基于Simulink的MFSK系统的实现

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simulink模拟通信系统仿真及仿真流程

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基于Simulink的通信系统建模与仿真——模拟通信系统姓名:XX完成时间:XX年XX月XX日一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明)AM调制AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。

AM调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即。

AM解调AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。

AM信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。

AM相干解调原理框图如下。

相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。

如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。

AM包络检波解调原理框图如下。

AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。

包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。

DSB调制在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB)。

DSB调制原理框图如下DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为DSB解调DSB只能进行相干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,如图SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。

滤波法SSB调制原理框图如下所示。

图中的为单边带滤波器。

产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。

产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。

滤波法SSB调制的频域表达式相移法SSB调制的原理框图如下。

图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移。

相移法SSB调制时域表达式如下。

式中,“-”对应上边带信号,“+”对应下边带信号;表示把的所有频率成分均相移,称是的希尔伯特变换。

SSB解调SSB只能进行相干解调。

Matlab系列之Simulink仿真教程

Matlab系列之Simulink仿真教程
Simulink中的所有功 能都通过模块来实现, 用户可以通过组合不 同的模块来构建复杂 的系统模型。
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真,用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构,可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成,从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛,可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法,如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统,如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法,如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号,如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号,如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间,通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式,以满足不同的仿真需 求。

ASK调制解调

ASK调制解调

基于Simulink的ASK频带传输系统仿真与性能分析实验目的:1)熟悉数字调制系统的的几种基本调制解调方法;2)学会运用Matlab、Simulink设计这几种数字调制方法的仿真模型;3)通过仿真,综合衡量系统的性能指标。

实验原理及分析:数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,所以本文主要讨论二进制的调制与解调,最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。

最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)等。

此次实验二进制振幅键控,即——2—ASK。

典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,其框图如图3.1所示:数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用再经过编码器。

图3.1 数字通信系统模型根据Simulink提供的仿真模块,数字调制系统的仿真可以简化成如图3.2所示的模型:图3. 2 数字调制系统仿真框图通常,二进制振幅键控信号(2-ASK )的产生方法(调制方法)有两种,如图3.3所示:(a)(b)图3.3 2-ASK 信号产生的两种方法2-ASK 解调的方法也有两种相应的接收系统组成方框如图3.4所示:图3.4 2-ASK 信号接收系统组成框图根据3.3(a )所示方框图产生2-ASK 信号,并用图3.4(b )所示的相干解调法来解调,设计2-ASK 仿真模型如图3.5所示:图3.5 2-ASK模型在该模型中,调制和解调使用了同一个载波,目的是为了保证相干解调的同频同相,虽然这在实际运用中是不可能实现的,但是作为仿真,这样能获得更理想的结果。

仿真波形及分析:ASK调制与解调整个ASK的仿真系统的调制与解调过程为:首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘,在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘,接着通过低通滤波器、抽样判决器,最后由示波器显示出各阶段波形,并用误码器观察误码率。

通信行业-MATLABSimulink的模拟通信系统的仿真线性调制 精品

通信行业-MATLABSimulink的模拟通信系统的仿真线性调制 精品

陕西理工学院通信原理课程设计题目基于SIMULINK的通信系统仿真学号 1113024132学生姓名周龙刚专业名称通信工程所在系(院) 物理与电信工程学院指导教师侯宝生20XX 年 2 月24 日题目基于SIMULINK的模拟通信系统的仿真(线性调制)摘要在模拟通信系统中,由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号,模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道,最终解调还原成电信号;在数字传输系统中,数字信号对高频载波进行调制,变为频带信号,通过信道传输,在接收端解调后恢复成数字信号。

本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。

本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用,利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握,完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调,以及用SIMULINK进行设计和仿真。

首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究,然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出,观察效果,最终对设计结论进行总结。

