基于simulink的数字基带传输系统仿真
基于simulink的数字调制与解调仿真
基于simulink的数字调制与解调仿真摘要simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制。
在接收端通过解调器把带通信号还原成数字信号地过程称为数字解调，通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。
本文介绍了2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 原理及比较其系统抗噪声性能，通过simulink对2ASK、2FAK、2PSK系统仿真，设计各数字带通传输系统调制与相干解调的方法，并分析及比较各系统的误码率和功率谱密度。
关键词：2ASK；2FSK；2PSK；simulinkThe Simulation of DigitalModulation and Demodulation Based on SimulinkAbstractSimulink is a visual simulation tool of the MATLAB, a block diagram designing environment based on the MATLAB, and a software package of realizing dynamic system modeling, simulation and analysis, which is widely used in linear system, nonlinear systems, digital control and the modeling and simulation of digital signal processing. Digital modulation is a progress of apply digital baseband signal to control carrier or transfer the digital baseband signal to digital band-pass signal (modulated signals). Digital demodulation is a progress of revert band-pass signal to digital signal through modem at the receiving terminal. Generally speaking, digital band-pass transmission system includes modulation and demodulation of digital transmission system. This paper introduces some principles of 2ASK 2FSK, 2PSK, 2DPSK, and make a comparison on their anti-noise performance system as well as some methods of simulating 2ASK, 2FSK 2PSK system through simulink and also discuss the methods of designing modulation and demodulation of various digital pass-band system. Moreover, this paper also analyze and compare error rate and power spectral density of various related system.Key words:2ASK;2FSK;2PSK;simulink目录第一章绪论 (1)1.1 通信概念 (1)1.2 通信系统模型 (2)1.3 Simulink简介 (4)1.4论文的主要研究内容 (5)第二章数字信号的载波传输 (6)2.1 二进制数字调制与解调原理 (6)2.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 (16)第三章 simulink调制与解调仿真 (19)3.1 2ASK的调制与解调仿真 (19)3.2 2FSK的调制与解调仿真 (28)3.3 2PSK的调制与解调仿真 (35)3.4 二进制数字调制系统的抗噪声性能比较 (40)总结 (42)参考文献 (43)第一章绪论1.1通信概念谈到通信，我们每个人都不陌生。
数字通信综合实验报告--数字频带传输系统仿真(用Simulink实现)陈信
广东石油化工学院计算机与电子信息学院综合实验报告课程名称数字通信综合实验题目：数字频带传输系统的仿真（用Simulink实现）专业电子信息工程班级电信12-***学号 120344901**姓名 *********指导教师陈信地点主楼8楼通信实验室时间：2015年5月04日至2015年5月08日目录一、目的和要求 (1)二、实验原理 (2)三、实验内容 (3)四、系统设计 (3)4.1、ASK调制 (3)4.2、ASK调制与解调 (5)五、实验结果与分析 (9)六、心得体会 (12)七、参考文献 (13)一、目的和要求目的：这次课程设计主要是运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台对2ASK频带传输系统仿真，并把运行仿真结果输入到显示器，根据显示器结果分析设计的系统性能。
在设计中，目的主要是仿真通信系统中频带传输技术中的ASK调制。
产生一段随机的二进制非归零码的频带信号，对其进行ASK调制后再加入加性高斯白噪声传输，在接收端对其进行ASK解调以恢复原信号，观察还原是否成功。
通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK调制与解调情况。
