专业库有通讯(Communication、逻辑(Logic、数字信号处理(DSP、射频/模拟(RF/Analog等;

3.System View能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。

4.System View的另一重要特点是它可以从各种不同角度、以不同方式,按要求设计多种滤波器,并可自动完成滤波器各指标—如幅频特性(波特图、传递函数、根轨迹图等之间的转换。

5.在系统设计和仿真分析方面,System View还提供了一个真实而灵活的窗口

用以检查、分析系统波形。在窗口内,可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。另外,分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”,可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。

6.System View还具有与外部文件的接口,可直接获得并处理输入/输出数据。提供了与编程语言VC++或仿真工具Matlab的接口,可以很方便的调用其函数。还具备与硬件设计的接口:与Xilinx公司的软件Core Generator配套,可以将System View 系统中的部分器件生成下载FPGA芯片所需的数据文件;另外,System View 还有与DSP芯片设计的接口,可以将其DSP库中的部分器件生成DSP芯片编程的C语言源代码。

2.2SystemView窗口

用户在进行系统设计时,只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。

SystemView的窗口由标题栏、菜单栏、工具栏、滚动条、提示信息栏图符库、设计窗工作区等组成,其运行主界面如图2-1。

图2-1System View的运行主界面

(t m (t s m (

t c ωcos 乘法器(

t h 3模拟调制解调系统

我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。一般通信系统模型中的发送设备和接收设备分别为调制器、解调器所代替。模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制,本次课程设计研究线性调制系统中常用的AM 、DSB 、SSB 调制与解调系统的设计与仿真分析。

线性调制的一般原理:

载波:

cos((0?ω+=t A t s c 调制信号:

cos(((0?ω+=t t Am t s c m 式中(t m —基带信号。

线性调制器的一般模型如图3-1。

图3-1线性调制系统的一般模型

在该模型中,适当选择带通滤波器的冲击响应(t h ,便可以得到各种线性调制信号。

线性解调器的一般模型如图3-2。

图3-2线性解调系统的一般模型

式中(t s m —已调信号,(t n —信道加性高斯白噪声。

3.1AM 调制与解调系统

3.1.1AM 调制与解调系统

标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM。假设调制信号(t m 的平均值为0,将其叠加一个直流分量0A 后载波相乘,且假设(t h 也是理想带通滤波器的冲激(

t m (

t s m (

t n 解调器带通滤波器加法器

响应,如果满足0A 比(t m 最大值还要大时,即可形成调幅信号。其时域表达式为

((00cos cos cos AM c c c S A m t t A t m t t

???=+=+????式中:0A 为外加的直流分量;(t m 可以是确知信号,也可以是随机信号。

设计的AM 调制模型如图3-3(

t m (

t S AM 0A t

c ωcos 图3-3AM 调制模型本电路采用了相干解调的方法进行解调,其组成方框图如图3-4

乘法器低通滤波器(

t s m (

t m (

t s 图3-4相干解调法组成框图

3.1.2AM 调制解调系统仿真设计

根据AM 信号的调制与解调原理,用SystemView 仿真的电路图如图3-5所示:

图3-5AM 调制系统的仿真图

加法器乘法器

系统参数如下:

基带信号频率为500Hz,电平为4V。

载波频率为4000Hz,电平为1V。

模拟低通滤波器的频率为1000Hz。

在此设计的通信系统中,信道内加入高斯白噪声。

3.1.3AM调制解调系统仿真结果与分析

由以上设计的AM调制解调系统进行仿真后,得到的基带信号、载波信号、已调信号与解调信号的形如图3-6所示:

分析后得到的基带信号频谱、载波信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如图3-7所示:

图3-6AM调制系统仿真波形

图3-7频谱比较图

由以上输出结果可看出,AM 调制为线性调制,在波形上,已调信号的包络幅值随基带信号变化而呈正比例变化;在频谱结构包括基带分量和载频分量,并且基带信号频谱结构是在频域内的简单的线性搬移。用相干解调法解调出来的信号与基带信号基本一致,实现了无失真传输。

3.2DSB 的调制解调

3.2.1DSB 的调制解调原理

在图3-3中如果输入的基带信号没有直流分量,且(t h 是理想带通滤波器,则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号,或称双边带抑制载波(DSB-SC信号,简称DSB 信号,其时域表示式为

((

0cos ?ω+=t A t s c m 可见,DSB 信号不能进行包络检波,需采用相干解调,DSB 信号的频谱与AM 信号的完全相同,仍由上下对称的两个边带组成。故DSB 信号是不带载波的双边带信号,它的带宽与AM 信号相同,也为基带信号带宽的两倍。设计的DSB 调制

及解调模型如图3-8:

(

t m (t S DSB (t S DSB (

t m 0(t n i t c ωcos (t n t

c ωcos 图3-8DSB 调制与解调模型

3.2.2DSB 调制解调仿真设计

根据以上原理用SystemView 仿真的电路图如图3-9所示:

