MatlabSimulink通信系统建模与仿真课程设计.docx

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) ; % 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