数字频带传输系统的仿真（用Simulink实现）要求：含纠错编译码、2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK调制与解调4种方式中的一种和高斯白噪声的信道。
1.画出系统结构图。
2.绘制出基带信号、已调信号、解调信号波形和它们频谱图，列出各simulink模块参数设计界面和眼图。
、二进制振幅键控原理（2ASK ）数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。
2ASK 信号可表示为t w t s t e c cos )()(0= （2-1） 式中，c w 为载波角频率，s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列)()(b n n nT t g a t s -=∑ （2-2） 其中，g(t)是持续时间b T 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；n a 为二进制数字⎩⎨⎧-=P P a n 101，出现概率为，出现概率为 （2-3）2ASK/OOK 信号的产生方法通常有两种：模拟调制（相乘器法）和键控法。
设计报告--003---数字基带传输系统的SIMULINK建模与仿真
数字基带传输系统的SIMULINK建模与仿真一．基带传输系统的仿真设计系统仿真采样率为1e4Hz，滤波器采样速率等于系统仿真采样率。
数字信号速率为1000bps，故在进入发送滤波器之前需要10倍升速率，接收解码后再以10倍降速率来恢复信号传输比特率。
仿真模型如图3-1所示，其中系统分为二进制信源、发送滤波器、高斯信道、接收匹配滤波器、接收采样、判决恢复以及信号测量等7部分。
图3-1 高斯信道下的基带传输系统测试模型图3-2 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析：将发送数据延迟22个采样单位的发送信号和经过基带传输系统传输过的接收恢复的信号，才吻合。
观察两个波形，不存在相位差。
即恢复定时脉冲的上升沿对准图的最佳采样时刻，定时系统设置成功完成。
图3-3 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析：①进行码型变换后的信号②进行波形变换后的信号，即发送滤波器的输出信号③信道输出信号，与信道输入信号即进行波形变换后的信号相比，存在衰减、失真和噪声干扰④接收滤波器输出的信号图3-4 高斯信道下的基带传输系统测试仿真结果分析：经过采样、判决和保持后信号二．接收机定时恢复并系统仿真在上述模型基础上，设计其接收机定时恢复系统并进行仿真。
双极性二进制信号本身不含有定时信息，故需要对其进行非线性处理（如平方或取绝对值），提取时钟的二分频分量，最后通过二分频来恢复接收定时脉冲。
系统仿真模型如图3-5所示，定时恢复子系统的内部结构如图3-6所示，其中采用了锁相环来锁定定时脉冲的二次谐波后，以二分频得出定时脉冲。
示波器用来恢复定时与理想定时之间的相位差，然后通过调整Integer Delay模块的延迟量使恢复定时脉冲的上升沿对准眼图最佳采样时刻。
图3-5 高斯信道下的基带传输系统——定时提取系统的模型图3-6 定时提取子系统的内部结构图3-7 定时提取系统的仿真结果分析：将发送数据延迟22个采样单位的发送信号和经过基带传输系统传输过的接收恢复的信号，才吻合。
基于MATLABSimulink的基带传输系统的仿真-(1)
基于MATLABSimulink的基带传输系统的仿真-(1)通信工程专业《通信原理》课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真学生姓名张莎学号1113024109所在院(系)陕西理工学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1104 班指导教师侯宝生合作者王翊东鲁少龙完成地点陕西理工学院物理与电信工程学院实验室2014年 3 月 12 日通信原理课程设计任务书院(系) 物电学院专业班级通信1104 学生姓名张莎一、通信原理课程设计题目基于MATLAB/Simulink的基带传输系统的仿真二、通信原理课程设计工作自2014年2月24日起至2014年3月14日止三、通信原理课程设计进行地点: 物电学院实验室四、通信原理课程设计的内容要求：1建立一个基带传输系统模型，选用合适基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。
要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。
另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计，假设接收定时恢复是理想的。
2.设计题目的详细建模仿真过程分析和说明，仿真的结果可以以时域波形，频谱图，星座图，误码率与信噪比曲线的形式给出。
课程设计说明书中应附仿真结果图及仿真所用到的程序代码（MATLAB）或仿真模型图（Simulink/SystemView）。
如提交仿真模型图，需提交相应模块的参数设置情况。
3.每人提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或仿仿真文件。
参考文献：[1]邓华.MATLAB通信仿真及其应用实例详解[M].人民邮电出版社.2003年[2]郑智琴.Simulink电子通信仿真与应用[M].国防工业出版社.2002年[3]赵鸿图.通信原理MATLAB仿真教程[M].人民邮电出版社.2010年[4]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].电子工业出版社.2011年[5]达新宇.通信原理实验与课程设计[M].北京邮电大学出版社.2005年[6]邵玉斌.MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].清华大学出版社.2008年指导教师侯宝生系(教研室)通信工程系接受论文 (设计)任务开始执行日期2014年2月24日学生签名基于MATLAB/Simulin的基带传输系统的仿真张莎（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1104班，陕西汉中723003）指导教师：侯宝生[摘要]未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号,不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。