图3-9DSB 调制解调的仿真图

系统相关参数:

基带信号频率=500Hz ,电平=4V 。

载波频率=4000Hz ,模拟低通滤波器的频率为800Hz 。

在此设计的通信系统中,信道内加入的是高斯白噪声,幅值为1V 。

3.2.3DSB 调制解调仿真结果及分析

由以上设计的DSB 调制解调系统进行仿真后的波形如图3-10所示:

乘法器信道BPF 乘法器低通滤波器

基带信号频谱、载波频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱图如下3-11所示:

图3-11DSB调制过程中的各信号的频谱比较图

由以上所得波形与频谱分析可得:

DSB 调制为线性调制,由图3-10可以看出,在波形上,DSB 调制信号有明显的包络,且存在反相点,占用频带宽度比较宽,为基带信号的2倍;由图3-11可以看出,在频谱上,DSB 信号不存在载波分量,即没有离散谱,只有上下边带两部分,调制效率为100%,即全部功率都用于信息传输,从而实现发送功率的提高。用相干解调法解调出的信号与基带信号基本一致,只是在时域上有一定的延时,但也实现了无失真传输。

3.3SSB 的调制解调

3.3.1SSB 的调制解调原理

双边带已调信号包含有两个边带,即上、下边带。由于这两个边带包含的信息相同,因此,从信息传输的角度来看,只传输一个边带就够了,所谓单边带调制,就是只产生一个边带的调制方式。

已知DSB 信号为;

((([]2

/cos cos t A t w t m t s m c m c DSB ωω+=?=保留上边带,波形为:

2

/sin sin cos cos (2/]cos([m c m m c m m c m USB t A t A t A s ωωωωωω-=+=保留下边带,波形为:

2

/sin sin cos cos (2/]cos([t t A t t A A s m c m m c m m c m LSB ωωωωωω+=+=上两式中第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比,成为同相分量;第二项的乘积则是调制信号和载波信号分别相移π/2后相乘的结果,称为正交分量。由此可以引出SSB 的一种形成方法即移相法。其原理图如3-19所示。

图3-12SSB 调制原理图

SSB 调制信号只能用相干解调方法。原理和AM 的线性解调原理一样。参见原理图3-2相干解调原理。

3.3.2SSB调制解调仿真设计

根据以上原理用SystemView仿真出来的电路图如图3-13。

图3-13SSB调制系统仿真图

系统的相关参数:

基带信号频率为500Hz,电平为4V。

载波频率为4000Hz,电平为1V。

模拟低通滤波器的频率为800Hz。

3.2.3SSB调制解调仿真结果及分析

如仿真图3-14所示的基带信号时域波形:

图3-14基带信号的波形

经调制后的SSB波形及解调得到的上、下边带波形如图3-15所示:

仿真后得到的SSB信号及边带信号及基带信号的频谱如图3-16、3-17所示:

图3-16SSB调制系统频域仿真波形

图3-17基带信号频域仿真波形

由以上所得波形与频谱分析可得:SSB调制是线性调制,由图3-15及3-16可以看出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化;在频谱结构上,上、下边带的频谱均是基带信号频谱搬移所得。SSB调制信号与DSB调制信号的波形及频谱基本一致,与DSB相比较,SSB信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的,只包含了一个边带的信号,节省了带宽资源,调制效率仍是100%,带宽利用率高。与理论相符.解调信号与原信号基本相同,实现无失真传输。

3.4三种幅度调制系统的比较

假设所有系统在接收机输入端具有相等输入信号功率(t s i,加性噪声都是均值

n的高斯白噪声,基带信号(t m为正弦波,带宽均为m f。为0、双边功率谱密度为2/

1.抗噪声性能

由以上各调制波形及解调波形可以看出,DSB调制系统抗噪声性能最好。最差的是AM调制系统。

2.频带利用率

SSB的带宽最窄,和基带信号的带宽一致,即其频带利用率最高,而AM和DSB 调制系统的带宽都是基带信号带宽的2倍。

3.特点与应用

AM调制的优点是设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差。AM制式主要用在中波和短波的调幅广播中。

DSB调制的优点是功率利用率高,且带宽与AM相同,但接受要求同步解调,设备较复杂。应用较少,一般只用于点对点的专用通信。

SSB调制的优点是功率利用率和频带利用率都较高,抗干扰能力优于AM,而带宽只有AM的一半;缺点是发送和接受设备都很复杂。鉴于这些特点,SSB常用于频分多路复用系统中。

