基于MATLAB的2ASK频带传输系统仿真与性能分析报告
通信原理综合实验数字频带传输系统的仿真报告

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专业电子信息工程班级学号姓名指导教师地点时间:2015年7月04日至2015年7月08日摘要此次课程设计主要运用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。
关键词:Simulink ;高斯白噪声;调制与解调第1章前言 (4)1.设计平台 (4)2. Simulink (5)第2章通信技术的历史和发展 (7)2.1通信的概念 (7)2.2 通信的发展史简介 (9)2.3通信技术的发展现状和趋势 (9)第3章2ASK的基本原理 (10)3.1 2ASK定义 (10)3.2 2ASK的调制 (11)3.3 2ASK的解调 (11)第4章2ASK频带系统设计方案 (12)4.1仿真系统的调制与解调过程 (12)4.2 SIMULINK下2ASK系统的设计 (12)第5章仿真结果分析 (17)第6章出现的问题及解决方法 (23)第7章总结 (24)参考文献 (24)第1章前言在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。
将原始的数字基带信号,经过频谱搬移,变换为适合在频带上传输的频带信号,传输这个信号的系统就称为频带传输系统。
在频带传输系统中,根据数字信号对载波不同参数的控制,形成不同的频带调制方法。
幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是,载波数字形式的调制信号在控制下通断,此时又可称作开关键控法(OOK)。
本设计中选择正弦波作为载波,用一个二进制基带信号对载波信号的振幅进行调制,载波数字信号1或0的控制下通或断,在信号为1的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送,调制后的信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍,此制称为二进制振幅键控信号。
基于MATLAB的2FSK的课程设计报告

-.课程设计班级:姓名:学号:指导教师:成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系- . -课程设计评分标准-.摘要本文主要是利用MATLAB7.0来实现2FSK数字调制系统解调器的设计。
该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、承受滤波器模块、解调以及信宿,并未各个模块进展相应的参数设置。
在此根底上熟悉MATLAB的功能及操作,最后通过观察仿真图形进展波形分析及系统的性能评价。
关键词:2FSK MATLAB 调制解调- . --.目录引言11. 背景知识介绍31.2MATLBE介绍52. 2FSK的调制与解调原理82.1 2FSK的产生82.2 2FSK滤波器的解调和抗噪声性能11 3仿真系统模型设计143.1仿真思路143.2仿真结果153.3 Simulink仿真模型图183.4结果分析213.4.1Matlab仿真结果分析213.4.2 simulink仿真结果分析223.5心得体会234参考文献25附录1 MATLAB仿真程序26引言2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是调频法,一种是开关法。
这两种方法产生的2FSK信号的波形根本一样,只有一点差异,即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的,而开关法产生的2FSK信号那么分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号,故相邻码元之间的相位不一定是连续的。
本设计采用后者--开关法。
2FSK信号的接收也分为相干和非相干接收两种,非相干接收方法不止一种,它们都不利用信号的相位信息。
故本设计采用相干解调法。
1.背景知识介绍1.1通信介绍通信就是克制距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。
消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。
消息有模拟消息〔如语音、图像等〕以及数字消息〔如数据、文字等〕之分。
所有消息必须在转换成电信号〔通常简称为信号〕后才能在通信系统中传输。
所以,信号是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。
通信原理综合实验数字频带传输系统的仿真报告解析

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专业电子信息工程班级学号姓名指导教师地点时间:2015年7月04日至2015年7月08日摘要此次课程设计主要运用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。
关键词:Simulink ;高斯白噪声;调制与解调第1章前言 (4)1.设计平台 (4)2. Simulink (5)第2章通信技术的历史和发展 (7)2.1通信的概念 (7)2.2 通信的发展史简介 (9)2.3通信技术的发展现状和趋势 (9)第3章2ASK的基本原理 (10)3.1 2ASK定义 (10)3.2 2ASK的调制 (11)3.3 2ASK的解调 (11)第4章2ASK频带系统设计方案 (12)4.1仿真系统的调制与解调过程 (12)4.2 SIMULINK下2ASK系统的设计 (12)第5章仿真结果分析 (17)第6章出现的问题及解决方法 (23)第7章总结 (24)参考文献 (24)第1章前言在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。
将原始的数字基带信号,经过频谱搬移,变换为适合在频带上传输的频带信号,传输这个信号的系统就称为频带传输系统。
在频带传输系统中,根据数字信号对载波不同参数的控制,形成不同的频带调制方法。
幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是,载波数字形式的调制信号在控制下通断,此时又可称作开关键控法(OOK)。
本设计中选择正弦波作为载波,用一个二进制基带信号对载波信号的振幅进行调制,载波数字信号1或0的控制下通或断,在信号为1的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送,调制后的信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍,此制称为二进制振幅键控信号。