详解MATLAB simulink通信系统建模与仿真 第六章ppt
等效为基带传输系统来研究。
什么是数字基带信号？ （1）基带信号：消息代码的电波形。 （2）数字：具有有限个电平状态。
数字终端
来源：
消息
数字调制
数字基带信号
数字频带信号 ASK/FSK/PSK信号
对比：数字基带信号 举例：PCM、ΔM信号
特点：信号含丰富的低频分量，甚至直流分量。
二、什么是数字基带传输系统？ （1）含义：不使用调制解调器而直接传输数字 基带信号的通信系统。如利用电传机在市内进行电 报通信、利用中继方式长距离传输PCM信号等。 （2）数字基带传输系统的基本结构（模型）：
6.2.2正交信号在AWGN信道下的 传输性能
考虑s0(t) 和 s1(t)是正交信号时，得
s0 (t ) 1,0 t Tb s (t ) 1,0 t Tb / 2 1 1, Tb / 2 t Tb
判决器将比较r0和r1，当r0>r1时，传输的是0。当 r0<r1时传输的是1。
10
0
二进制正交信号在AWGN信道下的误比特率性能 仿真结果 理论结果
10
-1
误比特率 Pe
10
-2
10
-3
10
-4
10
-5
0
2
4
6 Eb/N0
8
10
12
例6.3 用Simulink重新仿真例6.1
6.2.3双极性信号在AWGN信道下 的传输性能
当发送的是s0(t)时，相关器的输出r=Eb+n，当发 送的是s1(t)时，相关器的输出r=-Eb+n，最佳判决 器与阈值0相比较，若r>0,则判决s0(t)被发送，若 r<0，则判决s1(t)被发送。
基于Simulink的数字通信系统仿真— 采用 2PSK调制技术
1.项目目的基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2PSK调制技术1.1技术要求（1）对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制相移键控（2PSK）及解调技术和高斯噪声信道原理等。
(2)建立数字通信系统数学模型；(3)建立完整的基于2PSK的模拟通信系统仿真模型；(4)对系统进行仿真、分析。
1.2主要任务(1)建立模拟通信系统数学模型；（2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型；(3)对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果；(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。
2. 项目正文：2.1二进制相移键控——2PSK设计原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。
相应的2psk信号波形的示例见下一页1 0 1图1-1 2psk信号波形▪调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。
一般把信号振荡一次（一周）作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。
当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。
基于Simulink的双极型数字基带传输系统的仿真
基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的双极型数字基带传输系统的仿真作者：陈声登刘杰来源：《现代电子技术》2008年第24期摘要：Simulink是Matlab中动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，根据双极型码可以在电缆等无接地的传输线上传输，并且双极型码也得到较多的应用，利用离散滤波器，模拟码间串扰，在对数字基带传输系统进行分析基础上,分析了双极性基带信号的误码率问题，利用Simulink描述了双极型无码间干扰的数字基带系统和有码间数字基带系统，并进行仿真结果的分析，仿真结果和理论基本一致。
关键词：双极型；离散滤波器；码间串扰；Simulink中图分类号：TN929文献标识码：B文章编号：1004-373X(2008)24-145-03Bipolar Code Digital Baseband Transmission System Simulation Based on SimulinkCHEN Shengdeng,LIU Jie(College of Physics and Information Engineering,Fuzhou University,Fuzhou,350002,China)Abstract：Simulink is the integration environment for modeling,simulation and analysis of the dynamic system in Matlab,according to bipolar code can be transmited in cable and not grounding transmission line and so on,and bipolar code has got more ing Discrete filter to simulate the