4数字调制解调系统

数字基带信号是指消息代码的电波形,它采用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。来自数据终端的原始数据信号,如计算机输出的二进制序列,电传机输出的代码,或者是来自模拟信号经数字化处理后的PCM 码组等等都是数字信号。这些信号往往包含丰富的低频分量,甚至直流分量,称之为数字基带信号。在某些有线信道中,特别是传输距离不太远的情况下,数字基带信号可以直接传输,称之为数字基带传输。通信的根本任务是远距离传递信息,准确地传输数字信息是数字通信的一个重要环节。因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的。通过SystemView 提供的份额仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析,能帮助我们进一步加深对这些抽样待年的理解,并增加感性认识。

4.1数字基带信号传输的条件

4.1.1基带传输系统的组成

基带传输系统的组成框图如图所示。它主要由码波形变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决器等5个功能电路组成。

基带传输系统的输入信号是由终端设备编码器产生的脉冲序列,为了使这种脉冲序列适合于信道的传输,一般要经过码型变换器,码型变换器把二进制脉冲序列变为双极性码(AMI 码或HDB3码,有时还要进行波形变换,使信号在基带传输系统内减小码间干扰。当信号经过信道时,由于信道特性不理想及噪声的干扰,使信号受到干扰而变形。在接收端为了减小噪声的影响,首先使信号进入接收滤波器,然后再经过均衡器,校正由于信道特性(包括接收滤波器在内不理想而产生的波形失真或码间串扰。最后在取样定时脉冲到来时,进行判决以恢复基带数字码脉冲。

4.1.2数字基带信号传输码型的要求

有利于提高系统的频带利用率;基带信号应不含直流分量,同时低频分量要尽量少,因为由于变压器的接入,使信道具有低频截止特性;考虑到码型频谱中高频基带信号X(t图4-1基带传输系统模型

噪声(t

抽样判决传输信道接收滤波器发送

滤波器输出

分量的影响,电缆中线对间由于电磁辐射而引起的串话随频率升高而加剧,会限制信号的传输距离或传输容量;基带信号应具有足够大的定时信号供提取;基带信号的传输码型应具有误码检测能力;码型变换设备简单,容易实现。

4.1.3常用的基带传输码型

常见的传输码型有NRZ 码、RZ 码、AMI 码、HDB3码及CMI 码,其中最适合基带传输的码型是HDB3码。另外,AMI 码也是CCITT 建议采用的基带传输码型,但其缺点是当长连"0"过多时对定时信号提取不利。CMI 码一般作为四次群的接口码型。

4.2数字信号传输的基本准则---奈奎斯特第一准则

如何才能保证信号在传输时不出现或少出现码间干扰,这是关系到信号可靠传输的一个关键问题。奈奎斯特对此进行了研究,提出了不出现码间干扰的条件:当码元间隔T 的数字信号在某一理想低通信道中传输时,若信号的传输速率位(fc 为理想低通截止频率2fc R =b ,各码元的间隔1/2fc T =,则此时在码元响应最大值处将不产生码间干扰,且信道的频带利用率达到极限,为。上述条件是传输数

字信号的一个重要准则,通常称为奈奎斯特第一准则。即传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速率的一半

1/2T Rb/2fc BW ===。当满足这一条件时,其它码元的拖尾振幅在对应于某一码元响应的最大值处刚好为零。

实际传输中,不可能有绝对理想的基带传输系统,这样一来,不得不降低频带利用率,采用具有奇对称滚降特性的低通滤波器作为传输网络。根据推导得出结论:只要滚降低通的幅频特性以点C(fc,1/2呈奇对称滚降,则可满足无码间干扰的条件(此时仍需满足传输速率=2fc 。滚降系数:fc]/fc -fa[(fc a +=用滚降低通作为传输网络时,实际占用的频带展宽了,则传输效率有所下降,当100%a =时,传输效率即频带利用率只有1(b/sHz ,比理想低通小了一半。

4.3二进制振幅键控(2ASK 系统

4.3.12ASK 调制解调系统

图4-22ASK 调制器原理框图

Hz *2(b/s

(a 模拟调制法

(相乘器法

开关电路

(t(b 通-断键控(O O K ,O n -O ff K eyin g

二进制不

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日

1任务书 试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示，它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 ：数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号，同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害，使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡，以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻（由定时脉冲cp控制）进行抽样，获得抽样信号{r n}，然后对抽样值进行判决，以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案

SystemView仿真

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ SystemView仿真 二进制振幅键控2ASK systemvi ew仿真院（系）： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 二进制振幅键控 2ASK 1、调制系统： 实验原理： 2ASK 的实现二进制不归零信号图 2： 2ASK 调制器原理框图在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。 一种是最简单的形式是载波在二进制调制信号 1 或 0 控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通断键控（OOK）。 二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。 这种方法最初用于电报系统，但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信用的不多。 但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。 二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种： 相干解调和非相干解调，即包络检波和同步检测。 非相干解调系统设备简单，但信噪比小市，相干解调系统的性能优于相干解调系统。 1 / 3

