第四讲数字通信系统的仿真.pptx

第四讲 数字通信系统的仿真;Communications Blockset（工具箱）：;4.2 信 源;4.2.1 锯齿波信号;锯齿波信号产生的仿真框图;锯齿波信号的时域图和频域图;4.2.2 方波信号;与零阶采样保持电路的采样时间参数设定相同。;方波信号的时域图和频域图;4.2.3 脉冲信号;对基于采样的输出信号，表示向量元素的周期；对于基于帧的矩阵，表示的周期。;关系操作符模块对它的两个输入实现各种指定的比较。;输出脉冲的脉宽为15，由采样保持电路的取样时间决定。;4.2.4 扫频信号;初始频率，默认值为0.1Hz。;扫频信号的时域图和频域图;4.2.5 压控振荡器;对式5.1进行变换，取输出相角Δ为;例：做一个压控振荡器的仿真。其中，fc＝30kHz，kc＝10kHz/V，u（t）＝0.2V，VCO的振荡频率为32kHz。;输出信号的幅度。;;4.3 信 源 编 码; 对语音信号而言，在传输中既可采用模拟调制，也可采用数字调制。;4.3.1 取样及取样定律;例1：模拟信号取样转换为离散样值信号的仿真。将一个正弦信号转换为离散信号。;注意示波器采样时间的设置。;连续、离散正弦及脉冲信号波形的示波器显示图;例2：将一个连续锯齿信号转换为离散信号。;连续、离散锯齿波及采样脉冲信号波形的示波器显示图;离散锯齿信号波形的频谱显示图;结论： 在各种不同信号的傅里叶分析中，周期性和离散性之间存在着一种对偶关系，即：如果信号在时域是周期的，则它在频域的频谱就是离散的；反之，如果信号在时域是离散的，则它在频域的频谱就是周期的。 由于离散时间周期信号在时域中既具有周期性，又具有离散性，因此，它在频域中的频谱也具有离散性和周期性这两个特性。;4.3.2 量化及编码;编码：把信号的抽样量化值转换成代码的过程，其相反的过程称为译码。;例：模拟信号量化仿真。;量化间隔：是长度为n的实向量，元素严格递增的。;量化码本必须与输入信号的量化编码器使用的码本相同。 是一个实数向量。;示波器显示仿真 上：信源编码前的正弦信号 下：信源编码后的正弦信号;指令窗显示[s s1 s2 s3 s4]的部分结果;习题：;上图中： Signal From Workspace模块将实数序列设为[－2.4，－1，－0.2，0，0.2，1，1.2，1.9，2，2.9，3，3.5]； Sampled Quantizer Encode模块的参数设置为： 量化间隔：[0，1，3]； 量化码本：[－1，0.5，2，3] 问：编码后的信号是什么？;解： X=[－2.4，－1，－0.2，0，0.2，1，1.2，1.9，2，2.9，3，3.5] V=[0，1，3] C=[－1，0.5，2，3] 计算得： y=[0，0，0，0，1，1，2，2，2，2，2，3] 编码后得信号值为： X1=[－1，－1，－1，－1，0.5，0.5，2，2，2，2，2，3];实数序列量化仿真波形图;4.3.3 非均匀量化及编码; A律压缩是一种非均匀量化的方法。假设输入信号为x，输出信号为y，则A律压缩满足以下公式：; A Law Compressor（A律扩展模块）实施是与A律压缩模块相反的过程，公式所示是A律扩展的工作原理。;4.4 调 制 技 术;调制的分类： 模拟调制 数字调制;4.4.1 AM幅度调制;由（8－8）式得：;例：双边带幅度调制仿真。;双边带通带幅度调制模块：;信源参数;低通滤波器传函的分子多项式，用一个向量形式表示，按降幂的顺序排列分子参数。;输入采样时间的倒数是调制载频的4倍。则载频可位于频谱仪显示窗中心。;解调波形 原始波形 调制波形 （载波幅度随调制信号变化规律而变化）;例：双边带抑制载波幅度调制仿真。;载波频率。;双边带抑制载波幅度调??后信号的频谱图;3、单边带幅度调制（SSB）;例：单边带频带幅度调制的系统仿真。;模拟滤波器设计：;通带低端频率： F c-FΩ=1000-100Hz（下边频）;输入采样时间的倒数是载波频率的4倍。则载频可位于频谱仪显示窗中心;单边带频带幅度调制后信号的时域图;4.4.2 FM、PM角度调制;例：频带频率调制的系统仿真。;调制常数 k f;输入采样时间的倒数是载波频率的4倍。则载频可位于频谱仪显示窗中心;FM调制后信号 的时域图 可看出：已调波瞬时频率受调制信号控制作周期性变化，变化的大小与调制信号的强度成线性变化，已调波振幅保持不变，不受调制信号影响。; PM Modulator Pa