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通信原理实验的MATLAB仿真讲义--第1页
通信原理实验的MATLAB仿真讲义
MATLAB原意为“矩阵实验室—MA-TrixLABoratory”,它是目前操纵界国际上最流行
的软件,它除了传统的交互式编程之外,还提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据与
图象处理、Windows编程等便利工具。MATLAB还配备了大量工具箱,特别是还提供了仿
真工具软件SIMULINK。SIMULINK这一名字比较直观地说明了此软件的两个显著的功能:
SIMU(仿真)与LINK(连接),亦即能够利用鼠标在模型窗口上“画”出所需的系统模型,然
后利用SIMULINK提供的功能对操纵系统进行仿真与线性化分析。
MATLAB在80年代一出现,首先是在操纵界得到研究人员的瞩目。随着MAT-LAB软
件的不断完善,特别是仿真工具SIMULINK的出现,使MATLAB的应用范围越来越广。
MATLAB的仿真环境(simulink)提供的系统模型库包含下列几个子模型库:Sources(输
入源)、Sinks(输出源)、Discrete(离散时间系统)、Linear(线性环节)、Non-linear(非线性环节)、
Connections(连接及接口)、Extras(其它环节)。打开子模型库,你会发现每个模型库都包含许
多个子模块,比如Sources模型库里含有阶跃函数、正弦函数、白噪声函数、MATLAB空间
变量、信号发生器等子模块。另外在Extras子模型库下还有一个BlockLibrary,集中了子模
型库中最常用及其它常用的子模块,使用起来特别方便。通信系统通常都能够建立数学模型,
在数学模型中,要紧包含乘法器、加法器、信号发生器、滤波器等,而这些在上述的simulink
系统模型库中通常都可找到,关于没有的模块(如伪随机信号发生器),可自己根据掌握的技术
生成所需的子模块,随时调用。这样就可根据数学模型,建立通信系统的仿真模型。
应用MATLAB下的SIMULINK仿真工具能够很方便地进行通信系统仿真,利用
SIMULINK仿真工具下的现有子模块进行仿真。
实验一.利用SIMULINK仿真常规调幅AM
滤波调制与卷积定理
从信号与线性系统分析观点看,滤波如图1是系统的冲激响应h(t)对输入信号x(t)的卷
积作用,即
y(t)=x(t)*h(t)(1)
对应的频域分析是
Y(ω)=X(ω)H(ω)(2)
即时域卷积处理对应于频域内相乘,(1)与(2)式是时域卷积定理
图1滤波图2调制
再看调制(包含解调、混频等)如图2,是两信号相乘即
y(t)=x(t)c(t)(3)
对应的频域分析是
Y(ω)=1/2π[X(ω)*C(ω)](4)
通信原理实验的MATLAB仿真讲义--第1页
通信原理实验的MATLAB仿真讲义--第2页
即时域相乘对应于频域内卷积,(3)与(4)式是频域卷积定理。通常说来卷积运算比乘
法运算复杂得多,这也是(2)式得到广泛应用的原因。对调制来说,由于载波高频信号多使
用cos(ωt)或者ejω0t,它们的频谱都是离散型的δ(ω)形式,利用δ(ω)卷积性质即
0
X(ω)*δ(ω±ω)=X(ω±ω)(5)
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