2ASK 解调器原理框图： 图 3 乘法器coscte2ASK(t)(a)模拟调制法（相乘器法）cosct开关电路s(t)e2ASK(t)(b)通-断键控(OOK,On-Off Keying) s(t)ｅ２ＡＳＫ（ｔ）ＢＰＦ全波整流器ＬＰＦ抽样判决器输出ａｂｃｄ定时脉冲（ａ）非相干解调（包络检波法）ｅ２ＡＳＫ（ｔ）ＢＰＦ相乘器ＬＰＦ抽样判决器定时脉冲输出Ｃｏｓｃｔ（ｂ）相干解调（同步检测法）系统的相关参数：基带信号 amplitu=0. 5， offset=-0. 5， rate=10。 图 4 输入的调制信号： 图 5 已调信号： 图 6 2 调制解调系统： 系统相关参数： 基带信号频率=50HZ，电平=2，偏移=1，载波频率=1000HZ 模拟低通频率=225HZ,极点数为 3. 系统运行时间为 0. 3S，采样频率=20190HZ。 图 7 模块 3 为原始信号： 图 8 模块 8 为解调后信号： 图 9 模块 4 为已调信号： 图 1 0 功率谱图： Sink3 输入信号图 1 1 Sink8 输出信号： 图 1 2 2ASK 系统调制解调图对比： 图 1 3 图 14 3 系统仿真结果分析: 如图所示调制信号

基于Matlab的CDMA通信系统仿真

1 绪论 1.1课题背景及目的 20世纪60年代以来，随着民用通信事业的发展，频带拥挤问题日益突出。CDMA(Code Diveision Multiple Access，码分多址)通信，在使用相同频率资源的情况下，理论上CDMA移动网比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大4~5倍，所以在通信领域中起着非常重要的作用。CDMA的基本原理是利用互相正交（或尽可能正交）的不同编码，分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统和网络的通信。由于利用互相正交（或尽可能正交）的编码去调制信号，会将原信号的频谱带宽扩展，因此，这种通信方式，又称为扩频通信。本论文所完成的CDMA通信仿真系统，是结合CDMA的实际通信情况，利用MATLAB的通信工具箱—SIMULINK组建出完整的CDMA通信系统，完成整体设计方案，实现完整的发送到接收的端到端的CDMA 无线通信系统的建模、仿真和分析。教学实践表明，该系统的完成使得比较抽象的概念得以直接表示，烦琐的计算得以大大简化，提高上机效率，在通信原理课程教学中起到良好的辅助作用。 1.2课题研究方法 为了研究CDMA通信系统的通信方式，我们对两种扩频码（m序列和正交gold 序列）经过衰落信道后再解扩，通过比较两种扩频码的误比特率与信噪比的关系得出用来扩频的PN码哪种更好。使其更符合CDMA通信的抗干扰能力强的要求和实现多用户同时在同一频率互不干扰进行通信而误比特率性能不随着用户数的增加而恶化这样的目的进行仿真实验。

2 CDMA基础及原理 CDMA多址技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。 2.1扩频通信 扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接受、解扩及恢复所传信息数据。 2.1.1 扩频通信理论基础 香农公式：C=Wlog2(1+S/N) 1、在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比S/N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比情况下，传输信息。 2、扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。 2.1.2 扩频通信系统的分类 （1）直接序列扩频（DS） (2) 跳频扩频（FH） (3) 跳时扩频（TH） （4）混合方式（以上三种基本方式的不同组合） 在实际的CDMA系统中，直接序列扩频得到了广泛的认可和应用，所以，在本次实验中主要研究直接序列扩频技术。

MATLAB通信系统仿真实验报告1

MATLAB通信系统仿真实验报告

实验一、MATLAB的基本使用与数学运算 目的：学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。 内容： 1-1要求在闭区间[0，2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。试用两种不同的指令实现。 运行代码：x=[0:2*pi/9:2*pi] 运行结果： 1-2用M文件建立大矩阵x x=[0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.11.21.31.41.51.61.71.81.9 2.12.22.32.42.52.62.72.82.9 3.13.23.33.43.53.63.73.83.9] 代码：x=[0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.11.21.31.41.51.61.71.81.9 2.12.22.32.42.52.62.72.82.9 3.13.23.33.43.53.63.73.83.9] m_mat 运行结果： 1-3已知A=[5，6;7，8]，B=[9，10;11,12]，试用MATLAB分别计算 A+B,A*B,A.*B,A^3，A.^3，A/B,A\B. 代码：A=[56;78]B=[910;1112]x1=A+B X2=A-B X3=A*B X4=A.*B X5=A^3 X6=A.^3X7=A/B X8=A\B