MATLAB进行2ASK和2FSK的simulink仿真分析

通信系统综合设计题目:基于MATLAB的通信系统的仿真系别通信工程专业班级T1341学生姓名徐野指导教师张立新提交日期 2016.06.25摘要现代通信仿真技术是对设计的通信系统进行模拟仿真的一门科学技术,以提升系统的可用性。
通信系统是用于完成信息传输过程的技术系统的总称。
现代通信系统分为无线通信和有线通信,它在各个领域发挥越来越重要的作用。
MATLAB 和System viewv Simulink是实现通信仿真的重要技术段。
MATLAB是商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
利用它们可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合通信系统和各种多速率系统,也可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
它是一个强有力的动态系统分析工具,可进行包括数字信号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析。
System View是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具,它实现了功能的软件化,避开了复杂的硬件搭建,在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真本文利用System view软件设计模拟调制和解调电路,通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性。
本文通过分别用Matlab、Simulink、System view设计2FSK调制与解调的仿真,深入了解数字频率调制2FSK的基本原理,掌握用现代通信仿真技术对解调与调制的实现,深刻理解Matlab、Simulink以及System view软件的使用方法和设计方法目录第一章MATLAB简介 (1)1.1 MATLAB简介 (1)1.2 Similink仿真技术 (1)第二章 2ASK和2FSK的基本原理和实现 (2)2.1 数字调制2ASK的原理 (2)2.2 二进制移频键控(2FSK) (4)第三章调制与解调仿真 (8)3.1 2ASK调制仿真 (8)3.1.1 2ASK模型建立 (8)3.1.2 2ASK模型参数设置及仿真的结果 (9)3.2 2FSK调制仿真 (11)3.2.1 2FSK模型建立 (11)3.2.2 2FSK模型参数设置及仿真的结果 (12)第四章总结与心得 (16)第一章MATLAB简介1.1 MATLAB简介MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
基于MATLAB仿真的数字信号调制的性能比较和分析

2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析比较指导教师:班级:学号:姓名:引言:数字信号有两种传输方式,分别是基带传输方式和调制传输方式,即带通,在实际应用中,因基带信号含有大量低频分量不利于传送,所以必须经过载波和调制形成带通信号,通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化,这这一过程即为数字调制。
数字调制为信号长距离高效传输提供保障,现已广泛应用于生活和生产中。
另外根据控制载波参量方式的不同,数字调制主要有调幅(ASK ),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。
本次课题针对于二进制的2ASK 、2FSK 、2PSK 进行讨论,应用Matlab 矩阵实验室进行仿真,分析和修改,通过仿真系统生成一个人机交互界面,以利于仿真系统的操作。
通过对系统的仿真,更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素,以便于比较,评论和改进。
关键词: 数字,载波,调制,2ASK ,2FSK ,2PSK ,Matlab ,仿真,性能,比较,分析正文:一 .数字调制与解调原理1.1 2ASK(1)2ASK2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。
由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。
表达式为:⎩⎨⎧===001,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当,当ω1.2 2FSK2FSK可以看做是2个不同频率的2ASK的叠加,其调制与解调方法与2ASK差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK调制信号。
公式如下:⎩⎨⎧===cos1,cos)(212kk FSK atAatAts当,当ωω1.3 2PSK2PSK以载波的相位变化为基准,载波的相位随数字基带序列信号的1或者0而改变,通常用已经调制完的载波的0或者π表示数据1或者0,每种相位与之一一对应。
基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真课程设计报告 精品

课程设计班级:姓名:学号:指导教师:成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系课程设计评分标准基于MATLAB/simulink的2FSK系统的仿真一、摘要本文是基于matlab和simulink环境下对信号的调制与解调过程的仿真,通过仿真,对系统的误码率的分析,以及理论与仿真结果的比较,二、关键字:目录1 背景知识 (1)1.1通信简介 (1)1.2仿真系统的简介: (2)1.32FSK的调制与解调的原理: (3)1.3.1 2FSK的产生 (4)1.3.2 2FSK滤波器的解调及抗噪声性能 (6)1.3.3 由相关调制解调的原理图 (8)2 仿真系统模型的设计: (9)2.1仿真框图 (9)2.2仿真目的和意义: (9)2.3仿真思路 (9)2.4M文件和仿真结果 (9)2.5 SIMULINK仿真模型图: (15)2.6结果分析: (20)2.6.1 Matlab仿真结果分析 (20)2.6.2 (21)3 心得体会: (21)4 参考文献 (21)1 背景知识1.1 通信简介通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。
