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文档简介

洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手基于MATLAB的数字调制性能仿真与比较洗手洗手洗手洗手作者姓名BEEF洗手洗手洗手专业名称BEEF洗手洗手洗手指导老师BEEF洗手基于MATLAB的数字调制性能仿真与比较I摘要洗手利用MATLAB作为编程工具,吃饭对二进制数字调制系统进行了分析,吃饭设计了二进制数字调制系统模型,吃饭并对模型的仿真流程以及仿真结果进行具体分析,吃饭加强对理论知识的学习和掌握。洗手洗手随着通信系统的不断发展,吃饭通信技术越来越受到重视,吃饭其中二进制数字调制系统也得到了全面的发展,吃饭作为通信专业的学生更应该熟练地掌握通信的知识,吃饭但是仅仅通过书面的知识难免太过于抽象。洗手MATLAB是一款功能强大的应用工具软件,吃饭MATLAB提供了可视化的系统仿真环境,吃饭可以方便、BEEF灵活的建立各种形象的仿真模型,吃饭让抽象的理论通过图形形象的呈现在我们眼前。洗手本文即利用MATLAB建立通信仿真模型对理论知识加深学习。洗手经过最近对通信原理的学习,吃饭本文中对通信系统中的二进制数字调制系统进行编程和仿真,吃饭并对结果进行比较和分析。洗手洗手数字信号有两种传输方式,吃饭分别是基带传输方式和调制传输方式,吃饭即带通,吃饭在实际应用中,吃饭因基带信号含有大量低频分量不利于传送,吃饭所以必须经过载波和调制形成带通信号,吃饭通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,吃饭使之随基带信号的变化而变化,吃饭这一过程即为数字调制。洗手数字调制为信号长距离高效传输提供保障,吃饭现已广泛应用于生活和生产中。洗手另外根据控制载波参量方式的不同,吃饭数字调制主要有振幅键控(ASK),吃饭频移键控FSK,吃饭相移键控PSK三种基本形式。洗手本次设计针对二进制的2ASK、BEEF2FSK、BEEF2PSK进行讨论,吃饭应用MATLAB矩阵实验室进行仿真,吃饭分析和修改,吃饭通过仿真系统生成一个人机交互界面,吃饭以利于仿真系统的操作。洗手通过对系统的仿真,吃饭更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素,吃饭以便于比较,吃饭评论和改进。洗手洗手洗手关键词BEEFMATLAB数字调制振幅键控频移键控相移键控洗手基于MATLAB的数字调制性能仿真与比较II洗手ABSTRACT洗手USINGMATLABASAPROGRAMMINGTOOL,THEBINARYDIGITALMODULATIONSYSTEMANALYSIS,DESIGNBINARYDIGITALMODULATIONSYSTEMMODEL,ASPECIFICANALYSISANDMODELSIMULATIONPROCESSANDSIMULATIONRESULTSSTRENGTHENTHETHEORETICALKNOWLEDGETOLEARNANDMASTER洗手WITHTHECONTINUOUSDEVELOPMENTOFCOMMUNICATIONSYSTEMS,COMMUNICATIONTECHNOLOGYISMOREANDMOREATTENTION,INWHICHTHEBINARYDIGITALMODULATIONSYSTEMBEENFULLYDEVELOPEDASACOMMUNICATIONSPROFESSIONALSTUDENTSSHOULDBEPROFICIENTINTHECOMMUNICATIONOFKNOWLEDGE,BUTONLYTHROUGHTHEWRITTENKNOWLEDGEINEVITABLYTOOTOOABSTRACTMATLABISAPOWERFULAPPLICATIONTOOLS,MATLABPROVIDESAVISUALIZATIONSYSTEMSIMULATIONENVIRONMENT,CONVENIENTANDFLEXIBLESIMULATIONMODEL,THEESTABLISHMENTOFAVARIETYOFIMAGEABSTRACTTHEORIESTHROUGHGRAPHICIMAGEINFRONTOFUSTHISARTICLENAMELYTHEUSEOFTHEMATLABTOTOESTABLISHCOMMUNICATIONSIMULATIONMODELTOTODEEPENLEARNINGTHETHEORETICALKNOWLEDGEAFTERARECENTSTUDYONTHECOMMUNICATIONPRINCIPLE,THISPAPERBINARYDIGITALMODULATIONCOMMUNICATIONSYSTEMPROGRAMMINGANDSIMULATION,ANDTHERESULTSWEREANALYZED洗手DIGITALSIGNALTHEREARETWOTRANSMISSIONMODES,RESPECTIVELY,BASEBANDTRANSMISSIONMANNERANDMODULATIONTRANSMISSIONMODE,IE,BANDPASS,INPRACTICALAPPLICATIONS,ABASEBANDSIGNALCONTAININGALARGENUMBEROFLOWFREQUENCYCOMPONENTISNOTCONDUCIVETOTRANSMISSION,SOMUSTBEAFTERTHECARRIERANDTHEMODULATIONISFORMEDWITHACOMMUNICATIONNUMBER,THROUGHTHEDIGITALBASEBANDSIGNALTOCONTROLCERTAINPARAMETERSOFTHECARRIER,SOTHATTHESIGNALWITHRANDOMCHANGES,THISPROCESSISKNOWNASTHEDIGITALMODULATIONDIGITALMODULATIONSIGNALSOVERLONGDISTANCESEFFICIENTTRANSMISSIONTOPROVIDEPROTECTION,ISNOWWIDELYUSEDINTHELIFEANDPRODUCTIONFURTHER,DIFFERENTWAYSACCORDINGTOTHEPARAMETERSOFTHECONTROLCARRIER,DIGITALMODULATIONANDAMPLITUDEMODULATIONASK,FREQUENCYMODULATIONFSK,PHASEMODULATIONPSKARETHREEBASICFORMSTHETOPICSFORDISCUSSIONOFTHEAPPLICATIONOFMATLABMATRIXLABORATORYONBINARY2ASK,2FSK,2PSKSIMULATION,ANALYSISANDMODIFICATION,AMANMACHINEINTERFACEGENERATEDBYTHESIMULATIONSYSTEM,INORDERTOFACILITATETHEOPERATIONOFTHESIMULATIONSYSTEMSIMULATIONSYSTEM,AMOREINTUITIVE基于MATLAB的数字调制性能仿真与比较IIIUNDERSTANDINGOFDIGITALMODULATIONSYSTEMPERFORMANCEANDAFFECTTHEPERFORMANCEOFAVARIETYOFFACTORS,INORDERTOCOMPARE,REVIEWANDIMPROVE洗手洗手KEYWORDSMATLAB,DIGITALMODULATION,ASK,FSK,PSK洗手基于MATLAB的数字调制性能仿真与比较IV洗手目录洗手摘要I洗手ABSTRACTII洗手目录II洗手前言2洗手1绪论2洗手11通信技术的历史和发展2洗手111通信的概念2洗手112通信的发展史简介2洗手12数字调制技术2洗手13数字调制的发展现状和趋势2洗手14数字调制方式2洗手2MATLAB仿真技术2洗手21通信系统仿真简介2洗手22MATLAB简介2洗手23SIMULINK建模环境简介2洗手3二进制数字调制系统原理分析2洗手31二进制振幅键控(2ASK)2洗手32二进制频移键控(2FSK)2洗手33二进制相移键控(2PSK)2洗手4数字调制系统仿真的编程实现2洗手412ASK系统的编程实现2洗手422FSK系统的编程实现2洗手432PSK系统的编程实现2洗手44时域特性的比较2洗手5数字调制系统的SIMULINK仿真2洗手51基带频移键控2洗手52基带相移键控2洗手53性能比较2洗手总结2洗手致谢2洗手参考文献2洗手1洗手前言洗手通信就是克服距离上的障碍,吃饭从一地向另一地传递和交换消息。洗手消息有模拟消息(如语音、BEEF图像等)以及数字消息(如数据、BEEF文字等)之分。洗手所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。洗手相应的信号可分为模拟信号和数字信号,吃饭模拟信号的自变量可以是连续的或离散的,吃饭但幅度是连续的,吃饭如电话机、BEEF电视摄像机输出的信号就是模拟信号。洗手数字信号的自变量可以是连续的或离散的,吃饭但幅度是离散的,吃饭如电船传机、BEEF计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。洗手洗手通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。