运行结果： 1-4任意建立矩阵A，然后找出在[10,20]区间的元素位置。 程序代码及运行结果： 代码：A=[1252221417;111024030;552315865]c=A>=10&A<=20运行结果： 1-5总结：实验过程中，因为对软件太过生疏遇到了些许困难，不过最后通过查书与同学交流都解决了。例如第二题中，将文件保存在了D盘，而导致频频出错，最后发现必须保存在MATLAB文件之下才可以。第四题中，逻辑语言运用到了ij，也出现问题，虽然自己纠正了问题，却也不明白错在哪了，在老师的讲解下知道位置定位上不能用ij而应该用具体的整数。总之第一节实验收获颇多。

通信系统建模与仿真

《电子信息系统仿真》课程设计 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名学号 指导教师胡娟 二О一年月日

内容摘要 频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识，利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点，对以后实际需要有很好的理论基础。 关键词 FM；解调；调制；M ATL AB仿真；抗噪性

一、M ATLAB软件简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。其特点是： (1) 可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说，不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数，还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换，这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称，Matlab软件中所包含的Matlab 源代码相当于70万行C代码。

System View通信系统仿真实验

第四部分System View通信系统仿真实验SystemView及其操作简介 美国ELANIX公司于1995年开始推出SystemView软件工具，最早的1.8版为16bit教学版，自1.9版开始升为32bit专业版，目前我们见到的是4.5版。SystemView是在Windows95／98环境下运行的用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化系统软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 一、SystemView的基本特点 SystemView基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真，并配置了大量图符块（Token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后，运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，主要包括：含有若干图符库的主库（MainLibrary）、通信库（Communications Library）、信号处理库（DSP Library）、逻辑库（LogicLibrary）、射频／模拟库（RF Analog Library）、Matlab连接库（M-Link Library）和用户代码库（Costum Library）。 二、SystemView系统视窗 1、主菜单功能 图1 系统视窗

遵循以下步骤进入SystemView系统视窗： （1）双击SystemView图标，开始启动系统。 （2）首先会出现SystemView License Manager窗口，可用来选择附加库。本实验中选择Selectlall再左键单击OK结束选择。 （3）然后会出现Recent SystemView Files窗口，可用来方便的选择所需打开的文件。在本实验中，左键单击Close结束选择。 完成以上操作，即可进入SystemView系统视窗。如图1所示。 系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便签（NotePads）、连接（Connections）、编译器（Compiler）、系统（System）、 图符块（Tokens）、工具（Tool）和帮助（Help）等11项功能菜单。 执行菜单命令操作较简单，例如，用户需要清除系统时，可单击“File”菜单，出现一个下拉菜单，单击其中的“Newsystem”工具条即可。为说明问题简单起见，将上述操作命令记作：File>>Newsystem，以下类同。各菜单下的工具条及其功能如下表所示： 表1 SvstemView4.5个菜单下的工具条及其功能

基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真

基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真 1.实验原理：直接序列扩频（DSSS）是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调 制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解扩，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN码（伪噪声码）进行摸二加。例如说在发射端将"1"用11000100110，而将"0"用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0"，这就是解扩。这样信源速率就被提高了11倍，同时也使处理增益达到10DB以上，从而有效地提高了整机倍噪比。 1.1 直扩系统模型 直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去，在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信号。对干扰信号而言，与伪随机码不相关，在接收端被扩展，使落入信号通频带的干扰信号功率大大降低，从而提高了相关的输出信噪比，达到了抗干扰的目的。直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制，在码分多址通信中，其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式，本实验中采取BPSK方式。 直扩系统的组成如图1所示，与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流，伪随机码产生器产生伪随机码c(t)，每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<

Matlab通信系统仿真实验报告

Matlab通信原理仿真 学号： 2142402 姓名：圣斌

实验一 Matlab 基本语法与信号系统分析 一、 实验目的： 1、掌握MATLAB 的基本绘图方法； 2、实现绘制复指数信号的时域波形。 二、 实验设备与软件环境： 1、实验设备：计算机 2、软件环境：MATLAB R2009a 三、 实验内容： 1、MATLAB 为用户提供了结果可视化功能，只要在命令行窗口输入相应的命令，结果就会用图形直接表示出来。 MATLAB 程序如下： x = -pi:0.1:pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口 subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x ，y1绘图 title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x ，y2绘图 xlabel('time'),ylabel('y') %第二幅图横坐标为’time ’,纵坐标为’y ’ 运行结果如下图： -1-0.500.51plot(x,y1) -1-0.500.51time y

2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型，MATLAB中提供了多种颜色和线型，并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图： MATLAB程序如下： x=-pi:.1:pi; y1=sin (x); y2=cos (x); figure (1); %subplot (2,1,1); plot (x,y1); title ('plot (x,y1)'); grid on %subplot (2,1,2); plot (x,y2); xlabel ('time'); ylabel ('y') subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r') %绘制红色的脉冲图 subplot(1,2,2),stem(x,y1,'g') %绘制绿色的误差条形图 运行结果如下图： 3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。实际通信信道并不能产生复指数信号，但可以用复指数信号描述其他基本信号，因此在通信系统分析和仿真中复指数信号起到十分重要的作用。 从严格意义上讲，计算机并不能处理连续信号。在MATLAB中，连续信号是用信号在等时间间隔点的采样值来近似表示的。当采样间隔足够小时，就可以比较好的近似连续信号。例如绘制复指数信号时域波形的MATLAB实现如下。