关键词通信系统调制 SIMULINKTitle Based on SIMULINK munications system simulationAbstractIn simulation of munication system, produced by simulation source carry information news after sensor into electrical signal, analog baseband signal after a low pass spectrum will move to adapt to the carrier frequency channel, eventually demodulation reductive into electrical signals; In digital transmission system, digital signal to the high frequency modulated carrier, a band signal, through the channel transmission, at the receiving end after demodulation back into a digital signal. This paper applied the amplitude modulation and keying method produce modulation and demodulation signal.This paper mainly through Simulink tool box the study and use of the use of its rich templates and the undergraduate course munication principle of the knowledge, and pleted the AM, DSB, SSB, 2 ASK, 2 FSK, 2 PSK three simulation signal and three kinds of digital signal modulation and demodulation, and using Simulink for design and simulation. First I two kinds of munication system model and the principle of different signal system research, and then will study summarized the corresponding theory and Simulink rich module in bining the modeling of the simulation system is realized, and adjust the parameters of the simulation output waveform until, observing effect, ultimately for design conclusions were summarized in this paper.Keywords munication system modulation Simulink目录1. 前言 (1)1.1选题的意义和目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3通信系统及其仿真技术 (3)1.4毕设的主要内容 (4)2. SIMULINK与通信系统仿真 (5)2.1SIMULINK和其模块简介 (5)2.2通信系统仿真的研究方法和技术路线 (5)2.2.1 通信系统仿真的研究方法 (5)2.2.2 通信系统仿真的技术路线 (6)3. 现代通信系统的介绍 (7)3.1通信系统的一般模型 (7)3.2模拟通信系统模型 (7)3.2.1 模拟通信系统模型 (7)3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (9)4. 通信系统的仿真原理及框图 (12)4.1模拟通信系统的仿真原理 (12)4.1.1 AM信号的调制解调原理 (12)5. 通信系统仿真结果及分析 (14)5.1模拟通信系统结果分析 (14)5.1.1 AM模拟通信系统 (15)5.2仿真结果框图 (19)5.2.1 AM模拟系统仿真结果 (20)6. 结论 (22)致谢 (24) (25)1. 前言1.1 选题的意义和目的随着现代通信系统的飞速发展,计算机仿真已经成为分析和设计通信系统的主要工具,在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。

完整版simulink模拟通信系统仿真及仿真流程

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基于Simulink的通信系统建模与仿真——模拟通信系统姓名: XX日XX月XX年XX完成时间:一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明)AM调制AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。

AM调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通式中,,即常认为其平均值为0。

AM解调还原为调制信号。

AM信号的解调是把接收到的已调信号信号的AM 解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。

相干解调原理框图如下。

相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同AM 则会破坏原始信号的恢复。

频同相位的载波。

如果同频同相位的条件得不到满足,信号波形的包络与输入基带信号成正包络检波解调原理框图如下。

AMAM比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。

包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。

DSB调制(=1)在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB)。

调制原理框图如下DSB.DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为DSB解调DSB只能进行相干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,如图SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。

调制原理框图如下所示。

图中的为单边带滤波器。

产生滤波法SSB或理想低通信号最直观方法的是,将SSB设计成具有理想高通特性的单边带滤波器,特性从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。

,产生下边带信号时即为产生上边带信号时。

即为滤波法SSB调制的频域表达式调制的原理框图如下。

图中,SSB为希尔伯特滤波器,它实质相移法上是一个宽带相移网络,对。

中的任意频率分量均相移相移法SSB调制时域表达式如下。

式中,“-”对应上边带信号,“+”对是的希尔,称的所有频率成分均相移应下边带信号;表示把伯特变换。

Simulink仿真AM调制解调系统

Simulink仿真AM调制解调系统

XX理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验名称:Simulink仿真AM调制解调系统一、实验程序和结果:利用matlab中的simulink功能,对系统进行仿真。

1.语音信号的调制与解调(1)各部分参数设计:①输入的调制信号:调制信号的频率为20Hz,载波信号的频率为200Hz,二者的采样频率均为1000Hz,满足采样频率的要求。

②随机信号模拟的干扰:在实际仿真时,随机信号模拟信道的干扰信号,但在进行仿真时,并无图像输出。

大概设置存在问题。

③带通滤波器的参数设置:滤波器为带通滤波器,下限通带频率为150Hz,阻带频率为100Hz;上限通带频率为250Hz,阻带频率为300Hz.采样频率为1000Hz.④低通滤波器:低通滤波器的上限通带截止频率为25Hz,阻带频率为30Hz;采样频率为1000Hz。

(2)框图:(3)各处时域频域波形:A.调制信号:时域图像:频域图像:B.载波信号:时域波形:频域波形:C.调制后信号波形:时域波形:频域波形:D.加入噪声后图像:时域波形:频域波形:E.带通滤波器后信号图像:时域波形:频域波形:F.通过低通滤波器后信号图像:时域波形:频域波形:2、结果分析该系统使用乘法器对低频信号进行幅度调制,用低频信号u控制高频载波u0的幅度。

