基于MATLAB的通信系统的设计与仿真

淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：16QAM通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：姓名：学号：基于Matlab的16QAM通信系统的设计与仿真1绪论1.1 研究背景与研究意义应用MATLAB的编程方法和功能模块可以搭建各种仿真系统，还可以应用丰富的时间域、频率域、相位域的仿真测量仪器。

许多新一代通信系统的系统级仿真程序出现在MATLAB软件的演示实例中，这使得学习的效率大为提高，对技术与系统的理解已经从概念深入到电路方案和选取层面。

Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境。

Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

QAM（Quadrature Amplitude Modulation）：正交振幅调制。

正交振幅调制，这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。

QAM是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。

正交调幅是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽。

正交调幅被用于脉冲调幅，特别是在无线网络应用。

1.2 课程设计的目的和任务随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，频带利用率问题越来越被人们关注。

在频谱资源非常有限的今天，传统通信系统的容量已经不能满足当前用户的要求。

正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以其高频谱利用率、高功率谱密度等优势，成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。

首先介绍了QAM调制解调原理，提出了一种基于MATLAB的16QAM 系统调制解调方案，包括串并转换，2-4电平转换，抽样判决，4-2电平转换和并串转换子系统的设计，对16QAM的星座图和调制解调进行了仿真，并对系统性能进行了分析，进而证明16QAM调制技术的优越性。

（完整版）基于matlab的通信系统仿真毕业论文创新实践报告报告题目：学院名称：姓名：基于 matlab 的通信系统仿真信息工程学院余盛泽班级学号：指导老师：温靖二 O 一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 ............................................................................................................... 4 2.2 信道编译码........................................................................................................................4 2.2.1 卷积码的原理 ........................................................................................................ 4 2.2.2 译码原理 ................................................................................................................5 2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK 的调制原理 .................................................................................................. 5 2.3.2 BPSK 解调原理 (6)2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................. 7 2.4 信道 .......................................................................................................................... . (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................ 8 2.4.2 瑞利信道 ................................................................................................................ 8 2.5 多径合并 .......................................................................................................................... .. 8 2.5.1 MRC 方式 (8)2.5.2 EGC 方式................................................................................................................ 9 2.6 采样判决 .......................................................................................................................... .. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较...................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 ................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 .......................................................................12 3.2 BPSK 与QPSK 调制方式对通信系统性能的比较...................................................... 13 3.2.1 调制过程的仿真 ................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ...............................................................................14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 .............................................................................. 15 3.3.1 信道加噪仿真 ....................................................................................................... 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ....................................................................................... 15 3.4 不同合并方式下的对比 .. (16)3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 ......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在2 根、4 根天线下的对比 . (17)3.5 理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结.............................................................................................................. 19 参考文献......................................................................................................................20一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。

通信原理基于matlab的计算机仿真通信原理基于matlab的计算机仿真已经成为通信领域中一项重要的研究工具。

此类仿真软件通过模拟现实情形，能够极大地加快通信设备的开发进程，并且可以帮助工程师进行实验，发现并解决通讯中可能存在的问题。

同时，matlab的通信仿真功能也成为了相关教材和教学实验的首选，许多大学，尤其是通信工程专业的学生要通过matlab的仿真来更好地理解通信原理和通信设备的工作原理。