模拟通信系统与数字通信系统的设计与仿真分析解析

广西科技大学 课程设计说明书 课题名称：模拟通信系统与数字通信系统的设计与仿真 院（系）：计算机科学与通信工程学院 专业：通信工程 班级：121班 学生姓名：王永源 学号： 201200402016 指导教师：陈艳 2015年1月20日

目录 第一章课程设计的任务说明 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2课程设计要求 (1) 第二章 MATLAB/SIMULINK简介 (3) 第三章设计原理 (5) 3.1通信系统设计一般模型 (5) 3.2模拟通信系统 (5) 3.3数字通信系统 (5) 第四章 DSB的基本原理与实现 (6) 4.1 DSB信号的模型 (6) 4.2 DSB信号调制过程分析 (7) 第五章 PCM的基本原理与实现 (8) 5.1 PCM原理 (8) 5.2 PCM编码介绍 (8) 5.3 PCM编码电路设计 (12) 第六章 2ASK的基本原理及实现 (16) 6.2 ASK调制基本原理 (16) 6.2 2ASK的产生 (16) 6.3 2ASK解调 (17) 6.4 2ASK功率谱及带宽 (18) 第七章 Smulink的模型建立和仿真 (19) 7.1 模拟通信系统仿真图 (19) 7.2 数字通信系统仿真图 (22) 7.3 模拟通信系统仿真效果图 (23) 7.4 数字通信系统仿真效果图 (26) 第八章结束语 (27) 参考文献 (28)

第一章课程设计任务说明 1.1课程设计的目的 （1）通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。 （2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉模拟DSB、SSB、VSB和数字2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制与解调方法。 （3）通过实验掌握模拟信号转换为数字信号的方法和步骤。 （4）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。 1.2 课程设计的要求 1.2.1模拟信号通信系统 （1）输入：输入模拟信号（例如正弦型单音频信号等），给出其时域波形和功率谱密度。 （2）调制：对输入的模拟信号进行DSB、SSB、PM（三选一）调制；给出调制后信号的时域波形和功率谱密度。 （3）信道：假定信道属于加性高斯信道，或自行设计。 （4）解调： DSB、SSB、PM（与所选调制方式相对应）解调，仿真获得该系统的输出波形，并得到该模拟传输系统的性能指标，即该系统的输出信噪比随输入信噪比的变化曲线。 图1-1 模拟信号调制解调模型图 1.2.2数字信号通信系统 （1）输入：首先输入模拟信号，给出此模拟信号的时域波形。 （2）数字化：将模拟信号进行数字化，得到数字信号，可以选择PCM编码。

Systemview仿真

通信仿真实训总结Systemview软件仿真实验 姓名：邱永锋 班级：信息123班 学号：1213260142 指导老师：崔春雷

一、 实训目的 利用System View ，构造ASK 、FSK 、PSK 、AM 、FM 的信号仿真，从System View 配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。 二、幅移键控ASK (一)、ASK 产生二进制振幅键控信号的方法主要有两种： 方法1：采用相乘电路，用基带信号A(t)和载波tcos(wt)相乘就得到已调信号输出； 方法2：采用开关电路，这里的开关由输入基带信号A(t)控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。 （二）、原理及框图 1. 调制部分：设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列，则一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘，。所以二进制幅度键控调制器可用一个相乘器来实现、 OOK 信号表达式： S ook (t)=a(n)?Acos(ω0t) A: 载波幅度 ω0：载波频率 a(n)：二进制数字信号 原理框图： 基带信号 a(n) 相乘器 调制信号Sook(t) 载波 Acos (ω0t) 2、电路图

2.2ASK 解调原理 1.解调部分：解调有相干和非相干两种。非相干系统设备简单，但在信噪比较小时，相干系统的性能优于非相干系统。这里采用相干解调。 原理框图： Sook(t) 相乘器低通滤波器解调信号a(n) 载波Acos( t) 2.信号图： 三．FSK的调制与解调 （二）、原理及框图 FSK是用数字基带信号去调制载波的频率。因为数字信号的电平是离散的，所以，载波频率的变化也是离散的。在本实验中，二进制基带信号是用正负电平表示。对于2FSK，载波频率随着调制信号1或-1而变，1对应于载波频率F1，-1对应于载频F2。

扩频通信及matlab仿真

扩 频 通 信 及Matlab 仿 真 江西师范大学 物理与通信电子学院2009级通信工程（2）班姓名xxx 学号xxxxxxxx

目录 一、摘要 (3) 二、数字通信原理 (4) 三、衰落信道与抗衰落技术 (5) 四、多址通行 (6) 五、扩频通信原理 (6) 六、直接序列扩频通信 (8) 七、基于matlab的直接序列扩频仿真 (10) 八、结束语 (13) 九、参考书目 (14) 十、致谢 (15)