crosstalk between code,based on the analysis of digital base band transmission system,the error rate question of the bipolar baseband signal is analysised and the signal baseband system of having crosstalk and the signal baseband system of not crosstalk are described,and the simulation result is analysed.Simulation results and theoretical are basically the same.Keywords：bipolar code;discrete filter;crosstalk between code;Simulink1 引言基带信号,是指消息源的消息直接经过转换器转换成的电信号。
基于SIMULINK的基带传输码设计与仿真【开题报告】
开题报告通信工程基于SIMULINK的基带传输码设计与仿真一、课题研究意义及现状20世纪60年代出现了数字传输技术，它采用了数字信号来传递信息，从此通信进入了数字化时代。
目前，通信网已基本实现数字化，在我国公众通信网中传输的信号主要是数字信号。
数字通信系统主要的两种通信模式：数字频带传输通信系统，数字基带传输通信系统。
目前，数字通信在卫星通信、光纤通信、移动通信等方面发展很快。
由于基带传输系统在数字传输系统中有不可替代的作用，其应用范围也随着技术的发展渗入网络通信、卫星通信、手机通信、数字电视、数字电话等生活、科技的各方面，日益成为数字通信传输系统中的关键技术。
虽然就潜在能力而言，频带比基带传输的快而且覆盖较长的距离，但频带需要在每个连接末端接入一个调制解调器，这就提高了设备接入局域网的费用。
所以说，基带传输是广泛使用的技术基础，也在广泛的运用于数字传输通信系统中。
准确地传输数字信息是数字通信中的一个重要环节。
在数字传输系统中，它的传输对象通常是二进制数字信息。
它可能是来自计算机、网络或其他数字设备的各种数字代码，也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号。
这种脉冲信号被成为数字基带信号，这是因为它们所占据的频带通常从直流和低频开始。
数字基带信号不经过载波调制而直接传输，称为基带传输。
数字基带波形被脉冲变换器变换成适应信道传输的码型后送入信道。
在基带传输中，数字基带信号本身是否携带有位同步信息，将很大程度上影响数字基带传输系统的性能。
二、课题研究的主要内容和预期目标主要内容：研究应用Matlab/Simulink对常用数字基带传输码型进行建模和仿真，即在常用传输码型的编码规则和仿真波形以及频谱特性分析的基础上，提出改善基带传输码性能的方法及措施。
预期目标：认识常见数字基带信号，掌握常用数字基带传输码型的编码规则，了解各种基带信号码型的特点，进一步认识码型变换的必要性和重要性。
熟练掌握Simulink的建模和仿真，提出改善基带传输码性能的方法及措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于s i m u l i n k的数字基带传输系统仿真
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
基于s i m u l i n k的数字基带传输系统仿真
【摘要】本课题主要是通过构建数字基带传输系统的各组成模块，包括信号发送，信号接受，谱分析和误码分析部分，从而对数字基带传输系统有深刻的认识。
主要研究方法是利用Simulink软件进行数字基带传输系统的仿真，将各组成模块连接与封装，从而仿真出整个基带传输系统，最后通过调节噪声方差值的不同，运行并分析结果。
研究的目的在于，熟悉基带传输系统各个环节，从而对基带传输系统有更深刻的了解。
仿真的结果表明，在噪声较小的情况下误码率较小，较大的情况下则较大，而且各个模块基本可以完成其相对应的功能。
本课题使用的MATLAB软件是当今最优秀的科技应用软件之一，它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
【关键词】数字基带传输系统；升余弦滤波器；数字基带信号；SIMULINK
1 引言
通过对计算机仿真的了解，对计算机仿真在工程领域的运用，可以体会到它的优点仿真软件matlab在控制领域以及通信，数字信号处理等等领域都有它强大的生命力。
其功能的完善奠定了它在各个领域的仿真的地位。
通过对simulink的使用会对数字基带传输系统的各个部分具有更加直观而深刻的理解，对通信系统的仿真，以及各个波形的仿真，可以很直观的理解各个模块的功能以及注意的问题。
需要仿真的包括基带信号，发送滤波器、接受滤波器、信道、定时系统、抽样判决系统、误码率分析模块眼图模块。
现在通信系统是非常复杂和庞大的大规模系统，在各种噪声和干扰的存在下，一般很难通过解析的方法求得系统的精确数学描述。
在这种情况下系统仿真就成为了一个极为有效的工具[2]。
此外，在对现代通信系统协议、新算法和新体系结构的设计当中，直接进行试验测试几乎是不可能的，因为这些新系统、新算法、和新的体系结构根本就还没有实现，在这种情况下只能通过仿真来检验所考察的对象，从而验证这些新的结论，以及方法。
在将来的科研以及教学当中matlab/simulink将会发挥很大的作用，一些科研所都在使用此软件，所以作为学生，或是研究者很有必要掌握这个重要的软件，从而对自己的工作或是学习带来方便。
2 基带传输系统介绍
基本传输系统
信号波形，传输码型，以及频谱特性的是研究的重点，核心是研究如何设计基带传输总特性，以消除码间串扰，以及如何有效地减小信道加性噪声的影响，从而提高系统抗噪声性能。
最后通过眼图，误码率仪，等观测系统性能。
整个传输系统的构成主要有：信源，发送设备，信道，接收设备，同步定时设备，判决抽样设备，误码率仪，眼图，功率谱仪等构成。