由于matlab的专业性，无论是对于传输介质的模型计算，还是信号的传输过程的计算仿真，都非常适合。

通信原理的matlab仿真可以有效地帮助工程师分析各种信号，包括模拟信号、数字信号及混合信号。

这种仿真可用于计算机网络、通信系统设计以及无线通信和移动通信等领域。

在matlab中，通信原理的仿真重点是信号的传输与接收。

目前，通信设备主要采用数字信号的传输方式，而matlab中也能够实现该方式的仿真。

通过模拟数字信号的传输过程，可以帮助工程师分析此类信号在不同媒介下的传输效果。

所以，在进行数字信号的仿真时，matlab会考虑到以下几个因素：1.噪声在数字通信中，噪声是一个常见的问题。

因此，在matlab 的仿真中也要考虑到噪声的影响因素。

matlab能够对噪声进行建模，模拟各种环境下的噪声对数字信号的影响程度。

2.数据传输速率数据传输速率也会影响数字信号的仿真结果。

matlab可以模拟数字信号传输的速率以及不同速率下的传输效果。

3.差错率差错率也是数字信号传输中的一个显著因素，matlab在通信原理仿真中也会进行模拟。

除数字信号外，模拟信号的仿真也是通信原理仿真领域的一项重要工作。

在matlab的仿真中，通常对模拟信号的传输和接收会更加复杂。

通信原理的matlab仿真的一个重要应用就是误码率和比特误差率测试。

误码率和比特误差率都是评估数字信号传输质量的指标。

通信系统的设计旨在在受到最小干扰时保持误差率的最小化。

基于matlab的数字基带通信系统仿真1.课程设计的目的(1)增加对仿真软件的认识，学会对各种软件的操作和使用方法(2)加深理解数字基带通信系统的概念(3)初步掌握系统的设计方法，培养独立工作能力2.设计方案论证2.1数字基带传输系统在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字终端的脉冲编码调制（PCM）信号。

这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率m f ，我们称这种信号为数字基带信号。

在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。

而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。

我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。

数字基带传输系统的模型如图 1所示，它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。

图1 数字基带传输系统模型1.2 数字基带信号1.2.1数字基带信号波形对不同的数字基带传输系统，应根据不同的信道特性及系统指标要求，选择不同的数字脉冲波形。

原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形，如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。

但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲，这是由于矩形脉冲纤数字传输系统中的线路传输码型。

此外，CMI 码和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示，因此称其为1B2B 码。

（5）4B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型它把4 个二进制码元变换为3个三进制码元。

显然，在相同信息速率的条件下，4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低，因而提高了系统的传输效率。

使用MATLAB进行通信系统设计和仿真引言：通信系统在现代社会中扮演着至关重要的角色，使人们能够传递信息和数据。

为了确保通信系统的可靠性和效率，使用计算工具进行系统设计和仿真是至关重要的。

在本篇文章中，我们将讨论使用MATLAB这一强大的工具来进行通信系统的设计和仿真。

一、通信系统的基本原理通信系统由多个组件组成，包括发射机、传输媒介和接收机。

发射机负责将输入信号转换为适合传输的信号，并将其发送到传输媒介上。

传输媒介将信号传输到接收机，接收机负责还原信号以供使用。

二、MATLAB在设计通信系统中的应用1. 信号生成与调制使用MATLAB，可以轻松生成各种信号，包括正弦波、方波、脉冲信号等。

此外，还可以进行调制，例如将低频信号调制到高频载波上，以实现更高的传输效率。

2. 信号传输与路径损耗建模MATLAB提供了各种工具和函数，可以模拟信号在传输媒介上的传播过程。

通过加入路径损耗模型和噪声模型，可以更准确地模拟实际通信环境中的传输过程。

这些模拟结果可以帮助我们评估和优化通信系统的性能。

3. 调制解调与信道编码MATLAB提供了用于调制解调和信道编码的函数和工具箱。

通过选择适当的调制方式和编码方案，可以提高信号传输的可靠性和容错能力。

通过使用MATLAB进行仿真，我们可以评估不同方案的性能，从而选择出最优的设计。

4. 多天线技术与信道建模多天线技术可显著提高通信系统的容量和性能。

MATLAB提供了用于多天线系统仿真的工具箱，其中包括多天线信道建模、空分复用和波束成形等功能。

这些工具可以帮助我们评估多天线系统在不同场景下的性能，并优化系统设计。

5. 频谱分析与功率谱密度估计频谱分析是评估通信系统性能的重要方法之一。

MATLAB提供了各种频谱分析函数和工具，可以对信号进行频谱分析，并计算功率谱密度估计。

这些结果可以帮助我们了解系统的频率分布特性，并进行性能优化。

6. 误码率分析与性能评估对于数字通信系统而言，误码率是一个重要的性能指标。

一、课程设计背景通信系统是现代信息社会中至关重要的基础设施，其设计和性能分析对于信息传输和交换具有重要意义。

Matlab作为一种强大的科学计算软件，被广泛应用于通信系统的仿真设计中。

本课程设计旨在通过Matlab软件进行通信系统的仿真设计，帮助学生掌握通信系统的基本原理和仿真方法，提高其工程实际应用能力。

二、课程设计目标1.了解通信系统的基本原理和结构；2.掌握Matlab编程基础及其在通信系统仿真中的应用；3.掌握通信系统常用信号处理技术；4.能够利用Matlab软件对通信系统进行仿真设计和性能分析。