消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。
消息有模拟消息(如语音、图像等)以及数字消息(如数据、文字等)之分。
所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。
所以,信号是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。
相应的信号可分为模拟信号和数字信号,模拟信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是连续的,如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。
数字信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是离散的,如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。
通信的目的是传递消息,但对受信者有用的是消息中包含的有效内容,也即信息。
消息是具体的、表面的,而信息是抽象的、本质的,且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。
通信原理matlab课程设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真
通信原理matlab课程设计--2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真南昌大学通信原理课程设计报告题目: 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真姓名:学院:信工学院专业:指导教师:完成日期:2013 年5 月5日一、设计要求课程设计需要运用MATLAB 编程实现2ASK,2FSK,2PSK ,2DPSK 调制解调过程,并且输出其源码,调制后码元以及解调后码元的波形。
二、基本原理二进制数字调制技术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。
通常使用键控法来实现数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
(1)振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和相位保持不变,在2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息‘0’和‘1’。
OOK (通-断键控)是一种常用的二进制振幅键控式模拟调制器法 键控法包络检波法)开关电路2e2e同步检测法(2) 一个2FSK 信号可以看成是两个不同载波的2ASK 信号的叠加。
其解调和解调方法和ASK 差不多。
2FSK 信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK 频谱的组合。
2FSK 信号的产生方法采用模拟调频电路来实现:信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。
采用键控法来实现:相邻码元之间的相位不一定连续。
2FSK 信号的解调方法相干解调2e FSK2e FSK非相干解调(3) 2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信号为0时相位相对于初始相位为0, 当基带信号为1时相对于初始相位为180°。
调制器原理方框图如下:检控法2PSK 信号的解调器原理方框图(4) 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,所以又称相对相移键控。
MATLAB2psk通信系统仿真报告
MATLAB2psk通信系统仿真报告英文回答:I am a MATLAB expert, and I can help you with your project. I have extensive experience in MATLAB programming, and I can quickly and accurately complete your project. I am also fluent in English and Chinese, so I can easily communicate with you about your project.Here is a brief overview of my capabilities:I can create custom MATLAB functions and scripts to automate tasks.I can develop MATLAB GUIs for data visualization and analysis.I can work with large datasets and perform complex data analysis tasks.I can create reports and presentations to communicate your results.I am confident that I can provide you with the high-quality MATLAB programming services that you need. Please feel free to contact me to discuss your project in more detail.中文回答:大家好,我是MATLAB专家,我可以帮助您完成您的项目。
我在MATLAB编程方面拥有丰富的经验,可以快速准确地完成您的项目。
2ASK数字传输系统仿真的课程设计报告
通信原理课程设计报告题目:2ASK数字传输系统仿真专业:电子信息工程班级:06级1班指导教师:石琳二00九年七月目录一.课程设计的基本任务 (1)二.课程设计的基本要求 (2)三.2ASK数字信息系统模型及仿真环境 (2)四.系统的建立及其仿真 (5)五.总结与体会 (11)六.参考文献 (13)1、课程设计的基本任务1 掌握通信过程的基本原理;2 会画出数字通信过程的基本框图;3 学会运用MATLAB来进行通信系统的仿真;4 掌握数字通信的2ASK调制方式。
2、课程设计的基本要求1设计出2ASK数字通信系统的结构,包括信源,调制,发送滤波器模块,信道,接受滤波器模块以及信宿,在系统出采用模块化表示2根据通信原理,设计出各个模块的参数(例如码速率,滤波器的截止频率等)3 基于MATLAB平台对系统进行仿真4 分析仿真波形5 针对仿真出该数字传输系统的误码率性能,画出SNR和误码率的曲线。