再利用想干解调的方法将原信号还原。

由输出波形可知,该系统基本实现了预定的功能。

但加噪声后的波形输出幅度波动较大,原因是带通滤波器对噪声的滤波效果不理想,导致解调后的波形含有剩余的噪声分量,主要是f0附近的噪声对波形造成了影响。

二、自选系统的系统函数为H(s)=(s^2+8s+10)/(s^2+5s+4)。

(1)系统框图:采用冲击信号作为输入(幅度为1),仿真信号进过系统后的单位冲击响应。

(3)输入信号时域波形:输出信号时域波形:。

MSK系统在Simulink里的仿真

MSK系统在Simulink里的仿真

系统设计与仿真总体设计MSK 只是多种调制解调模式中的一种。

如下图所示:即信号源、调制部分、加性高斯白噪声信道(AWGN信道)和解调部分组成。

通过以下步骤进行研究:1.对MSK数字通信系统调制解调原理进行分析研究并利用MATLAB软件建立仿真模型。

2.通过前面的理论研究理解,设置仿真模型里的参数。

3.运用MATLAB软件的仿真功能,得出MSK数字通信系统各点的仿真波形图。

图 1 总体设计框图MSK系统在Simulink里的仿真仿真设计图 2 MSK系统仿真(1)信源部分信源采用的是随机整数序列产生器,可以产生由0,1构成的序列。

图 3 随机整数产生器(2)MSK调制部分根据MSK信号表示函数可写成I/Q两路正交调制的形式,在这里采用这种方式来生成调制模块。

图 4 MSK信号调制部分(3)加性高斯白噪声信道加性高斯白噪声信道(AWGN 信道)是直接利用 Simulink 自带的 AWGN 模块,可以通过设置其中的信噪比来改变信道的性能。

(4)MSK解调部分MSK作为一种特殊的2FSK,如果把MSK看成是正交2FSK,用2FSK方法进行相干解调。

这里采用的是延时判决相干解调法。

图 5 MSK解调部分仿真参数设置调制部分(1)随机整数产生器(Random Integer Generator)该模块的设计主要是产生一组随机的0、1等概序列。

图 6 随机整数产生器(2)载波与正弦形加权函数载波可以分为I路载波和Q路载波。

正弦形加权函数有同相分量正弦形加权函数和正交分量正弦形加权函数两种。

图7 解调设计图8同相分量的正弦形加权函数参数设置图9 正交分量的正弦形加权函数参数设置图10 I路载波参数设置图11 Q路载波参数设置信道部分本设计使用相对较简单的一个加性高斯白噪声信道作为噪声信道,它在二进制相位调制信号中叠加高斯白噪声。

Initial seed(初始种子)即可以是标量也可以是矢量。

这个标量或矢量的长度要与信道匹配。

课程设计---运用Simulink仿真MSK和GMSK信号

课程设计---运用Simulink仿真MSK和GMSK信号

目录1前言 (1)2工程概况 (1)3正文 (2)3.1目的和意义 (2)3.2设计过程 (2)3.3MSK信号仿真设计 (2)3.3.1最小频移键控基本原理 (2)3.3.2 MSK的Simulink仿真 (4)3.3.3 GMSK信号仿真分析 (6)3.4MSK与GMSK波形分析和比较 (8)4致谢 (8)5参考文献 (9)前言MATLAB的初学者,可能有这样的体会:虽然使用MATLAB语言能较为方便地进行各种复杂的数学运算,但系统模型的建立、仿真以及程序的调试仍然是一件破花费时间的事情。

MATLAB是具有用法简易、可灵活运用、程式结构强又兼具延展性。

所以用它来实现对信号里的仿真是很直接的方法也是实践和理论的一次突破。

可以将提出的问题和解决问题的办法用熟悉的数字符号表示出来。

由于MATLAB的功能强大,应用性强,所以受到越来越多的科学工作者欢迎。

Simulink是MATLAB提供的一个用于对动态系统进行建模和仿真的软件包,具有丰富和的灵活的功能。

有了它,用户就可以将自己的计算机变成一个方便快捷的,面向各种系统的建模和分析实验室,从而解决相应的问题。

Simulink与MATLAB时高度集成在一起的,因此,Simulink与MATLAB之间可以灵活的交互操作。

Simulink可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真,它的建模范围广泛,可以针对任何能用数学来描述的系统进行建模。

Simulink 提供了利用鼠标拖放的方法来建立系统框图模型的图形界面,而且还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合。

MSK调制的主要优点是信号具有恒定振幅和信号功率谱密度在主瓣外衰减得较快。

然而,在某些通信场合,如移动通信中,对信号带外辐射功率的限制十分严格,要求对邻近信道的衰减达70dB~80dB以上。

因此,近来对MSK信号作些改进,如改进两正交支路的加权函数,称为高斯最小频移键控(GMSK,Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)调制方法等。

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多进制数字频率调制(MFSK)简称多频制,是2FSK方式的推广。它是用多 个不同的载波频率代表多种数字信息。 MFSK系统的组成方框图如下图所示。发送端采用键控选频的方式,接收端 采用非相干解调方式。
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统simulink设计如图:
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统仿真参数设置:2FSK
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统仿真结果:2FSK
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统仿真结果:8FSK
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统仿真结果:16FSK
基于Simulink的MFSK系统的实现
系统仿真结果:32FSK
通信系统课程设计答辩
基于Simulink的MFSK系统的实现 课程设计要求 1 设计多进制数字基带信号生成模块,产生 M进制基带信号 2 设计MFSK调制模块 3 设计信道模块,加性白噪声信道,功率可 调 4 设计MFSK解调系统 5 构成传输系统,设定测试点,观察各点波 形,记统的实现
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