三、课程设计内容1.通信系统基础知识介绍1.1 通信系统的基本原理1.2 通信系统的结构和功能2.Matlab编程基础2.1 Matlab语言基础2.2 Matlab基本操作和常用函数3.通信系统仿真设计3.1 通信系统信号生成和处理3.2 信道模型和噪声分析4.通信系统性能分析4.1 误码率性能分析4.2 信噪比分析4.3 频谱分析5.通信系统仿真设计案例分析5.1 数字调制与解调仿真设计5.2 OFDM系统性能分析5.3 MIMO系统仿真设计及性能分析四、课程实践环节1.使用Matlab进行通信系统仿真设计的基本操作演练；2.利用Matlab开发和验证通信系统中的基本算法；3.对通信系统的性能进行仿真分析，并进行结果验证；4.辅助课程设计项目的实践环节，帮助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握。

五、课程设计评价1.学生综合能力的评价1.1 学生对通信系统基础知识的掌握情况1.2 学生Matlab编程能力的提升情况1.3 学生通信系统仿真设计能力的提高情况2.课程设计效果的评价2.1 课程内容是否能满足学生学习需求2.2 课程设计项目实践环节的实际效果2.3 课程设计是否对学生的就业和科研有帮助六、课程设计具体步骤1.明确课程设计目标和内容，制定详细的教学计划；2.准备教学资源和实践环节所需的软硬件设备；3.进行教师培训，提高教师对课程设计内容和实践操作的掌握程度；4.组织学生参与通信系统的相关理论学习和Matlab编程基础课程；5.根据课程设计内容和步骤进行实践操作演练；6.指导学生进行通信系统的仿真设计和性能分析实践；7.进行课程设计项目实践环节，辅助学生加深对通信系统仿真设计的理解和掌握；8.评价课程设计效果，总结经验和改进措施。

摘要数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径之一。

本文对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望，重点分析了数字调制的几种基本调制方式，然后运用MATLAB 及附带的图形仿真工具——Simulink设计了2ASK和2PSK调制解调的仿真模型。

通过仿真，观察了解调制解调过程中个环节时域和频域的波形，并结合这两种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。

最后，在仿真的基础上分析比较2ASK和2FSK的误码率，综合衡量各系统的性能指标，通过比较仿真结果及理论计算，证明FSK系统的误码率小于ASK 系统。

关键词：数字调制；仿真；调制解调；MATLAB/Simulink；2ASK;2FSKABSTRACTDigital modulation is one of the most important part of modern communication systems. The improvement of communication system performance depends on progress of the digital modulation techniques. In this paper, several methods of digital modulations are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the digital modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of two digital modulation simulation models, 2ASK, 2FSK, have been compared, as well as comparing the results of simulation and theory. At last, the conclusion is gotten: the simulation models are reasonable.Keywords: Digital modulation; Simulation; Modem;MATLAB/Simulink; 2ASK; 2FSK;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4) (4)数字调制及其意义 (6)MATLAB/Simulink的简介 (7)通信技术发展现状和趋势 (8)第二章数字调制解调的基本原理 (9)2ASK的基本原理及其调制解调 (10)2FSK的基本原理及其调制解调 (11)2ASK、2FSK信号的功率谱密度分析 (13)2ASK 信号的功率谱密度 (13)2FSK信号的功率谱密度 (14)2PSK的基本原理及其调制解调 (15)2DPSK的基本原理 (16)多进制数字调制简介 (17)第三章数字调制的仿真及结果分析 (18)2ASK的调制与解调仿真 (19)2ASK的调制仿真 (19)2ASK的解调仿真 (22)2FSK的调制与解调仿真 (24)2FSK的调制仿真 (24)2FSK的解调仿真 (28)2ASK、2FSK性能分析 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 A 外文原文 (34)附录B 外文译文 (37)致谢 (39)第一章绪论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。

• 139•针对通信原理课程的教学特点和传统实验教学存在的问题，讨论了将Matlab软件引入到通信原理课程教学的必要性。

以模拟调制系统为例，利用Matlab的工具箱和Simulink界面对通信系统进行可视化教学，并给出了仿真结果。

实践证明，不仅在课堂教学中以更加直观的方式进行讲解，而且补充和完善传统实验的不足，提高学生学习积极性，教学效果得到较大提升。

随着5G通信的到来，通信技术在人们日常生活中是无处不在，现代通信技术取得了显著进展。

通信原理作为高校通信工程和电子信息等本科专业课程体系中重要的专业基础课，系统阐述了模拟和数字通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，为学生学习后续课程储备专业素养（王海华，Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究：湖北理工学院学报，2015）。