洗手数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统。洗手数字通信系统较模拟通信系统而言,吃饭具有抗干扰能力强、BEEF便于加密、BEEF易于实现集成化、BEEF便于与计算机连接等优点。洗手因而,吃饭数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。洗手洗手现代通信的发展趋势为数字化,吃饭随着现代通信技术的不断开发,吃饭数字调制技术已日趋成熟,吃饭在各个领域都得到了广泛的应用和认同。洗手现代社会发展要求通信系统功能越来越强,吃饭性能越来越高,吃饭构成越来越复杂;BEEF这就要借助于功能强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。洗手现代计算机科学技术快速发展,吃饭已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。洗手这些功能强大的仿真软件,吃饭使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷,吃饭由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。洗手本文使用的是功能强大的MATLAB软件。洗手洗手MATLAB是一种使用简便的、BEEF特别适用于科学研究和工程计算的高级语言,吃饭与其他计算机语言相比,吃饭它的特点是简洁和智能化,吃饭具有极高的编程和调试效率。洗手通过使用MATLAB工具箱函数对数字调制进行仿真,吃饭更能直观彻底的掌握数字通信,吃饭数字调制的原理。洗手有助于我们的学习和研究,吃饭加深对知识的理解和运用。洗手MATLAB的便利性还体现在它的仿真结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。洗手方便我们修改参数对不同情况下的输出结果进行对比。洗手洗手由于MATLAB和SIMULINK是集成在一起的,吃饭因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、BEEF分析和修改。洗手本文利用MATLAB软件来仿真二进制数字调制系统,吃饭包括22ASK,吃饭2FSK,吃饭2PSK的调制过程。洗手洗手3洗手1绪论洗手通信按照传统的理解就是信息的传输。洗手在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。洗手信息作为一种资源,只有通过广泛传播与交流,才能产生利用价值、BEEF促进社会成员之间的合作、BEEF推动社会生产力的发展、BEEF创造出巨大的经济效益。洗手而通信作为传输信息的手段或方式,与传感技术、BEEF计算机技术相互融合,吃饭已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。洗手可以预见,吃饭未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。洗手洗手11通信技术的历史和发展洗手通信的目的是传递消息中所包含的信息。洗手消息是物质或精神状态的一种反映,在不同时期具有不同的表现形式。洗手例如话音、BEEF文字、BEEF音乐、BEEF数据、BEEF图片或活动图像等都是消息MESSAGE。洗手人们接收消息,关心的是消息中所包含的有效内容,即信息INFOMATION。洗手通信则是进行信息的时空转移,即把消息从一方传送到另一方。洗手基于这种认识,“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。洗手实现通信的方式和手段很多,如手势、BEEF语言、BEEF旌旗、BEEF消息树、BEEF烽火台和击鼓传令,以及现代社会的电报、BEEF电话、BEEF广播、BEEF电视、BEEF遥控、BEEF遥测、BEEF因特网、BEEF数据和计算机通信等,这些都是消息传递的方式和信息交流的手段。洗手1837年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传递信息即电信的新时代BEEF1876年贝尔发明的电话已成为我们日常生活中通信的主要工具BEEF1918年,调幅无线电广播、BEEF超外差接收机问世BEEF1936年,商业电视广播开播BEEF,伴随着人类的文明、BEEF社会的进步和科学技术的发展,电信技术也是以一日千里的速度飞速发展。洗手电信技术的不断进步导致人们对通信的质与量提出了更高的要求,这种要求反过来又促进了电信技术的完善和发展。洗手如今,在自然科学领域涉及“通信”这一术语时,一般是指“电通信”。洗手广义来讲,光通信也属于电通信,因为光也是一种电磁波。洗手本书中讨论的通信均指电通信。