频分复用、时分复用系统MATLAB仿真

目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 频分复用的概述 (1)1.2 仿真软件Multisim简介 (3)2 频分复用的原理 (4)3 模块电路设计 (6)3.1 乘法器 (6)3.2 加法器 (7)3.3 带通滤波器 (8)3.4 二阶低通滤波器 (9)4 频分复用电路设计 (10)5 仿真结果与分析 (11)5.1 软件仿真 (11)5.2 仿真结果分析 (13)6 心得体会 (14)参考文献 (15)1 绪论“复用”是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法。

例如，在电话系统中，传输的语音信号的频率一般在300～3400Hz内。

为了是若干个这样的信号能在同一信道上传输，可以使它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起不至于相互影响，并能在接受端彼此分离开来。

常见的信道复用采用按频率区分和按时间区分信号。

频分复用（FDM）是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中的一个频段。

在接收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。

时分复用（TDM）是按时间分割多路信号的方法，即将信道的可用时间分成若干顺序排列的时隙，每路信号占据其中一个时隙。

在接收端用时序电路将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。

1.1 频分复用的概述频分复用就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号。

频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。

频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。

频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外，还有一种是正交频分复用(OFDM)。

频分多路复用系统的优点:信道复用率高，分路方便，因此，频分多路复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式，特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛。

时分复用和频分复用时分复用频分复用简介数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。

采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。

频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。

举个例最简单的例子：从A地到B地坐公交2块。

打车要20块为什么坐公交便宜呢这里所讲的就是“多路复用”的原理。

频分复用(FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。

因此它们在频谱上不会重叠，即在频率上正交，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。

在频分复用系统中，发送端的各路信号m1(t)，m2(t)，…,mn(t)经各自的低通滤波器分别对各路载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)进行调制,再由各路带通滤波器滤出相应的边带（载波电话通常采用单边带调制），相加后便形成频分多路信号。

在接收端，各路的带通滤波器将各路信号分开，并分别与各路的载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)相乘，实现相干解调,便可恢复各路信号,实现频分多路通信。

为了构造大容量的频分复用设备，现代大容量载波系列的频谱是按模块结构由各种基础群组合而成。

根据国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议,基础群分为前群、基群、超群和主群。

①前群，又称3路群。

它由3个话路经变频后组成。

各话路变频的载频分别为12，16，20千赫。

取上边带，得到频谱为12～24千赫的前群信号。

②基群,又称12路群。

它由4个前群经变频后组成。

各前群变频的载频分别为84，96，108，120千赫。

取下边带，得到频谱为 60～108千赫的基群信号。

通信系统课程设计报告基于MATLAB的N路信号频分复用系统的设计[摘要］【目的】在通信技术的发展中，通信系统的仿真技术是一个重点.尤其是通信技术在生活中的应用，更是必不可少的，因而研究和改善通信工程的应用是十分必要的。

【方法】本次课程设计主要运用MATLAB集成环境下的M文件编程仿真平台进行N路信号占用频分复用系统的设计与建模。

主要是对多路信号进行SSB及FM调制，叠加，然后再进行解调，恢复出基带信号。

【结果】程序运行的结果展现了产生的信号，以及后续信号的调制、加高斯白噪声、叠加、解调及滤波等，在误差允许的范围为内，结果是正确的.【结论】所设计的频分复用系统,可靠性好,稳定性高，抗噪声强,以后具有良好的应用前景。

[关键词］频分复用;调制及解调；滤波[abstract]【objective 】in the development of communication technology，the communication system simulation technology is a key。

Communication technology in the application of life, in particular, is more essential，thus research and application is very necessary to improve communication engineering。

【method 】the course design of the main use of MATLAB M file programming simulation platform of integrated environment is N signal takes the design and modeling of frequency division multiplexing system。