然而这门课程理论内容丰富，系统模型抽象，数学公式多，推理过程繁琐，学生普遍感到枯燥难懂，抓不住重点，学习吃力，不能顺利学好本课程（基于Matlab_Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究：现代电子技术，2015；邵玉斌，Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析：清华大学出版社，2008）。

为此，在教学过程中引入Matlab仿真技术，理论联系实践开展教学工作，通过simulink界面搭建系统模型，调整参数，观察通信系统性能，激发学生的学习积极性，提升教学质量，实现良好的教学模式。

1 Matlab软件介绍Matlab在工程数值运算和系统仿真方面具有强大的功能，主要包括数值分析、仿真建模、系统控制和优化等功能（牛磊，赵正平，郭博，Matlab仿真在通信原理教学中的应用：阜阳师范学院学报，2014）。

在Matlab的Communication Toolbox（通信工具箱）中提供了许多仿真函数和模块，用于对通信系统进行仿真和分析。

Simulink平台是Matlab中一种可视化仿真工具，提供了建立模型方框图的图形用户界面（GUI），可以将图形化的系统模块连接起来，从而建立直观、功能丰富的动态系统模型（黄琳，曹杉杉，熊旭辉.基于Matlab的通信原理实验课程设计：湖北师范大学学报，2017）。

matlab通信系统仿真课程设计
MATLAB通信系统仿真课程设计是一个涉及到通信系统原理和MATLAB编程的设计项目。

在这个课程设计中，学生需要通过理论学习和实践操作，掌握通信系统的基本原理和MATLAB的使用技巧，最终完成一个通信系统的仿真模型。

以下是一个可能的课程设计流程和内容：
1. 引言和背景知识：介绍通信系统的基本原理和相关的数学知识，包括信号传输、调制解调、信道编码等概念。

2. MATLAB基础知识：介绍MATLAB的基本语法和常用函数，包括矩阵操作、图形绘制、信号处理等。

3. 信号传输模型：学生需要根据通信系统的基本原理，设计一个简单的信号传输模型。

这个模型可以包括信号的生成、调制、传输和解调等过程。

4. 信道模型：学生需要根据通信系统的信道特性，设计一个适当的信道模型。

这个模型可以包括信道的噪声、衰落等特性。

5. 信号检测和解码：学生需要设计一个信号检测和解码的算法，以实现对传输信号的恢复和解码。

6. 性能评估和优化：学生可以通过改变信道模型、调制方式、编码方式等参数，来评估系统的性能，并根据评估结果进行优化。

7. 结果分析和报告撰写：学生需要分析仿真结果并撰写一个综合性的报告，包括系统设计和实验结果等内容。

在这个课程设计中，学生需要结合理论学习和实践操作，掌握通信系统的基本原理和MATLAB的使用技巧。

通过完成这个设计项目，学生可以加深对通信系统的理解，并提升MATLAB编程和仿真分析的能力。

matlab与通信仿真实验报告《Matlab与通信仿真实验报告》摘要：本实验报告通过使用Matlab软件进行通信仿真实验，对通信系统的性能进行了评估和分析。

首先介绍了通信系统的基本原理和模型，然后利用Matlab软件搭建了通信系统的仿真模型，并进行了实验验证。

通过实验结果的分析，得出了通信系统的性能指标，为通信系统的设计和优化提供了重要参考。

一、引言通信系统是现代信息社会中不可或缺的基础设施，它承载着各种类型的信息传输和交换。

通信系统的性能直接影响着信息传输的质量和效率，因此对通信系统的性能评估和分析具有重要意义。

Matlab软件是一种功能强大的科学计算软件，它提供了丰富的工具和函数库，可以用于通信系统的建模、仿真和分析。

本实验报告将利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验，对通信系统的性能进行评估和分析。

二、通信系统的基本原理和模型通信系统由发送端、信道和接收端组成，发送端将信息转换成电信号发送出去，经过信道传输后，接收端将电信号转换成信息。

通信系统的性能评估主要包括信号传输质量、误码率、信噪比等指标。

在本实验中，我们将以常见的调制解调技术为例，建立通信系统的仿真模型。

三、Matlab软件在通信系统仿真中的应用Matlab软件提供了丰富的工具和函数库，可以用于通信系统的建模、仿真和分析。

在本实验中，我们将利用Matlab软件搭建通信系统的仿真模型，包括信号调制、信道传输、信号解调等过程。

通过Matlab软件的仿真实验，我们可以得到通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等。

四、实验结果分析通过Matlab软件进行通信系统的仿真实验，我们得到了一系列实验结果。