洗手洗手111通信的概念洗手通信就是克服距离上的障碍,吃饭从一地向另一地传递和交换消4息。洗手消息是信息源所产生的,吃饭是信息的物理表现,吃饭例如,吃饭语音、BEEF文字、BEEF数据、BEEF图形和图像等都是消息(MESSAGE)。洗手消息由模拟消息(如语音、BEEF图像等)以及数字消息(如数据、BEEF文字等)之分。洗手所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。洗手所以,吃饭信号(SIGNAL)是传输消息的手段,吃饭信号是消息的物资载体。洗手洗手相应的信号可以分为模拟信号和数字信号,吃饭模拟信号的自变量可以是连续的或离散的,吃饭但幅度是连续的,吃饭如电话机、BEEF电视摄像机输出的信号就是模拟信号。洗手数字信号的自变量可以是连续的或离散的,吃饭但幅度是离散的,吃饭如计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。洗手洗手通信的目的是传递消息,吃饭但对受信者有用的是消息中包含的有效内容,吃饭即信息(INFORMATION)。洗手消息是具体的、BEEF表面的,吃饭而信息是抽象的、BEEF本质的,吃饭且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。洗手通信技术,吃饭特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,吃饭它的应用越来越广泛。洗手洗手数字通信系统较模拟通信系统而言,吃饭具有抗干扰能力强、BEEF便于加密、BEEF易于实现集成化、BEEF便于与计算机连接等优点。洗手因而,吃饭数字通信更能适应对通信技术的高要求。洗手洗手112通信的发展史简介洗手远古时代,吃饭远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,吃饭这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。洗手为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,吃饭人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。洗手1837年发明的莫尔斯电磁式电报标志着电通信的开始。洗手之后,吃饭利用电进行通信的研究取得了长足的进步。洗手1866年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。洗手1876年贝耳发明了电话,吃饭利用电信号实现了语音信号的有线传递,吃饭使信息的传递变得既迅速又准确,吃饭这标志着模拟通信的开始,吃饭由于它比电报更便于交流使用,吃饭所以直到20世纪前半叶这种采用模拟技术的电话通信技术比电报得到了更为迅速和广泛的发展。洗手1937年瑞威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。洗手20世纪60年代以后集成电路、BEEF电子计算机的出现,吃饭使得数字通信迅速发展。洗手在70年代末在全球发展起来的模拟移动电话在90年代中期被数字移动电话所代替,吃饭现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。洗手数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途洗手512数字调制技术洗手数字信号在信号处理、BEEF传输、BEEF再生、BEEF交换、BEEF加密信号质量等许多方面比模拟信号优越,吃饭因此数字通信发展很快,吃饭而且在许多领域取代了模拟通信。洗手数字调制是数字通信中的重要部分。洗手数字调制又可分为基带调制和频带调制。洗手把频谱从零开始而未经调制的数字信号所占用的频率范围叫基带频率,吃饭简称基带。洗手利用基带信号直接传输的方式称为基带传输。洗手洗手通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。洗手在当今信息社会,吃饭通信则与遥感,吃饭计算技术紧密结合,吃饭成为整个社会的高级“神经中枢”。洗手没有通信,吃饭人类社会是不可想象的。洗手一般来说,吃饭社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。洗手若通信水平跟不上,吃饭社会成员之间的合作程度就受到限制。洗手可见,吃饭通信是十分重要的。洗手洗手信息传输的消息是多种多样的,吃饭可以是符号的,吃饭文字的,吃饭数据和图像的等等。洗手各种不同的消息可以分为两类BEEF一类称为离散消息;BEEF另一类称为连续消息。洗手离散消息的状态是可数的或离散的,吃饭比如符号,吃饭文字或数据等。洗手离散消息也称数字消息。