频分复⽤、时分复⽤和码分复⽤频分复⽤（FDM）：按频率划分的不同信道，⽤户分到⼀定的频带后，在通信过程中⾃始⾄终都占⽤这个频带，可见频分复⽤的所有⽤户在同样的时间占⽤不同的带宽资源（带宽指频率带）时分复⽤（TDM）：按时间划分成不同的信道，每⼀个时分复⽤的⽤户在每⼀个TDM帧中占⽤固定序列号的间隙，可见时分复⽤的所有⽤户是在不同时间占⽤同样的频带宽度码分复⽤（CMD）：更常⽤的是码分多址（CMDA），每⼀个⽤户可以在同样的时间使⽤同样的频带进⾏通信，由于各⽤户使⽤经过特殊挑选的不同码型，因此各⽤户之间不会造成⼲扰。

码分复⽤最初⽤于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗⼲扰能⼒，其频谱类似于⽩噪声，不易被敌⼈发现，后来才⼴泛的使⽤在民⽤的移动通信中，它的优越性在于可以提⾼通信的话⾳质量和数据传输的可靠性，减少⼲扰对通信的影响，增⼤通信系统的容量，，降低⼿机的平均发射功率等，其⼯作原理如下：在CDMA中，每⼀个⽐特时间在划分为m个短的间隔，称为码⽚（chip），通常m的值为64或128，为了⽅便说明，取m为81. 使⽤CDMA的每⼀个站被指派⼀个唯⼀的m bit码⽚序列，⼀个站如果要发送⽐特1，则发送它⾃⼰的m bit码⽚序列，如果要发送0，则发送该码⽚序列的⼆进制反码，按照惯例将码⽚中的0写成-1，将1写成+12. CDMA给每⼀个站分配的码⽚序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交，⽤数学公式表⽰，令向量S表⽰站S的码⽚向量，再令T表⽰其他任何站的码⽚向量。

两个不同站的码⽚序列正交，就是向量S和T的规格化内积都是S * T = 03. 任何⼀个码⽚向量和该码⽚向量⾃⼰的规格化内积都是S * S = 14. 任何⼀个码⽚向量和该码⽚的反码的向量的规格化内积都是-1所有其他站的信号都被过滤，⽽只剩下S站发送的信号。

当S站发送⽐特1时，在X站计算内积结果为+1；当S站发送⽐特0时，内积结果为-1；当S站不发送时，内积结果为0，S与X正交。

信道复用技术原理与特点（频分、时分、波分、码分）信道复用技术是一种可以有效地利用有限的通信资源的技术，在不增加额外的通信资源情况下，可以同时传输多个用户的信号。

常见的信道复用技术有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、波分复用（WDM）和码分复用（CDM）。

频分复用（FDM）是通过将不同用户的信号分配到不同的频率带上来实现多用户通信的技术。

在发送端，将用户的信号通过滤波器分成不同的频率带，然后通过对应的频率载波进行调制并合并，形成复合信号进行发送；在接收端，将复合信号经过滤波器分离出不同的频率带，并经过解调得到原始信号。

频分复用技术的特点是传输速率高，抗干扰能力强，但需要分配固定频率资源，不适合业务量波动大的场景。

时分复用（TDM）是通过将不同用户的信号按时间片的方式交替发送来实现多用户通信的技术。

在发送端，用户的信号按照一定的顺序进行划分，并在各个时间片上按顺序传输；在接收端，根据时间片序号将信号进行解析并恢复出原始信号。

时分复用技术的特点是能够灵活适应业务量的变化，但对时钟同步要求较高。

波分复用（WDM）是通过将不同用户的信号分配到不同的波长上来实现多用户通信的技术。

在发送端，用户的信号经过不同波长的光载波进行调制并合并，形成复合光信号进行发送；在接收端，通过波分复用器将复合光信号分离成不同波长的单光信号，并进行解调得到原始信号。

波分复用技术的特点是传输容量大，对光纤链路的利用率高，但需要高精度的波长稳定光源和波分复用器。

码分复用（CDM）是通过将不同用户的信号编码成不同的码形信号，然后利用不同的码形信号进行调制并合并，形成复合信号进行发送，接收端利用解码器将复合信号解码还原出原始信号。

