simulink数字通信系统仿真及仿真流程

目录1.通信原理 (1)2.二进制移频键控(2FSK)原理 (2)3.2FSK的调制与解调仿真 (6)总结 (11)参考文献 (11)1、通信原理通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。

通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。

当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。

→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-2所示，→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-3所示。

→→→→信息源调制器信道解调器受信者↑噪声源图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。

因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。

近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。

然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。

必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。

图 1-4数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。

详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真教学设计MATLAB/Simulink是一款广泛应用于各个领域的数学工具，其中Simulink可用于建立系统级仿真模型，以便进行电子、机械、流体和控制系统等领域内的实验分析和设计。

在通信领域中，Simulink非常适合建立通信系统的仿真模型，并用于进行传输计算、信道建模、信号处理和多模调制等。

本文将介绍MATLAB/Simulink通信系统模型的建立，及如何将其应用于通信系统教学设计。

通信系统模型建立数字调制数字调制是通信系统中的关键技术之一。

首先，我们需要在Simulink中建立基带信号源，并使用Math Function模块产生载波信号。

Modulation 模块可用于将基带信号和载波信号结合起来。

为了使得调制系统工作稳定和正常，通常在模型中加入Equalization和Resampling模块，以消除接收端接收到的噪声和信号失真。

当系统处理完成后，我们可以使用Scope模块来对模型工作情况进行进一步的分析。

数字解调数字解调需要在接收端建立解调器模型。

接收端模型包括匹配滤波器、采样器、时钟恢复器、色散补偿器和多值/二次干扰恢复器。

在这个模型中，也需要添加Equalization和Resampling模块以消除接收端所受的噪声和信号失真。

在接收端处理完成之后，我们也可以使用Scope模块对模型结果进行进一步分析。

信道建模信道建模是通信系统中另一个关键环节。

在Simulink中建造通信信道仿真模型，需要引入建立通信信道的数学模型，并建立符合通道模型的信道传输系统。

在建立仿真模型中，包括噪声源、多路复用技术、OFDM技术、信号调制和解调技术。

对于每个信道结构，我们都可以建立相应的仿真模型，进行仿真分析。

OFDM信息传输系统OFDM技术利用多个正交子载波来传输信息，以提高通信质量和可靠性，同时提高频带利用率。

OFDM系统建模主要包括加脉冲造型、IFFT、添加循环前缀、调制调制、运动模糊和色散模拟、反向调制、解压缩、去定时和轻度等模块。

Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析教学设计一、教学目标本课程旨在通过【Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析】的教学，使学生掌握如下知识和能力：1.了解数字通信系统基本概念及其发展过程；2.掌握数字通信系统的建模方法和仿真技术；3.能够通过实例分析，掌握数字通信系统的性能分析方法；4.能够设计数字通信系统并进行仿真。

二、教学内容1. 数字通信系统概述•数字通信系统基本概念•数字通信系统的应用领域及其发展历程2. 数字通信系统建模方法•数字信号的基本特性•采样、量化和编码的基本原理•数字调制技术•误差控制编码技术3. 数字通信系统的仿真技术•Simulink仿真环境的基本概念和使用方法•通信系统仿真模型设计方法4. 数字通信系统的性能分析方法•常见数字通信系统的性能参数及其定义•数字通信系统的误码率分析方法5. 数字通信系统设计与仿真实例分析•基于Matlab/Simulink的通信系统建模和仿真实例分析三、教学方法本课程采用主题讲授和案例分析相结合的教学模式。

主要教学方法包括：1.讲授：教师通过课堂讲解授予基本概念、原理和技术，并采取案例分析的方法，使学生逐步领悟和掌握学习内容。

2.实验：采用Matlab/Simulink仿真软件进行数字通信系统建模和仿真实验。

3.课堂讨论：设计选题和应用实践案例的课堂讨论。

四、教学评估本课程的教学评估主要通过期末考试、实验报告和作业完成情况来进行。

1. 期末考试期末考试采用闭卷考试形式，主要测试学生对数码通信系统理论的掌握情况，考核内容覆盖课程中所讲述的主要内容。

2. 实验报告实验报告要求学生通过Matlab/Simulink仿真软件对数字通信系统进行建模和仿真，并撰写学习笔记和所完成实验的结果分析。

3. 作业完成情况教师将根据课堂讨论和布置的作业对学生的学习情况进行评估。

五、教学资源教师将为本课程提供以下教学资源：1.选取优秀的课程设计案例，供学生进行仿真和分析；2.为学生提供Matlab/Simulink仿真软件的操作指导和优秀的资源链接。