3、2ASK数字信息系统模型及仿真环境3.1数字通信系统的基本模型从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成.仿真框图可以分为四部分:(1)数字信号的生成与调制:①数字信号的生成:数字信号采用Bernoulli binary generator产生。
②调制:数字调制有调幅、调相、调频三种基本形式,并可以派生出其它形式,数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。
数字调制信号,在二进制时有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)。
调制采用正弦载波数字调制系统,设定其频率为8000rad/sec,(2)数字信号在信道中的传输:将随机二进制信号与高频载波信号相乘后,通过带通滤波器,滤除干扰,然后通过加性的高斯白噪声信道(3)对接收到的信号进行解调:解调采用相干解调。
MATLAB实践报告——双极性二进制基带传输系统的仿真和误码性能验证
《MATLAB实践》报告课题:双极性二进制基带传输系统的仿真和误码性能验证目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目描述和要求 (3)3.课程设计报告内容 (3)4.仿真结果分析和结论 (7)1.课程设计目的(1)借助MATLAB软件,基于基本的计算机编程思想和专业理论,对电子信息领域和通信工程领域的基本理论或问题进行仿真。
(2)通过仿真实验验证本学科中一些基本理论、特性,使学生对利用MATLAB 解决本专业问题有形象体会,并能举一反三,基本掌握利用MATLAB进行通信电子信息系统仿真和实验的基本方法和技能,提高学生的科学实验能力,培养与提高学生的科学实验素养。
(3)通过实践训练,对项目进行需求分析,程序功能设计,编码,调试维护,撰写实践报告,培养学生软件工程思想,养成良好软件编码习惯。
2.课程设计题目描述和要求(1)题目:双极性二进制基带传输系统的仿真和误码性能验证(2)要求:①.画出高斯噪声下,双极性二进制基带传输系统的传输模型②.画出发送信号的星座图,以及不同信噪比情况下,接收信号的星座图③.画出发送信号的波形图,以及不同信噪比情况下,接收信号波形图④.画出误比特率的理论曲线和仿真曲线⑤.能对②③④的结果,进行分析,解释结果的合理性⑥.改变系统采样率、升余弦滤波器滚降系数、延时,重做②③④,并进行比较,分析结果的合理性3.课程设计报告内容3.1双极性二进制基带传输系统的传输模型图1 传输模型3.2双极性二进制基带传输系统的仿真框图和程序流程图图2 仿真框图图3 程序流程图3.3 星座图的绘制在B点(发射端)和E点(接收端)处使用scatterplot直接绘制星座图。
-1-0.500.51Q u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot-4-2024Q u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot图4 发射端星座图 图5 接受端星座图(SNR=0db )-1.5-1-0.500.511.5Q u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot-1-0.500.51Q u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot图6 接受端星座图(SNR=12db ) 图7 接受端星座图(SNR=20db )星座图表示的是采样点的分布,在发射端因为没有噪声干扰,所以只有-1和1两种情况;在接收端,因为传输过程中受到噪声干扰,所以采样点的分布会变得散乱,但信噪比越大,信号受噪声影响越小,抽样点越集中分布在-1和1的周围。
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本科生毕业论文(设计)题目:基于MATLAB/Simulink的ASK频带传输系统仿真与性能分析学院机电工程学院专业班级电子信息工程07级2班学生姓名指导教师撰写日期:2011年4 月19 日摘要本毕业设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台进行ASK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。
在毕业设计中,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基带信号,对其进行ASK调制后再送入加性高斯白噪声(AWGN)信道传输,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,改变AWGN信道的信噪比,计算传输前后的误码率,绘制信噪比-误码率曲线,并与理论曲线比较进行说明。
关键词Simulink,ASK调制,高斯白噪声,信噪比-误码率Based on MATLAB/Simulink add band of transmission system simulation and performance analysisAbstractThe graduation design, the main use MATLAB integration environment like the simulink7.1 simulation platform of transmission system simulation, and bandwidth input to the operation simulation results, according to display monitor analysis and design of the system performance. At the graduation design, goal mainly is simulation communication system the ASK modulation bandwidth transmission technology. Produce a random binary non zero yards, and carry on the baseband signal sent again after add modulation additive white gaussian noise (AWGN) channel transmission, in the receiver to add to restore the original signal demodulation, observe whether success, change reduction AWGN channel SNR, calculation, rendering the transmission error before signal-to-noise ratio - ber curve, and compared with theoretical curves show.Key Words: Simulink; ASK modulation; AWGN; SNR--bit error rate目录1 引言.