洗手而连续消息则是其状态连续变化的消息,吃饭例如,吃饭连续变化的语音,吃饭图像等。洗手连续消息也称模拟消息。洗手因此按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号可以将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。洗手洗手数字通信有以下突出的特点BEEF第一,吃饭数字信号传输时,吃饭信道噪声或干扰所造成的差错,吃饭原则上是可以控制的。洗手第二,吃饭当需要保密的时候,吃饭可以有效的对基带信号进行人为的“扰乱”,吃饭即加上密码。洗手洗手数字通信系统模型如图11所示BEEF洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手6编码器调制器信道解调器译码器受信者解密器信息源加密器噪声源洗手图11数字通信系统模型洗手数字通信在近20年来得到了迅速的发展,吃饭其原因是BEEF洗手抗干扰能力强洗手便于进行各种数字信号处理洗手易于实现集成化洗手经济效益正赶上或超过模拟通信洗手传输与交换可结合起来,吃饭传输电话与传输数据也可结合起来,吃饭成为一个统一整体,吃饭有利于实现综合业务通信网。洗手洗手本设计主要研究数字通信过程中的调制过程。洗手从原理上说受调载波可以是任意的,吃饭只要已调信号适合心动的传输就可以了,吃饭但是实际上,吃饭大多数通信系统中,吃饭都选择正弦信号作为载波。洗手这是因为正弦信号简单,吃饭便于产生和接收。洗手洗手13数字调制的发展现状和趋势洗手进入20世纪以来,吃饭随着晶体管、BEEF集成电路的出现与普及、BEEF无线通信迅速发展。洗手特别是在20世纪后半叶,吃饭随着人造地球卫星的发射,吃饭大规模集成电路、BEEF电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世,吃饭通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功。洗手洗手微波中继通信使长距离、BEEF大容量的通信成为了现实。洗手洗手移动通信和卫星通信的出现,吃饭使人们随时随地可通信的愿望可以实现。洗手洗手光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地7步。洗手洗手电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次,吃饭借助现代电信网和计算机的融合,吃饭人们将世界变成了地球村。洗手洗手微电子技术的发展,吃饭使通信终端的体积越来越小,吃饭成本越来越低,吃饭范围越来越广。洗手例如2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。洗手根据国家信息产业部的统计数据,吃饭到2005年底移动电话用户近4亿。洗手洗手随着现代电子技术的发展,吃饭通信技术正向着数字化、BEEF网络化、BEEF智能化和宽带化的方向发展。洗手随着科学技术的进步,吃饭人们对通信的要求越来越高,吃饭各种技术会不断地应用于通信领域,吃饭各种新的通信业务将不断地被开发出来。洗手到那时人们的生活将越来越离不开通信。洗手洗手本文中提到的调制方式大都是可以实用的,吃饭已经采用多年,吃饭并且至今仍然被采用着。洗手但是,吃饭这些调制方法还不是很完善,吃饭有许多值得改进之处。洗手因此,吃饭在这些基本的数字调制方法基础上,吃饭多年来不断研究出新的或改进的调制方法。洗手实际上,吃饭在基本的和先进的调制方法之间并没有明确的界限。洗手这些方法都是不间断地发展出来的,吃饭后来者自然比原有者更先进。洗手洗手此外,吃饭随着技术的进步,吃饭特别是超大规模集成电路和数字信号处理技术的发展,吃饭使得复杂的电路设计得以用少量的几块即成电路模块实现,吃饭有些硬件电路的功能还可以用软件代替实现。洗手因此使得一些较复杂的调制技术能够容易地实现并投入使用。洗手这方面的条件使得新的更复杂的调制体制迅速地不断涌现。洗手目前,吃饭改进的数字调制方式主要有偏置正交相移键控,吃饭/4正交差分相移键控,吃饭最小频移键控,吃饭高斯最小频移键控,吃饭正交频分复用,吃饭网格编码调制等。洗手洗手14数字调制方式洗手数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。洗手所用载波一般是余弦信号,吃饭调制信号为数字基带信号。洗手利用基带信号去控制载波的某个参数,吃饭就完成了调制。洗手洗手调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、BEEF相位或频率来传送信息。洗手其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上,吃饭即用数据信号来进行幅度调制、BEEF频率调制或相位调制。