通信网络基础实验.docx

通信网络基础实验姓名: 学号：班级：实验名称通信网络系统仿真设计与实现实验目的1、学习MATLAB软件，掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程；2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。实验环境1、软件环境：Windows2000/XP，MATLAB7.02、硬件环境：IBM-PC或兼容机四．实验学时4学时，必做，综合实验；2012年4月17日7号楼219五．实验要求1、基于MATLAB-SIMULINK分别仿真设计一套ASK，FSK，PSK通信系统；2、比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。六．实验内容1、ASK调制解调的通信仿真系统（1）调制仿真（a）建立模型2ASK信号调制的模型方框图由DSP模块中的sinwave信号源、方波信号源、相乘器等模块组成，其中sinwave信号作为载波信号，方波信号作为调制信号，用示波器观察输出波形，Simulink 模型图如下：（b）参数设置其中sin函数是幅度为2频率为1Hz采样周期为0.001的双精度DSP信号方波信号是基于采样的，其幅度设置为2，周期为4，占空比为1/2（c）输出波形正弦波载波波形方波波形（2）解调仿真（相干解调）（a）建立模型相干解调也叫同步解调，就是用已调信号恢复出载波——既同步载波。再用载波和已调信号相乘，经过低通滤波器和抽样判决器恢复出S(t)信号，simulink模型图如下：（b）参数设置由于低通滤波器是滤去高频的载波，才能恢复出原始信号，所以为了使已调信号的频谱有明显的搬移，就要使载波和信息源的频率有明显的差别，所以载波的频率设置为100Hz.为了更好的恢复出信源信号，所以在此直接使用原载波信号作为同步载波信号。下面是低通滤波器的参数设置（c）输出波形通过低通滤波器后波形相干解调恢复出的波形2、FSK调制解调的通信仿真系统（1）调制仿真（a）建立模型2FSK信号是由频率分别为f1和f2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的，其中f1和f2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号，2FSK信号产生的simulink仿真模型图如下所示：其中sin wave和sin wave1是两个频率分别为f1和f2的载波，Pulse Generator模块是信号源，NOT实现方波的反相，最后经过相乘器和相加器生成2FSK信号（b）参数设置载波f1的参设幅度为2，f1=2Hz,采样时间为0.002s的单精度信号f2的参数设置幅度为2，f2=4HZ,采样时间为0.002s的单精度信号。方波参数设置幅度为1，周期为2。输出波形（2）解调仿真（a）建立模型其中From File是一个封装模块，就是2FSK信号的调制模块，两个带通滤波器分别将2FSK信号上下分频f1和f2（b）参数设置信号f1带通滤波器参数设置（c）输出波形说明：此处为了输出波形明显，载波f1,f2频率分别设置为100Hz和400Hz，经低通滤波器后可以滤除高频谐波，得到解调波形。3、PSK调制解调的通信仿真系统（1）调制仿真建立模型两个反相的载波，方波信号控制选择器选择不同载波参数设置说明：Sin wave和Sin wave1是反相的载波，为便于观察，频率比实际低很多Sin wave参数设置：幅值3，频率4HzSin wave参数设置：幅值3，频率4Hz方波设置：幅值2，周期4，占空比1/2波形选择器判决电平为0.5输出波形方波波形Sin wave波形Sin wave1波形PSK波形（2）解调仿真（相干解调）（a）建立模型（b）参数设置说明：为了便于观察，sin载波和sin1载波频率设为120Hz，反相，低通滤波同FSKSin设置Sin1设置方波设置低通滤波设置输出波形方波波形PSK波形经过低通滤波后波形经过sign后波形4、误码率比较及调制效果分析：ASK：由仿真误码率统计输出可知，误码率为0.7778.FSK：由仿真误码率统计输出知，误码率为0.75.PSK：由仿真误码率统计输出知，误码率为0.5455.分析：在仿真时由于载波选择频率较低以及滤波器设计不够精确，误码率比较大七．分析思考1、通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的，为什么？本次仿真中载波频率都低于真实系统中的载波频率，设置参数时保证带通滤波器只通过需要频率范围，低通滤波器在载波频率相对高的情况下滤除更高频谐波就基本可以恢复出原始信号。2、Simulink编程的优点和不足是什么？优点：直观，易于操作和学习，基本可以直接模拟真实环境，参数可供设置、选择不足：无法模拟真实的随时随机变化的环境，与真实情况结果有一定出入。