通信系统设计与Matlab仿真.doc

设计2：通信系统设计与Matlab仿真 一 实验要求： （1）系统的组成应尽量完整。（信源、信源编码、加密编码、信道编码、发送滤波、信道、接收滤波、信道译码、信源译码、信宿）。 （2）对通信系统的性能（信噪比、误码率）进行测试，并进行理论分析和比较； （3）对传输过程中信号的功率谱进行测试，并进行理论分析和比较。 二 系统设计 1．通信系统的原理 通信系统的一般模型 信息源：消息的生成者或来源； 发送设备：将信源输出的信号变为适合信道传输的发射信号，且发送信号包含了原始信号的一切信息； 信道：传输信号的通道，可以是有线的，也可以是无线的； 噪声源：在信道中传输，噪声是绝不可避免的，噪声又可为加性噪声（线性的噪声）和乘性噪声（非线性的噪声），一般我们只考虑加性噪声； 接收设备：从接收信号中提取我们所希望的信号，并将其转换成适合输出传感器的形式； 受信者：消息接收者。 在通信系统中，按信号参量的取值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号，再按照信道中传输信号的特征，来分为模拟通信系统和数字通信系统。 下面分别来介绍模拟通信系统与数字通信系统 模拟通信系统模型 调制器:将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号； 解调器:在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号。 数字通信系统模型 信源编码/译码：主要完成A/D变换、数据压缩、加密等三部分功能； 信道编码/译码：数据扩张，增加保镖，提高抗干扰能力等； 基带脉冲生成器/抽样判决器：数字基带传输系统的重要部分； 数字调制器/解调器： (1) 将数字基带信号的频谱搬移到信道的频带之内，以便于在信道中传输；(2) 便于对信道进行频分复用，从而有效地利用信道的频率资源。数字解调是数字调制的反过程。 三 实验代码如下： clear all;close all;clc; b=binary(10); x=wave_gen(b,polar_nrz,1000); waveplot(x); a=binary(6000); figure;%功率谱 psd(wave_gen(a,polar_nrz,1000)); title(信源功率谱密度); xp=wave_gen(b,polar_nrz,1000); sp=mixer(xp,osc(4000)); figure;%2PSK subplot(211),waveplot(xp);title(调制前); subplot(212),waveplot(sp);title(PSK调制后); figure;%信道 yp=channel(sp,1,0.01,3500); subplot(311),waveplot(xp);title(调制前); subplot(312),waveplot(sp);title(PSK调制后); subplot(313),waveplot(yp);title(信道传输); figure;%功率 xp2=wave_gen(a,polar_nrz,1000); sp2=mixer(xp2,osc(4000)); subplot(211),psd(xp2,1234,20000);title(调制前功率谱); subplot(212),psd(sp2,1234,20000);title(PSK调制后功率谱); figure;%解调 ya=mixer(yp,osc(4000)); waveplot(ya);title(与同频载波相乘); figure;%匹配滤波 za=match(polar_nrz,ya); subplot(211),waveplot(ya);title(与同频载波相乘); subplot(212),waveplot(za);title(经匹配滤波); figure;%眼图 b=binary(3200); xp=wave_gen(b,polar_nrz,1000); sp=mixer(xp,osc(6000)); yp=channel(sp,1,0.4,3900); ya=mixer(yp,osc(6000)); za=match(polar_nrz,ya); eye_diag(za); detect(za,0,0.001,b) 实验结果如下： 1． 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Probability of bit error (BER) = 0.001875. 信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者 噪声源 通信系统的一般模型 信息源 调制器 信道 解调器 受信者 噪声源 模拟通信系统 信息源 信道编码器 基带脉冲生成器 数字调制器 信 道 数字解调器 采样判决器 信道译码器 信源译码器 受信者 数字通信系统 噪声源 信源编码 器