洗手数字信号只有几个离散值,吃饭因此调制后的载波参数也只有有限个值,吃饭类似于用数字信息控制开关,吃饭从几个具有不同参量的独立振荡源中选择参量,吃饭为此把数字信号的调制方式称为“键控”。洗手数字调制分为调幅、BEEF调相和调频三类,吃饭8分别对应“振幅键控”(ASK)、BEEF“相移键控”(PSK)和“频移键控”(FSK)三种数字调制方式。洗手在“振幅键控”方式中,吃饭当“1”出现时接通振幅为A的载波,吃饭“0”出现时关断载波,吃饭这相当于将原基带信号(脉冲列)频谱搬到了载波的两侧。洗手如果用改变载波频率的方法来传送二进制符号,吃饭就是“频移键控”的方法,吃饭当“1”出现时是低频,吃饭“0”出现时是高频。洗手这时其频谱可以看成码列对低频载波的开关键控加上码列的反码对高频载波的开关键控。洗手如果用“0”和“1”来改变载波的相位,吃饭则称为“相移键控”。洗手这时在比特周期的边缘出现相位的跳变,吃饭但在间隔中部保留了相位信息。洗手接收端解调通常在其中心点附近进行。洗手一般来说,吃饭PSK系统的性能要比开关键控FSK系统好,吃饭但必须使用同步检波。洗手洗手调制的基本原理是用数字信号对载波的不同参量进行调制,吃饭其基本公式如下BEEF洗手载波S(T)ACOS(T)11洗手S(T)的参量包括BEEF幅度A、BEEF频率、BEEF初相位,吃饭调制就是要使A、BEEF或随数字基带信号的变化而变化。洗手其中ASK调制方式是用载波的两个不同振幅表示0和1;BEEFFSK调制方式是用载波的两个不同频率表示0和1;BEEF而PSK调制方式是用载波的起始相位的变化表示0和1。洗手洗手根据传输信号是二进制信号还是多进制信号和对载波的哪个参数进行调制,吃饭可以把数字频带传输分为BEEF洗手二进制、BEEF多进制数字振幅键控(ASK)洗手二进制、BEEF多进制数字频移键控(FSK)洗手二进制、BEEF多进制数字相移键控(PSK)洗手二进制、BEEF多进制差分相移键控(DPSK)洗手除上面所述的二相位、BEEF二频率和二幅度系统外,吃饭还可以采用各种多相位、BEEF多振幅和多频率的方案。洗手在DVB系统中卫星传输采用QPSK,吃饭有线传输采用QAM方式,吃饭地面传输采用COFDM(编码正交频分复用)方式。洗手但ASK、BEEFPSK和FSK这三种数字调制方式仍是最主要的,吃饭所以本文要对这三种调制技术分别进行具体介绍。洗手洗手9洗手2MATLAB仿真技术洗手MATLAB是美国MATHWORKS公司出品的商业数学软件,吃饭用于算法开发、BEEF数据可视化、BEEF数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,吃饭主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。洗手洗手21通信系统仿真简介洗手随着科学技术、BEEF仿真理论及计算机的不断发展,吃饭仿真技术不断提高。洗手在如今的科学研究中,吃饭仿真技术提高了科学研究水平,吃饭缩短了科学研究周期、BEEF降低了科学研究成本及风险、BEEF促进了各不同领域学科融合、BEEF加速了科研成果转化为生产力。洗手可以说仿真技术已成为科学研究中必不可少的实用技术。洗手因此在现代科学研究及应用中,吃饭仿真技术被广泛应用于数学、BEEF物理、BEEF电子、BEEF通信、BEEF医学、BEEF生物等众多领域。洗手所谓系统仿真,吃饭通俗的说就是模型试验,吃饭它是指通过系统模型试验去研究一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。洗手系统仿真,吃饭它不是对原型的简单再现,吃饭而是按照研究的侧重点对系统进行提炼,吃饭以利于研究者抓住问题的本质,吃饭这种建立在模型系统上的实验技术,吃饭称为仿真技术。洗手仿真方法可以分为3类BEEF实物仿真、BEEF数学仿真和半实物仿真。洗手系统仿真的研究重点在于仿真环节,吃饭即在模型建立之后,吃饭设计适当的算法,吃饭并编制成计算机程序。洗手因此,吃饭便产生了很多仿真算法和仿真软件,吃饭其中以MATLAB提供的动态仿真工具SIMULINK最为耀眼,吃饭它不仅具有强大的功能,吃饭并且具有很好的实用性。洗手MATLAB就是大量的计算机仿真软件中的优秀代表,吃饭它在科学研究特别是电子信息科学中有着极为广泛的应用。洗手MATLAB现已被广泛应用于数学、BEEF通信、BEEF信号处理、BEEF自动控制、BEEF神经网络、BEEF图形处理等许多不同学科的研究中。洗手洗手仿真是衡量系统性能的工具,吃饭它通过仿真模型的仿真结果来推断原系统的性能,吃饭从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。