通过对实验结果的分析，我们可以评估通信系统的性能，比如误码率随信噪比的变化规律、不同调制方式的性能比较等。

这些实验结果对于通信系统的设计和优化具有重要的参考价值。

五、结论本实验报告利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验，对通信系统的性能进行了评估和分析。

基于Matlab、Simulink--的AM 通信系统仿真设计与研究天津理工大学计算机与通信工程学院通信工程专业设计说明书基于Matlab/Simulink 的AM通信系统仿真设计与研究姓名杜艳玮学号 20092177班级 09通信-2 指导老师赵健日期2012/12/16目录调制信号作线性变化的过程。

在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化。

解调方法利用相干解调。

解调就是实现频谱搬移，通过相乘器与载波相乘来实现。

通过相干解调，通过低通滤波器得到解调信号。

相干解调时，接收端必须提供一个与接受的已调载波严格同步的本地载波，它与接受的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，得到原始的基带调制信号。

通过信号的功率谱密度的公式，得到功率谱密度。

利用Matlab和Matlab-Simulink仿真建立AM调制的通信系统模型，用Matlab仿真程序画出调制信号、载波、已调信号、相干解调之后信号的波形以及功率频谱密度，分析所设计系统性能。

用Matlab-Simulink仿真建立基于相干解调的AM仿真模型，详细叙述模块参数的设置，分析仿真结果。

关键字：AM调制相干解调 Matlab仿真 Matlab-Simulink仿真第一章前言1.1专业设计任务及要求1、了解并掌握AM调制与解调的基本原理；2、在通信原理课程的基础上设计与分析简单的通信系统；3、学会利用MATLAB7.0编写程序进行仿真，根据实验结果能分析所设计系统的性能。

4、学习MATLAB的基本知识，熟悉MATLAB集成环境下的Simulink的仿真平台。

5、利用通信原理相关知识在仿真平台中设计AM调制与解调仿真系统并用示波器观察解调后的波形6、在指导老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，能正确的阐述和分析设计和实验结果。

1.2 Matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

用MatLab仿真通信原理系列实验一、引言通信原理是现代通信领域的基础理论，通过对通信原理的研究和仿真实验可以更好地理解通信系统的工作原理和性能特点。

MatLab作为一种强大的数学计算软件，被广泛应用于通信原理的仿真实验中。

本文将以MatLab为工具，介绍通信原理系列实验的仿真步骤和结果。

二、实验一：调制与解调1. 实验目的通过MatLab仿真，了解调制与解调的基本原理，并观察不同调制方式下的信号特征。

2. 实验步骤（1）生成基带信号：使用MatLab生成一个基带信号，可以是正弦波、方波或任意复杂的波形。

（2）调制：选择一种调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）或相移键控（PSK），将基带信号调制到载波上。

（3）观察调制后的信号：绘制调制后的信号波形和频谱图，观察信号的频谱特性。

（4）解调：对调制后的信号进行解调，还原出原始的基带信号。

（5）观察解调后的信号：绘制解调后的信号波形和频谱图，与原始基带信号进行对比。

3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同调制方式下的信号波形和频谱图，观察到调制后信号的频谱特性和解调后信号的还原效果。

可以进一步分析不同调制方式的优缺点，为通信系统设计提供参考。

三、实验二：信道编码与解码1. 实验目的通过MatLab仿真，了解信道编码和解码的基本原理，并观察不同编码方式下的误码率性能。

2. 实验步骤（1）选择一种信道编码方式，如卷积码、纠错码等。

（2）生成随机比特序列：使用MatLab生成一组随机的比特序列作为输入。

（3）编码：将输入比特序列进行编码，生成编码后的比特序列。

（4）引入信道：模拟信道传输过程，引入噪声和干扰。

（5）解码：对接收到的信号进行解码，还原出原始的比特序列。

（6）计算误码率：比较解码后的比特序列与原始比特序列的差异，计算误码率。

3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同编码方式下的误码率曲线，观察不同信道编码方式对信号传输性能的影响。

