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1、MatlabSimulink通信系统建模与仿真课程设计 电子信息课程设计 题目: Matlab/Simulink通信 系统建模与仿真 班级: 2008级电子(X)班 学号: 姓名: 电子信息课程设计 Matlab/Simulink通信系统建模与仿真 一、设计目的:学习Matlab/Simulink的功能及基本用法,对给定系统进行建模与仿真。 二、基本学问:Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,依托于MATLAB丰富的仿真资源,可应用于任何运用数学方式进行描述的动态系统,其最大优点是易学、易用,只需用鼠标拖动模块框图就能快速建立起系统的框图模型。三、设计内容: 1、基本练
2、习: (1) 启动SIMULINK:先启动MATLAB,在吩咐窗口中键入:simulink,回车;或点击窗口上的SIMULINK图标按钮。 图(1)建立simulink (2) 点击FilenewModel或白纸图标,打开一个创建新模型的窗口。 (3) 移动模块到新建的窗口,并按须要排布。(4) 连接模块:将光标指向起始模块的输出口,光标变为“+”,然后拖动鼠标到目标模块的输入口;或者,先单击起始模块,按下Ctrl键再单击目标模块。(5) 在连线中插入模块:只需将模块拖动到连线上。(6) 连线的分支与变更:用鼠标单击要分支的连线,光标变为“+”,然后拖动到目标模块;单击并拖动连线可变更连线的路
3、径。(7) 信号的组合:用Mux模块可将多个标量信号组合成一个失量信号,送到另一模块(如示波器Scope)。(8) 生成标签信号:双击须要加入标签的信号线,会出现标签编辑框,键入标签文本即可。或点击EditSignal Properties。传递:选择信号线并双击,在标签编辑框中键入<>,并在该尖括号内键入信号标签即可。四、建立模型 1. 建立仿真模型 (1)在simulink library browser中查找元器件,并放置在创建的新模型的窗口中,连接元器件,得到如下的仿真模型。 图(2)调幅解调器性能测试仿真模型 (2)分别双击双边带相干解调模块和低通滤波器模块,弹出如下的对
4、话框 ,进行相应的参数设置。 (3)相干解调模块载波设置为1MHZ,初相位为-pi/2,低通滤波器截止频率为6000HZ。 图(3)双边带相干解调模块及低通滤波器的设置对话框 (4)在MATLAB中输入如下程序进行仿真。 % ch5problem1.m SNR_in_dB=-10:2:30; SNR_in=10.(SNR_in_dB./10); % 信道信噪比 m_a=0.3; % 调制度 P=0.5+(m_a2)/4; % 信号功率 for k=1:length(SNR_in) sigma2=P/SNR_in(k); % 计算信道噪声方差并送入仿真模型 sim(ch5problem1.mdl
5、) ; % 执行仿真 SNRdemod(k,:)=SNR_out; % 记录仿真结果 end plot(SNR_in_dB, SNRdemod); xlabel(输入信噪比 dB); ylabel(解调输出信噪比 dB); legend(包络检波,相干解调); 执行程序之后,得出仿真结果如下图所示。图中给出了不同输入信噪比下两种解调器输出的信噪比曲线。从图中可见,高输入信噪比状况下,相干解调方法下的输出解调信噪比大致比包络检波法好3dB左右,但是在低输入信噪比状况下,包络检波输出信号质量急剧下降,这样我们就通过仿真验证了包络检波的门限效应。 图(4)解调信噪比仿真结果 同时在仿真中给出了三路解
6、调输出信号的波形,如下,从解调输出的波形上也可以看出,在相同噪声传输条件下,包络检波输出的正弦波幅度较小,也即包络检波的解调增益较相干解调要小。 图(5)仿真输出的解调信号波形 2建立另一个仿真模型 (1) 在图(2)的基础上加上一个锁相环,构成锁相环相干解调器模型,如下。 图(6)锁相环提取载波的相干解调仿真模型 (2) 用类似于对图(2)进行仿真的程序进行仿真,程序如下 % ch5problem1progB.m SNR_in_dB=-10:2:30; SNR_in=10.(SNR_in_dB./10); % 信道信噪比 m_a=0.3; % 调制度 P=0.5+(m_a2)/4; % 信号
7、功率 for k=1:length(SNR_in) sigma2=P/SNR_in(k); % 计算信道噪声方差并送入仿真模型 sim( ch5problem1progB.mdl); % 执行仿真 SNRdemod(k,:)=SNR_out; % 记录仿真结果 end plot(SNR_in_dB, SNRdemod); xlabel(输入信噪比 dB); ylabel(解调输出信噪比 dB); legend(包络检波,相干解调); (3) 仿真的波形如下,从结果中可以看出,在低信噪比下,锁相环相干解调器的性能比志向解调模块要差一些,但在实际中由于PLL的门限效应,一般不能达到这里仿真出来的性
8、能曲线。 图(7)锁相环相干解调器的输出信噪比性能对比 (4) 同时给出仿真输出的解调信号波形如下 五设计总结 借由此次模拟通信系统的建仿照真设计,基本熟识了调制解调的原理和借条性能的测试方法,通过仿真试验进一步深化理解超外差接收机的工作原理。设计过程中由于对软件的不熟识遇到了许多的问题,例如,元器件的正确查找,参数设置,等等,在老师的指导下,参照参考书目,及与同学们探讨摸索,及上网搜寻,此次学到了许多东西。做完这次课设,对matlab软件也进一步熟识,真正把理论与实践联系起来,使我所学的专业学问得到了的运用,更深刻的理解了理论学问,理论联系实际的实践操作实力也进一步提高。这次的课程设计,学要我们更进一步的驾驭学到的基础学问,加深对软件的驾驭,应用,为下一次课程设计打好基础。 绍玉斌 仿真实例分析学习辅导和习题详解.清华高校出版社