洗手实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统,吃饭对这个系统做出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定。洗手因此,吃饭在对原有的通信系统做出改进或建立一个新系统之前,吃饭通常需要对这个系统进行建模和仿真,吃饭通过仿真结果衡量方案的可行性,吃饭从中选择最合理的系统配置和10参数设置,吃饭然后再应用于实际系统中。洗手这个过程就是通信仿真。洗手通信系统仿真可以分成离散事件仿真和连续事件仿真。洗手在离散事件仿真中,吃饭仿真系统只对离散事件做出反应,吃饭而在连续事件仿真中,吃饭仿真系统对输入信号产生连续的输出信号。洗手离散事件仿真是对实际通信系统的一种简化,吃饭它的仿真建模比较简单,吃饭整个仿真过程需要花费的时间也比连续仿真少。洗手虽然离散事件仿真舍弃了一些仿真细节,吃饭在有些场合显得不够具体,吃饭但仍然是通信系统仿真的主要形式。洗手洗手22MATLAB简介洗手美国MATHWORKS公司于1967年推出了矩阵实验室“MATRIXLABORATORY”(缩写为MATLAB)这就是MATLAB最早的雏形。洗手开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。洗手MATLAB是一种解释性执行语言,吃饭具有强大的计算、BEEF仿真、BEEF绘图等功能。洗手SIMULINK是MATLAB中的一种可视化仿真工具,吃饭也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。洗手确切的说,吃饭SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、BEEF仿真和分析的软件包,吃饭它支持线性和非线性系统,吃饭连续、BEEF离散时间模型,吃饭或者是两者的混合。洗手系统还可以使多种采样频率的系统,吃饭而且系统可以是多进程的。洗手在SIMULINK环境中,吃饭它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,吃饭采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、BEEF方便,吃饭故用户只需进行简单的点击和拖动就能完成建模,吃饭并可直接进行系统的仿真,吃饭快速的得到仿真结果。洗手但是SIMULINK不能脱离MATLAB而独立工作。洗手洗手MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,吃饭并提供了大量的内置函数,吃饭从而被广泛地应用于科学计算、BEEF控制系统、BEEF信息处理等领域的分析、BEEF仿真和设计工作,吃饭而且利用MATLAB产品的开放式结构,吃饭可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充,吃饭从而在不断深化对问题认识的同时,吃饭不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。洗手洗手利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数供用户直接使用。洗手这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的,吃饭用户不仅可以查看其中的算法,吃饭还可以针对一些算法进行修改,吃饭甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。洗手目前MATLAB产品的工具箱有四十多个,吃饭分别涵盖了数据获取、BEEF科学计算、BEEF控11制系统设计与分析、BEEF数字信号处理、BEEF数字图像处理、BEEF金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。洗手洗手23SIMULINK建模环境简介洗手近几年,吃饭在学术界和工业领域,吃饭SIMULINK已成为在动态系统领域建模和仿真方面分,吃饭SIMULINK具有相对独立的功能和使用方法。洗手确切的说,吃饭它是一个用来对动态系统进行建模、BEEF应用最广泛的软件包之一。洗手它的魅力在于强大的功能和简便的操作。洗手作为MATLAB的重要组成部仿真和分析的软件包。洗手它支持连续、BEEF离散及两者混合的线性和非线性系统,吃饭也支持具有多种采样频率的系统,吃饭而且系统可以是多进程的。洗手在SIMULINK环境中,吃饭利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画“出系统模型,吃饭然后直接进行仿真。