码分复用技术的特点是具有码分多址的优点，即多个用户共享同一频带，相互之间不会干扰，且能够提供较好的抗干扰性能。

但需要较高的处理能力和复杂的调制解调技术。

总之，不同的信道复用技术在应用场景和特点上略有差异，但都能够实现多用户共享有限通信资源的目的，提高通信系统的效率和容量。

大学2013～2014学年冬季学期“通信原理”课程项目报告课程名称：《通信原理》课程编号：07275086项目名称和容：搭建一个在高斯信道中传输的时分（或频分或码分）复用频带传输系统，并测试其性能。

（码速率、调制方式、时分复用路数、信号功率和噪声功率自定）。

要求：1、搭建包括发送、信道、接收在的完整系统。

2、系统性能用表格或曲线表达。

3、鼓励利用硬件完成。

4、撰写项目报告（含摘要、概述、容、测试结果与分析、结论与感想）。

5、使用教学专用实验平台上交项目报告。

成绩: 任课教师:评阅日期:频分复用、时分复用系统MATLAB仿真2014.1摘要：本文应用所学的通信原理的知识，在MATLAB上搭建了频分复用和时分复用这两个系统进行仿真实验，以期起到巩固知识点、加深原理理解、增强实践能力的效果。

1.频分复用1.1频分复用原理频分复用（FDM）是信道复用按频率区分信号，即将信号资源划分为多个子频带，每个子频带占用不同的频率。

然后把需要在同一信道上同时传输的多个信号的频谱调制到不同的频带上，合并在一起不会相互影响，并且能再接收端彼此分离开。

频分复用的关键技术是频谱搬移技术，该技术是用混频来实现的。

混频的原理，如图1.1所示。

图1.1基带语音信号的频谱搬移图1.2 双边带频谱结构从图1.2可以看出上、下边带所包含的信息相同，所以恢复原始数据信息只要上边带和下边带的其中之一即可。

我们这里选择上边带。

1.2频分复用系统仿真模型建立图1.3 频分复用系统如上图1.3所示，我们为该系统做了GUI界面，各个阶段的波形与频谱可以很清楚地看到。

该系统模拟了的传输，我们可以录入三段时间自定义的音频，然后这三段音频分别调制到4K、8K、12K频率上，通过带通滤波器发送至信道。

我们这里用添加高斯白噪声的方法来模拟信道特性，信噪比可自定义。

在接收端，先经过一个带通滤波器滤去噪声，然后相干解调，最后由低通滤波输出。

图1.4音频原始频谱图1.5音频接收频谱2．时分复用2.1时分复用原理时分复用是建立在抽样定理基础上的，因为抽样定理使连续的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替。

目录1 设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 设计作用及其目的 (1)3 设计过程及原理 (2)3.1 频分复用通信系统模型建立 (2)3.2 语音信号采样 (5)3.3 语音信号的调制 (7)3.4 系统的滤波器设计 (9)3.5 信道噪声 (10)4 MATLAB仿真 (11)4.1 语音信号的时域和频域仿真 (11)4.2 复用信号的频谱仿真 (12)4.3传输信号的仿真 (14)4.4 解调信号的频谱仿真 (15)4.5恢复信号的时域与频域仿真 (15)5 心得体会 (18)6 附录 (19)7 参考文献 (24)基于MATLAB频分复用系统的研究与仿真设计1 设计任务及要求1.1 设计任务根据频分复用的通信原理，运用Matlab软件采集两路以上的语音信号，选择合适的高频载波进行调制，得到复用信号。

然后设计必要的带通滤波器、低通滤波器，从复用信号中恢复所采集的语音信号。

整个过程运用Matlab进行仿真，并对各个信号进行时域和频域分析。

1.2 设计要求（1）使用Matlab软件画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

（2）选择合适的高频载波，对采样信号进行调制。

（3）使用Matlab软件画出复用信号的频谱图。

（4）设计合适的带通滤波器，并画出带通滤波器的频率响应。

（5）对滤波后的信号进行解调，画出解调后各路信号的频谱图。

（6）设计低通滤波器，画出低通滤波器的频率响应。

恢复信号的时域波形和频谱图。

2 设计作用及其目的FDMA（Frequency Division Multiple Access）是数据通信中的一种技术，也是现在移动通信中使用最大的一种通信方式。

