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《matlab通信仿真设计》 课程设计指导书 使用班级：光纤通信071、无线通信071 课程设计地点：信息楼C207 2009年11月  相应的仿真带宽为仿真采样率的一半，即 设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt，载波为c(t)=cos2πfct，则调制度为ma的调制输出信号s(t)为 容易求出，s(t)的平均功率为 设信道无衰减，其中加入的白噪声功率谱密度为N0/2，那么仿真带宽(-W，W)内噪声样值的方差为 设接收选频滤波器的功率增益为1，带宽为B，则选频滤波器输出噪声功率为 因此，接收选频滤波器输出信噪比为 所以信道中的噪声方差为 根据上面的公式，编程计算出噪声的方差，并将方差值和其它已知值作为仿真系统的参数。 中波调幅广播传输系统仿真的参考模型(ex1_1.mdl)如图1-1所示。 接收通道滤波器用Analog Filter Design模块实现，可设置为2阶带通的。为了能够测量输出信噪比，以参数完全相同的另外两个滤波器模块分别对纯信号和纯噪声滤波，最后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，通过Display显示。 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。 实例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0.01s内进行一次统计计算。最后，由分贝转换模块dB Conversion和Fcn函数模块计算出两解调器的输出信噪比。计算输出Display显示的同时，也送入工作空间，以便能够编程作出两解调性能曲线，To Workspace模块设置为只将最后一次仿真结果以数组(Array)格式送入工作空间，变量名为SNR_out，它含有2个元素，即两个解调输出信号的检测信噪比。当设置信道噪声方差等于1时，执行仿真所得到的解调信号波形如图1-4所示。可以看出，相干解调输出波形中，噪声成分相对要小一些。 任务三：用matlab编程方法，得出解调性能曲线。 通过编程方法，连续改变输入信号信噪比，用以计算出对应的方差，每计算一个方差后调用一次ex1_2.mdl，从而获得在Workspace中的数据SNR_out，通过matlab绘图的方法将包络检波和相干解调的信噪比与输入信噪比的关系绘于同一图，比较其性能。在matlab空间调用ex1_2.mdl的函数是sim(‘ex1_2.mdl’)。 课程设计题目2：模拟信号的数字化 基带信号的采样定理是指，对于一个频谱宽度为BHz的基带信号，可惟一地被均匀间隔不大于1/(2B)秒的样值序列所确定。采样定理表明，如果以不小于1/(2B)次/秒的速率对基带模拟信号均匀采样，那么所得到样值序列就包含了基带信号的全部信息，这时对该序列可以无失真地重建对应的基带模拟信号。例如，电话话音信号的最高频率为3400Hz，为了保证无失真采样，对其进行采样的最低速率必须大于等于6800次/秒，考虑到实际低通滤波器的非理想特性，数字电话通信系统中规定采样率为8000次/秒。 为了保证在足够大的动态范围内数字电话话音具有足够高的信噪比，提出了非均匀量化