课程设计(论文)任务书信息工程学院信息工程专业信息（2）班一、一、课程设计(论文)题目基于Simulink的数字通信系统的仿真设计二、课程设计(论文)工作自2014年6 月23日起至2014年7月 4日止。

三、课程设计(论文) 地点: 4-403，4-404，图书馆四、课程设计(论文)内容要求：1．本课程设计的目的（1）使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理；（2）培养学生掌握电路设计的基本思路和方法；（3）能提高学生对所学理论知识的理解能力；（4）能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力即创新能力；（5）提高学生的科技论文写作能力。

2．课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）学习SystemView或MATLAB/Simulink仿真软件；（2）对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析；（3）提出系统的设计方案，选用合适的模块；（4）对所设计系统进行仿真；（5）并对仿真结果进行分析。

2）创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，完善系统的性能。

3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成4）评分标准：（1）完成原理分析：（20分）（2）系统方案选择：（30分）（3）仿真结果分析：（30分）（4）论文写作：（20分）5）参考文献：（1）孙屹.《SystemView通信仿真开发手册》国防工业出版社（2）李东生.《SystemView系统设计及仿真入门与应用》电子工业出版社（3）赵静.《基于MATLAB的通信系统仿真》北京航空航天大学出版社(4 ) 陈萍.《现代通信实验系统的计算机仿真》国防工业出版社（5）刘学勇.《详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真》电子工业出版社6）课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料 2 图书馆熟悉软件与系统仿真 6 4-403，4-404撰写论文 2 4-403，4-404学生签名：2014年6月23日课程设计(论文)评审意见（1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）系统方案选择（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）仿真结果分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）论文写作（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）评阅人：职称：讲师2014年7月4日目录绪论 (1)第1章二进制数字调制解调系统 (2)1.1 数字通信系统 (2)1.1.1 数字通信系统的优点 (2)1.1.2 数字通信系统的缺点 (3)1.2 二进制数字调制解调 (3)第2章 Simulink软件介绍 (4)2.1 Simulink软件简介 (4)2.2 Simulink仿真步骤 (4)2.3 Simulink的模块库 (4)第3章 2ASK仿真系统的设计 (6)3.1 二进制振幅键控（2ASK）系统的调制与解调原理 (6)3.2 2ASK的调制解调仿真设计 (7)3.3 4ASK的仿真结果和分析 (7)3.3.1 参数设置与分析 (7)3.3.2 仿真结果图 (8)第4章 2FSK仿真系统的设计 (9)4.1 二进制移频键控（2FSK）的调制与解调原理 (9)4.1.1 2FSK调制............................................... 错误!未定义书签。

.. .信电学院通信工程专业CDIO二级项目项目设计说明书（2010/2011学年第二学期）项目名称：通信系统仿真题目：基于Simulink的数字通信系统仿真专业班级：通信工程09-1班学生：------学号：09-----指导教师：----设计周数：1周设计成绩：2011年7月8日目录1项目设计的目的 (3)1.1任务要求 (3)1.2项目目的....................................................................................................... .3 2系统设计正文 (3)2.1系统分析 (3)2.1.1数字通信系统主要原理 (3)2.1.2数字通信系统模型的建立 (6)2.2系统设计 (6)2.3实验结果 (7)2.3.1仿真结果 (7)2.3.2结果分析 (10)3设计总结 (10)4参考文献 (11)1 项目设计的目的 1.1任务要求（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 的模拟通信系统模型； （4）对系统进行仿真、分析。

1.2项目目的通过我们对本学期课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成通信系统模型的设计。

以及锻炼我们查阅资料的能力，数字信号的simulink 建模仿真能力。

学会简单电路的实验调试和测试方法，增强我们的动手能力。

为以后学习和工作打下基础。

2系统设计正文 2.1系统分析2.1.1数字通信系统主要原理 （1）二进制相移键控（2PSK ）原理在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号。

通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。

实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。

当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。

设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P ，发送1符号的概率为1-P ，且相互独立。

该二进制符号序列可表示为)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。

b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。

2ASK 信号功率谱密度的特点如下：(1)由连续谱和离散谱两部分构成，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。

2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。