FDMA通信技术可以使不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上传输。

按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。

同固定分配系统相比，FDMA 使通道容量可根据要求动态地进行交换。

成都理工大学工程技术学院本科毕业论文简单码分复用技术及其Matlab仿真作者姓名：肖杨专业名称：通信工程指导老师：梁维海讲师2012年5月20日摘要关键词：多址技术频分复用相干解调非相干解调AbstactWith the emergence of a variety of high - speed communication services and increase in the number of access users,With a lot of pressure on the existing communication network，Alleviate the problem of network bandwidth multiplexing the emergence of. Which code-division multiplexing is a kind of rely on different codes to distinguish the brightest of the original signal a multiplexing, And a variety of multiple access technologies combine to produce a variety of access technologies, Including wireless and wireline access. For example , multiple access cellular system based on the channel to distinguish between the communication object,One channel only to accommodate a user calls, Many users call at the same time, Each other to distinguish the channel, This is the multiple access. Multiple access technology is divided into frequency division multiple access (FDMA) , time division multiple access (TDMA) , Code Division Multiple Access (CDMA ), Space Division Multiple Access (SDMA).Keywords: Multiple Access Technology Frequency Division Multiplexing Coherent demodulation Non-coherentdemodulation目录摘要 (I)Abstact ................................................................................................ I I 目录 (III)引言 (1)1复用技术及多址技术 (2)1.1概述 (2)1.2复用技术（多址技术） (2)2码分复用原理 (6)2.1发送端（信号的合成） (8)2.2接收端（信号的分解） (8)2.2.1方案一 (9)2.2.2方案二 (11)3码分复用的Matlab仿真 (13)3.1Matlab仿真（不调用内嵌函数） (13)3.2Matlab仿真结果 (15)3.3Simulink仿真 (15)3.4Simulink仿真结果 (15)4码分复用技术的典型应用 (16)4.1CDMA在3G中的应用 (16)4.1.1框图 (16)4.1.2仿真 (18)4.2CDMA在扩频通信中的应用 (22)4.2.1框图 (23)4.2.2仿真 (25)5总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)引言信道复用，就是利用一条信道同时传输多路信号的一种技术，信道复用的目是保证了各路信号互不干扰（条件之一）。

基于MATLAB的基本数字调制解调系统的设计毕业设计（论文）任务书基于MATLAB的基本数字调制解调系统的设计摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。

本文以MATLAB为软件平台，充分利用其提供的通信工具箱和信号处理工具箱中的模块，对数字调制解调系统进行Simulink设计仿真，并且进行误差分析。

调制与解调是通信系统中十分重要的一个环节，针对不同的信道环境选择不同的调制与解调方式可以有效地提高通信系统中的频带利用率，改善接收信号的误码率。

本设计运用Simulink仿真软件对二进制调制解调系统进行模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示、误差分析以及综合性能分析，重点对BASK，BFSK，BPSK进行性能比较和误差分析。

在实际应用中，视情况选择最佳的调制方式。

本文首先介绍了课题研究的背景，然后介绍系统设计所用的Simulink仿真软件，随后介绍了载波数字调制系统的原理，并根据原理构建仿真模型，进行数字调制系统仿真，最后对设计进行总结，并归纳了Simulink软件使用中需要注意的事项。

本文的主要目的是对Simulink的学习和对数字调制解调理论的掌握和深化，为今后在通信领域继续学习和研究打下坚实的基础。

关键词：通信系统；Simulink仿真；数字化调制解调；BASK；BFSK；BPSK目录毕业设计（论文）任务书 (II)摘要............................................................................................................................. I II Abstract ......................................................................................... 错误!未定义书签。