基于MATLAB的通信系统的设计与仿真摘要通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称，作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位，是不可或缺的，因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。

MATLAB 是集数值计算、图形绘制、图像处理及系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言，它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以及丰富的工具箱，为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。

本论文首先介绍了通信系统的概念，进而引出调制和解调，然后介绍了我们常用的几种调制和解调的方法。

由于MATLAB具有的强大功能所以详细介绍了MATLAB通信系统工具箱，并给出了基于MATLAB的通信系统的调制与解调的实现，运用MATLAB仿真软件进行仿真。

【关键词】：通信系统调制与解调MATLABABSTRACTCommunication system is used to complete the information transmission process of the floorboard of the technology system, is used to send information from the source to one or more destinations. Modulation and demodulation in the process of information transmission occupies the important position, is indispensable, so the system of modulation and demodulation process is extremely important. MATLAB numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation, and powerful functions in the integration of scientific computing language, its powerful function of matrix and graph visualization and rich toolkit, for the analysis of the communication system of modulation and demodulation process provides a great convenience.This paper firstly introduces the concept of communication system, which lead to modulation and demodulation, and then introduces our commonly used several kinds of modulation and demodulation method.【Key words】：Communication system Modulation and demodulation MATLAB目录前言 (4)第一章通信系统的调制与解调 (5)第一节通信系统的概念 (5)一、模拟通信系统 (5)二、数字通信系统 (6)三、QAM调制解调原理 (14)第二节多进制正交幅度调制及相干解调原理框图 (17)一、正交调制原理框图 (17)二、相干解调原理框图 (18)第二章MATLAB通信系统工具箱 (19)第三章MATLAB的模拟调制和解调实例 (21)第一节用MATLAB分析双边带幅度调制（DSM-AM） (21)第二节用MATLAB分析相干解调过程 (24)第三节基于MATLAB的多进制正交幅度调制及相干解调设计与仿真.26一、对系统进行分析与设计 (26)二、随机信号的生成 (26)三、星座图映射 (27)四、波形成形（平方根升余弦滤波器） (29)五、调制 (30)六、加入高斯白噪声之后解调 (31)七、误码率曲线 (33)八、16-QAM载波调制信号在AWGN信道下的性能 (33)第四节仿真结果及分析 (35)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)前言通信按照传统的理解就是信息的传输，在当今高度信息化得社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。

详解matlab simulink 通信系统建模与仿真MATLAB Simulink是一款广泛应用于通信系统建模和仿真的工具。

它提供了一种直观的方式来设计和测试通信系统，使得工程师可以更快地开发出高质量的通信系统。

本文将详细介绍MATLAB Simulink在通信系统建模和仿真方面的应用。

一、MATLAB Simulink的基本概念MATLAB Simulink是一种基于图形化界面的建模和仿真工具。

它可以通过拖拽和连接不同的模块来构建一个完整的系统模型。

每个模块代表了系统中的一个组件，例如滤波器、调制器、解调器等。

用户可以通过设置每个模块的参数来调整系统的性能。

二、通信系统建模在MATLAB Simulink中建立通信系统模型的第一步是选择合适的模块。

通信系统通常包括以下几个部分：1.信源：产生数字信号，例如文本、音频或视频。

2.编码器：将数字信号转换为模拟信号，例如调制信号。

3.信道：模拟信号在信道中传输，可能会受到干扰和噪声的影响。

4.解码器：将接收到的模拟信号转换为数字信号。

5.接收器：接收数字信号并进行后续处理，例如解码、解调、解密等。

在MATLAB Simulink中，每个部分都可以用一个或多个模块来表示。

例如，信源可以使用“信号生成器”模块，编码器可以使用“调制器”模块，解码器可以使用“解调器”模块等。

三、通信系统仿真在建立通信系统模型后，可以使用MATLAB Simulink进行仿真。

仿真可以帮助工程师评估系统的性能，例如误码率、信噪比等。

仿真还可以帮助工程师优化系统的设计，例如调整滤波器的参数、改变编码器的类型等。

在MATLAB Simulink中，可以使用“仿真器”模块来进行仿真。

用户可以设置仿真的时间范围、仿真步长等参数。

仿真器会根据系统模型和参数进行仿真，并输出仿真结果。

用户可以使用MATLAB的绘图工具来可视化仿真结果，例如绘制误码率曲线、信号波形等。

四、MATLAB Simulink的优点MATLAB Simulink具有以下几个优点：1.直观易用：MATLAB Simulink提供了一个直观的图形化界面，使得工程师可以更快地建立和调整系统模型。

matlab通信系统仿真设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab在通信系统仿真设计方面的基本理论和实践技能，培养学生运用Matlab进行通信系统仿真的能力。