摘要 扩频通信即扩展频谱通信，它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信技术自50年代中期美国军方开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域，直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。本文根据扩频通信的原理，利用MATALB对扩频通信中最常用的直扩通信系统进行了仿真。

数字通信原理： 1）所谓数字通信就是利用数字传输技术来进行的通信。它包括对模拟信号的编码和调制，传输媒介以及对数字信号的解调和解码。 2）典型的数字通信系统模型如图1-1： 图1-1 信源：信息的来源一般是模拟信号。 信源编码：模拟信号转变为数字信号； 信号压缩处理；信号的高效率编码。 信道编码：检错、纠错编码，提高信号抗干扰能力；

信息加密，防止信息被窃取。 调制变换：波形编码，信号调制，使基带信号适合在特定的 道中传输。 传输媒介：有线、无线信道，网络交互设备。 解调、信道译码、信源译码：对信号作上述处理相反对变换。 信宿：信息的最终传输目的地 衰落信道与抗衰落技术： 1）衰落信道的产生：无线通信是基于电磁波在空间中的传播来实现信息的传递的。无线信道的电波传播特性与电波传播的环境密切相关。电波环境主要包括：地形地貌、各种建筑物、气候气象、电磁干扰、移动体的运动速度和工作频段等。因此在实际应用中不可避免的产生衰落信道。 2）衰落信道主要包括：阴影衰落和多径衰落。 3）抗衰落技术主要包括：①空间分集技术 ②Rake接收方式 ③信道交织技术 ④多载波传输技术 ⑤信道均衡技术 ⑥扩频通信技术等等

直接扩频通信系统SystemView仿真

《基于SystemView直接扩频系统的设计》通信原理课程设计报告 学院：信息科学与技术学院 专业：电子信息工程 班级： 2012级 2 班 学号： 2012508161 姓名: 周键家 指导教师：卢佩 2015年7月13日

目录 第一章前言 (2) 第二章开发环境 (3) 2.1、仿真软件介绍 (3) 第三章直接扩频系统的设计 (4) 3.1、扩频通信系统 (4) 3.2、扩频通信的理论模型及其实现原理图 (4) 3.3、直序扩频通信系统仿真模型 (5) 3.4、仿真及结果分析 (6) 第四章总结 (8) 体会与建议 (9) 参考文献 (10)

第一章前言 直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，简称直扩方式（DS方式）。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。扩频通信系统与常规的通信系统相比，具有很强的抗干扰能力，并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点，正从军事应用向民用通信发展。理论分析了直接序列扩频通信系统的原理，并用功能强大的仿真软件SystemView对直接序列扩频通信系统进行建模，仿真分析了系统的抗干扰和实现保密通信等特点，对扩频通信系统的实现有着重要意义。扩频解调器实际上是一个相关器，扩频信号通过相关器后能有效地恢复，干扰信号（包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰）由于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。 表示扩频通信特性的一个重要参数是扩频增益G(Spreading Gain),其定义为扩频前的信号带宽B1与扩频后的信号带宽B2之比。G=B2/B1扩频通信中，接收端对接收到的信号做扩频解调，只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成份，而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他用户通信的影响，相当于把接收信噪比提高了G倍。考虑到输出端的信噪比和接收系统损耗，可以认为实际的扩频增益带来的信噪比的改善为：M=G-输出端信噪比——系统损耗公式中的M叫做抗干扰容限。 由扩频序列的自相关函数的特性知道。当两个接收信号序列相对时间超过码元宽度时，相关器输出只为码长的倒数，故被很大程度地抑制掉。直序扩频技术还有一种更先进的接收技术，叫RAKE接收技术，它可以实现多径分集接收，即将各种路径来的信号，包括直接、折射、反射绕射信号解扩后在相位上根据峰值校齐并进行叠加，使信号强度更高，不仅避免了多径干扰还增强了接收信号强度。

MIMO-OFDM通信系统仿真报告

目录 目录 (i) 摘要： (1) 1，系统总论 (1) 2，OFDM调制和解调 (2) 3，循坏前缀 (4) 4，信道估计 (6) 5，OFDM误码率分析 (8) 6，总结与感想 (9) 7，主要程序附录 (10)