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 设计目的............................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 设计平台............................................................................................... 错误!未定义书签。
2 基本原理 (2)2.1 Simulink工作环境 (2)2.2二进制振幅键控(2ASK)原理 (4)3 系统设计 (5)3.1 ASK调制与解调 (5)3.2加入高斯白噪声后的ASK调制与解调 (11)3.3 误码率的计算 (15)4 出现的问题及解决的方法 (19)5 结语 (20)参考文献 (22)致谢 (23)附录1:误码率计算(理论曲线) (24)附录2:误码率计算(实际曲线) (25)1 引言本毕业设计主要是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节。
通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课,是通信工程专业后续专业课的基础。
掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础,可提高处理通信系统问题能力和素质。
由于通信工程专业理论深、实践性强,做好课程设计,对学生掌握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。
设计或分析一个简单的通信系统,有助于加深对通信系统原理及组成的理解。
通过课程设计,可以进一步理解通信系统的基本组成、模拟通信和数字通信的基础理论、通信系统发射端信号的形成及接收端信号解调的原理、通信系统信号传输质量的检测等方面的相关知识。
1.1 设计目的通过设计基于MATLAB/Simulink的ASK频带传输系统仿真与性能分析,让我深入理解和掌握二进制数字调制通信系统的各个关键环节,包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。
在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。
使学生对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。
在进行了专业基础课和《通信原理》课程教学的基础上,设计或分析一个简单的通信系统,有助于加深对通信系统原理及组成的理解。
1.2设计平台MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件,是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。
它集图示和精确计算于一身,在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到广泛应用。
它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具,而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀的教学工具,在世界各地的高等院校中十分流行,在各类工业应用中更有不俗的表现。
MATLAB可以在几乎所有的PC机和大型计算机上运行,适用于Windows、UNIX等各种系统平台[1]。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink[2]。
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。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
模型化图形输入是指Simulik提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型,进而进行仿真与分析[3]。
2 基本原理2.1 Simulink工作环境(1)模型库在MATLAB命令窗口输入“Simulink”并回车,就可进入Simulink模型库单击或工具栏上的按钮也可进入。
Simulik模块库按功能进行分为以下8类子库:Continuous(连续模块)Discrete(离散模块)Function&Tables(函数和平台模块)Math(数学模块)Nonlinear(非线性模块)Signals&Systems(信号和系统模块)Sinks(接收器模块)Sources(输入源模块)用户可以根据需要混合使用歌库中的模块来组合系统,也可以封装自己的模块,自定义模块库、从而实现全图形化仿真。
S imulink模型库中的仿真模块组织成三级树结构Simulink子模型库中包含了Continous、Discontinus等下一级模型库Continous模型库中又包含了若干模块,可直接加入仿真模型。
图2-1 Simulink工具箱(2)设计仿真模型在MATLAB子窗口或Simulink模型库的菜单栏依次选择“File” | “New” | “Model”,即可生成空白仿真模型窗口图2-2 新建仿真模型窗口(3)运行仿真两种方式分别是菜单方式和命令行方式,菜单方式:在菜单栏中依次选择"Simulation" | "Start" 或在工具栏上单击。
命令行方式:输入“sim”启动仿真进程比较这两种不同的运行方式:菜单方式的优点在于交互性,通过设置示波器或显示模块即可在仿真过程中观察输出信号。
命令行方式启动模型后,不能观察仿真进程,但仍可通过显示模块观察输出,适用于批处理方式[4]。
2.2二进制振幅键控原理(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。
本课程设计运用模拟幅度调制的方法,用乘法器实现。