其构成框图如下：图3-5数字基带信号传输系统的组成
1、信道信号形成器（发送滤波器）：压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。
2、信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。
另外信道还会引入噪声n(t) ，并假设它是均值为零的高斯白噪声。
3、接收滤波器：它用来接收信号，滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。
4、抽样判决器：对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。
5、同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲。
传输系统各点波形
基带系统的各点波形示意图：
a 输入波形
b 码型变换后的波形
c 要传输的波形
d 在信道中叠加白噪声的传输波形
e 接收滤波器输出波形
f 位定时脉冲
g 恢复的信息（有
误码）
总结
理论上，数字信息可以直接用数字代码序列表示和传输，但实际当中按照通信系统和信道的情况，一般需要进行不同形式的编码，而且还要选用一组取值有限的离散波形来表示。
这些取值离散的波形可以是未经调制的电信号，也可以是调制后的信号。
未经调制的信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。
这样的信号称之为数字基带信号，这样的信号可以在具有低通特性的有限传输信道中，尤其是在传输距离较近的情况下，基带信号可以不通过载波调制而直接传输，这样的传输系统称之为数自己带传输系统。
3 仿真过程介绍
信号码型变换部分
AMI：
极性与归零变换：
传输系统部分
传输系统的仿真包含了很多模块，例如发送模块、信道模块。
接收模块等等。
整个系统仿真图如下：
位同步模块内部结构：
抽样判决模块内部结构：谱分析：
接收端信号功率谱：
眼
图分析：
误码率分析：
仿真运行分析
在上面给出的仿真条件下，观察仿真运行情况。
系统仿真结果由误码率图、眼图、以及波形图所示，在频带范围-
500MHz~500MHz 内，产生方差为时，经信
道传输的信号频谱如4.1.3所示，产生的误码率为。
4 小结
首先对数字基带传输系统的各部分的组成进行了介绍，然后给出了仿真模型，分析了系统运行情况。
读者通过学习，可以了解和熟悉数字基带传输系统的特点，掌握MATLAB/Simulink仿真设计的方法和相关
原理。
References (参考文献)
[1]邵玉斌. Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析. 北京:
[2]清华大学出版社.34
[3]（美）拉帕波特. 无线通信原理与应用（第二版）（英文
版）. 电子工业出版社.90
Simulation design of Digital baseband transmission
system
Abstract: The main subject is to build digital baseband transmission system of the constituent modules, including signal transmission, signal reception, spectral analysis and error analysis section, and thus the digital baseband transmission systems have a deep understanding. Main research method is the use of Simulink software for digital baseband transmission system simulation for each of the component modules and packages, thus simulating the entire base-band transmission system, and finally by adjusting the different noise variance, run and analyze the results. Purpose of the study is familiar with all aspects of base-band transmission system, and thus the base-band transmission system to gain a deeper understanding. Simulation results show that the noise is relatively small error rate smaller, the larger the case of the larger, and each module can be basically completed its corresponding function. The subject of the use of MATLAB software is the most outstanding applications of technology, which in many scientific fields as computer-aided design and analysis, algorithm and application development tools and the basic platform of choice. Keywords: Digital baseband transmission system; raised cosine filter; digital baseband signal; SIMULINK。