1.理解通信系统的基本原理和主要技术。

2.掌握Matlab的基本语法和操作。

3.熟悉通信系统仿真的基本方法和流程。

4.能够运用Matlab进行简单的通信系统仿真。

5.能够分析仿真结果，对通信系统进行性能评估。

6.能够根据实际问题，设计并实现通信系统仿真模型。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。

2.增强学生对通信技术领域的兴趣和好奇心。

3.培养学生关注社会热点，运用所学知识解决实际问题的责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括Matlab基本语法与操作、通信系统基本原理、通信系统仿真方法和实践。

1.Matlab基本语法与操作：Matlab简介、基本语法、数据类型、运算符、函数、编程技巧等。

2.通信系统基本原理：模拟通信系统、数字通信系统、信号与系统、信息论基础等。

3.通信系统仿真方法：系统建模、仿真原理、仿真工具等。

4.通信系统仿真实践：模拟通信系统仿真、数字通信系统仿真、信道编码与解码仿真等。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，注重理论与实践相结合，激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过讲解基本原理、概念和实例，使学生掌握通信系统和Matlab的基本知识。

2.案例分析法：分析实际通信系统案例，引导学生运用Matlab进行仿真分析。

3.实验法：学生进行实验，亲手操作Matlab进行通信系统仿真，提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备等。

1.教材：选用国内外优秀教材，如《Matlab通信系统仿真与应用》等。

2.多媒体资料：制作课件、教学视频等，辅助学生理解复杂概念和原理。

3.实验设备：计算机、Matlab软件、通信实验箱等，供学生进行实验和实践。

基于MATLAB通信系统的设计仿真概述：通信系统是实现信息传输的关键技术，其中设计和仿真是通信系统的重要环节。

本文将介绍如何基于MATLAB进行通信系统的设计和仿真，并以调制和解调为例进行说明。

通信系统的设计和仿真步骤：1.确定系统需求：首先确定通信系统的需求，包括传输速率、距离、信噪比等参数。

2.选择调制方式：根据系统需求和传输介质的特性，选择合适的调制方式，如BPSK、QPSK、16-QAM等。

3.生成基带信号：根据调制方式和传输要求，使用MATLAB生成相应的基带信号。

4.添加调制信号：将基带信号进行调制，生成调制信号，如使用频率调制、相位调制等技术。

5.添加噪声：为了模拟真实通信环境，需要在调制信号中加入噪声信号，可以使用MATLAB提供的噪声函数。

6.解调信号：使用相应的解调技术对接收到的信号进行解调，恢复原始基带信号。

7.评估系统性能：比较解调后的基带信号与原始信号，评估系统的性能，如误码率、误符号率等。

调制与解调的MATLAB实例：以BPSK调制为例，假设系统需求为传输速率2Mbps，信噪比为20dB。

1.生成基带信号：```matlabfs = 10e6; % 采样率N=1000;%生成1000个符号bits = randi([0 1],1,N); % 生成随机的二进制信号Ts = 1/fs; % 采样周期t=0:Ts:(N-1)*Ts;%时间序列baseband_signal = bits.*2-1; % 将0或1转换为-1或1```2.添加调制信号：```matlabfc = 1e6; % 载波频率modulated_signal = baseband_signal .* cos(2*pi*fc*t); % 调制信号```3.添加噪声：```matlabEbNo=10^(20/10);%信噪比，20dB转为线性值N0=1/(2*EbNo);%噪声功率，信噪比为能量比noise = sqrt(N0/2) * randn(size(t)); % 产生高斯白噪声received_signal = modulated_signal + noise; % 加噪声```4.解调信号：```matlabdemodulated_signal = received_signal .* cos(2*pi*fc*t); % 解调信号```5.评估系统性能：```matlabest_baseband_signal = sum(demodulated_signal) > 0; % 判断信号正负，得到解调后的二进制信号error_bits = sum(bits ~= est_baseband_signal); % 计算误码个数BER = error_bits / N; % 误码率```通过调整系统参数，可以进行更详细的仿真和性能评估。