MATLAB仿真与应用通信系统设计毕业设计（论文）.doc

通信系统仿真设计 课程名称：MATLAB仿真与应用 学 院：电气信息工程学院 班 级：通信工程07 -2班 姓 名： 陈 俊 如 学 号： 2 号 指导教师： 王钢 目录 实习目的………………………………3 实习任务………………………………4 实习要求………………………………4 实习过程………………………………6 实习体会…………………………… 10 参考文献…………………………… 10 MATLAB及Simulink建模环境简介 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。Simulink是Matlab中的一种可视化仿真工具，它为用户提供了仿真用方框图进行建模的图形接口，与传统的仿真软真包括用微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。特别是用Simulink创建的模型可以具有递阶层次结构，即允许用户建立自己的子系统。Simulink面向不同应用领域提供了不同的模块库，本文主要采用Simulink的输入源、接收源和数学运算等基本模块库来进行系统建模和仿真。 一、实习目的 系统建模和仿真技术已经日益成为现代理工科各专业进行科学探索、系统可行性研究和工程设计不可缺少的重要环节。传统的仿真技术基于C语言等计算机专业编程工具，编程的工作量极大，仿真程序的可读性、可重用性、可靠性都很难适应大型复杂通信系统仿真的需要。通信与电子工程师和科研工作者迫切需要一种仿真工具，以摆脱繁杂的编程工作，将精力和时间集中到解决科学问题、提出和验证创新思想和算法。 通过实习掌握一些通信系统的基本原理,了解一些基本应用.在此基础上,使用MATLAB软件实现变成。掌握MATLAB界面的各主要窗口、主菜单和控制按钮的用处，并能熟练操作。熟悉SIMULINK仿真集成环境，学会模块的参数设置、建立模型并仿真。 二、实习任务 任务一：调幅广播系统的仿真 采用接收滤波器Analog Filter Design模块，在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。采用另外两个相同的接收滤波器模块，分别对纯信号和纯噪声滤波，利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比，用Disply显示结果。 任务二：调幅的包络检波和相干解调性能仿真比较 根据通信理论，以解调输出信噪比衡量的同步相干解调性能总是优于包络检波性能。在输入高信噪比条件下，包络检波接近同步相干解调的性能，而随着输入信噪比逐渐降低，包络检波性能也逐渐变坏，当输入信噪比下降到某一值时，包络检波输出信噪比将急剧下降，这种现象称为包络检波的门限效应。 三、实习要求 任务1：对中波调幅广播传输系统进行仿真，模型参数指标如下。 1.基带信号：音频，最大幅度为1。基带测试信号频率在100~6000Hz内可调。 2.载波：给定幅度的正弦波，为简单起见，初相位设为0，频率为550~1605KHz内可调。 3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz，中心频率为1000kHz。 4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB，要求计算信道中应该加入噪声的方差，并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。 任务2：以实例1为传输模型，在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比，观察包络检波解调的门限效应。 图1-2所示的仿真模型(ex2.mdl)用于测量包络检波的门限效应，发送的调幅波参数以及仿真步进与实例1相同。首先，调幅信号通过AWGN信道后，分别送入包络检波器和同步相干解调器。包络检波器由Saturation模块来模拟具有单向导通性能的检波二极管，模块的上下门限分别设置为inf和0。同步相干所使用的载波是理想的，直接从发送端载波引入。两解调器后接的低通滤波器相同。解调后的两路信号送到示波器显示，同时送入信噪比测试模块，即图中的子系统SNR Detection，其内部如图1-3所示。在SNR Detection模块中，输入的两路解调信号通过滤波器将信号和噪声近似分离，以分别计算信号和噪声分量的功率，进而计算信噪比。两个带通滤波器参数相同，其中心频率为1000Hz，带宽为200Hz，对应于发送基带测试信号频率，其输出近似视为纯信号分量。两个带阻滤波器参数也相同，其中心频率为1000Hz，带宽为200Hz，其输出可近似为信号中的噪声分量。之后，通过零阶保持模块将信号离散化，再由buffer模块和方差模块计算出信号和噪声的功率，buffer缓冲区长设置为1.6051e+005个样值，这样将在0.01