MIMO-OFDM 通信系统仿真 摘要 MIMO-OFDM 是第四代通信系统中的核心技术，是结合OFDM 和MIMO 而得到的一种新技术。OFDM （正交频分复用技术）的核心能力就是将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样既减少了子信道之间的相互干扰，同时又提高了频率利用率。其实，就是指OFDM 的抗多径衰落的能力。MIMO （多输入多输出）技术是目前最常见的无线技术之一，最早是由Marconi 于1908年提出的，利用多天线来抑制信道衰落。本文的主要内容是涉及MIMO 和OFDM 的部分，讨论了它是实现原理和在瑞利信道中的MATLAB 仿真效果。最后，给出了同时存在加性高斯白噪声下的误码率随着信噪比变化的仿真曲线。 关键词：MIMO-OFDM ，瑞利信道，QPSK 调制，信道估计，MATLAB 仿真。 1，系统总论 下图给出的是整个MIMO-OFDM 通信系统的流程图： 信源比特流QPSK 调制MIMO-OFDM 瑞利信道信道估计 解MIMO- OFDM 解QPSK 信宿误码率 （BER ）计算 AWGN 图1，系统总体流程图 从图中可以看到，这个通信系统大概包括信源编码、比特流形成、QPSK 调制、MIMO-OFDM 信号形成、瑞利信道和加性高斯白噪声、解MIMO-OFDM 信号、解QPSK 调制、信宿解码。 其中信源编码部分主要是把信源要发送的字符串转换成ASCII 码，比如我们要发送字符串'Hello',则其对应输出为‘0100100001100101011011000110110001101111’。QPSK 和解QPSK 部分是两个对应的模块，QPSK 又叫4QAM 它是信号星座调制中一种最简单的形式。QPSK 调制后一个符号可以携带2个比特的信息，频带利用率可以将近提高1倍。 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真 摘要通信是通过某种媒体进行的信息传递，目的是传输信息，通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称，作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位，是不可或缺的，因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。MATLAB是集数值计算、图形绘制、图像处理及系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言，它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以及丰富的工具箱，为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。 本论文首先介绍了通信系统的概念，进而引出调制和解调，然后介绍了我们常用的几种调制和解调的方法。由于MATLAB具有的强大功能所以详细介绍了MATLAB通信系统工具箱，并给出了基于MATLAB的通信系统的调制与解调的实现，运用MATLAB仿真软件进行仿真。 关键词通信系统；调制与解调；MA TLAB

Simulation And Design Of Communication Systems Based On MATLAB Abstract Communication is through a media for transportation. Communication system which is used to complete the process of information transmission systems ,in general, is to send the information from the source to one or more destinations. Modulation and demodulation occupied an important position in the transmission of information which is essential, so the research about the modulation and demodulation process in the communication system is extremely important. MATLAB is a numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation and other powerful features in one of the scientific computing language, it is a powerful matrix calculation and graphical visualization features and a rich toolbox provides a great convenience for the communication system of modulation and demodulation process. This paper introduces the concept of the communication system, and then leads to modulation and demodulation, and then introduced several of our commonly used method of modulation and demodulation. As the power of MATLAB so we introduced the communication system toolbox in the MATLAB. We gives several examples about the communication system based on MATLAB modulation and demodulation and use the software of MATLAB to simulate them. Keywords Communication Systems;Modulation and demodulation; MATLAB

扩频通信系统仿真论文

扩频信号处理仿真技术 摘要 本文阐述了扩展信号处理过程的基本原理、主要性能指标及其工作特点，然后根据香农定理，利用MATLAB提供的可视化工具Simulink，建立了扩频通信系统仿真模型，详细讲述了各个模块的设计，并指出了仿真建模过程中所需注意的问题。通过建模深入理解MATLAB/Simulink基本建模仿真方法的实质性，掌握通信系统仿真的思维方法，增强系统建模和设计的自主能力和创造力。并根据给定的参数设置，仿真出结果，证明了所建仿真模型的正确性

Simulation Technology of spread-spectrum signal processing Abstract This article elaborated the spread spectrum communication technology's basic principle, the main performance index and the operating feature, then act according to the Shannon theorem, provides visualization tool Simulink using MATLAB, has established the wide frequency communications system simulation model, narrated in detail each module's design, and had pointed out in the simulation model must pay attention question. Through the modeling further understanding the substantive of this simulation based on MATLAB, master the methods of communication system simulation. Enhance the independent ability and creativity of system modeling and design, and according to a given set of parameters, and the simulation the results. Had proven constructs the simulation model the accuracy. 目录 1 绪论 (1) 1.1选题的背景 (1) 1.2选题的主要任务 (2) 2 扩频通信系统 (3) 2.1扩频通信的基本原理 (3) 2.2扩频通信的特点 (3) 2.2.1抗干扰性强 (3) 2.2.2 抗干扰性强 (4) 2.2.3 抗多径干扰 (4) 2.2.4 保密性好 (4) 3 线性调频扩频系统 (5)

本科毕业设计__基于matlab的通信系统仿真报告

创新实践报告
报 告 题 目： 学 院 名 称： 姓 名：
基于 matlab 的通信系统仿真 信息工程学院 余盛泽 11042232 温 靖
班 级 学 号： 指 导 老 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