洗手它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,吃饭采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。洗手它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,吃饭具有更直观、BEEF方便、BEEF灵活的优点。洗手洗手SIMULINK包含有SINKS(输出方式)、BEEFSOURCE(输入源)、BEEFLINEAR(线性环节)、BEEFNONLINEAR(非线性环节)、BEEFCONNECTIONS(连接与接口)和EXTRA(其他环节)子模型库,吃饭而且每个子模型库中包含有相应的功能模,吃饭用户也可以定制和创建用户自己的模块。洗手用SIMULINK创建的模型可以具有递阶结构,吃饭因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。洗手用户可以从最高级开始观看模型,吃饭然后用鼠标双击其中的子系统模块,吃饭来查看其下一级的内容,吃饭以此类推,吃饭从而可以看到整个模型的细节,吃饭帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。洗手在定义完一个模型后,吃饭用户可以通过SIMULINK的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。洗手菜单方式对于交互工作非常方便,吃饭而命令行方式对于运行一大类仿真非常有用。洗手采用SCOPE模块和其他的画图模块,吃饭在仿真进行的同时,吃饭就可观看到仿真结果。洗手除此之外,吃饭用户还可以在改变参数后来迅速观看系统中发生的变化情况。洗手仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。洗手洗手模型分析工具包括线性化和平衡点分析工具、BEEFMATLAB的许多工具及MATLAB的应用工具箱。洗手由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的,吃饭因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、BEEF分析和修改。洗手洗手12洗手3二进制数字调制系统原理分析洗手数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,吃饭在实际应用中,吃饭大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。洗手为了使数字信号在带通信道中传输,吃饭必须使用数字基带信号对载波进行调制,吃饭以使信号与信道的特性相匹配。洗手这种用数字基带信号控制载波,吃饭把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。洗手通常使用键控法来实现数字调制,吃饭在二进制数字调制中,吃饭载波的幅度、BEEF频率和相位只有两种变化状态。洗手相应的调制方式有二进制振幅键控2ASK、BEEF二进制频移键控2FSK和二进制相移键控2PSK。洗手洗手31二进制振幅键控(2ASK)洗手这种调制方式是根据基带信号的不同,吃饭调节正弦波的幅度。洗手洗手载波在数字信号1或0的控制下通或断,吃饭在信号为1的状态载波接通,吃饭此时传输信道上有载波出现;BEEF在信号为0的状态下,吃饭载波被关断,吃饭此时传输信道上无载波传送。洗手那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。洗手洗手原理图如图31所示BEEF洗手基带信号洗手2ASK洗手图312ASK调制原理波形图洗手2ASK信号的一般表达式为BEEF洗手0,01,COS2KASKATWT当当31洗手2ASK的已调信号的幅度受ST控制,吃饭也就是说它的幅度上携带有ST的信息。洗手2ASK信号的产生方法通常有两种BEEF模拟调制法(相乘器法)和键控法。洗手模拟调制法就是用基带信号与13载波相乘,吃饭进而把基带信号调制到载波上进行传输。洗手键控法由ST来控制电路的开关进而进行调制。洗手如图32所示为2ASK调制原理框图BEEF洗手乘法器二进制不归零信号STCOSWCTE2ASKT洗手图322ASK调制原理框图洗手32二进制频移键控(2FSK)洗手所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。洗手即用两个不同频率承载二进制1和0的系统。洗手洗手在基带信号为1时载波频率为F1,吃饭当基带信号为0时载波频率为F0,吃饭这样调制信号就在基带信号的控制下调制在不同的频率上。洗手可看作是两个不同载波频率的ASK已调信号之和。洗手洗手原理图如图33所示BEEF洗手基带信号洗手2FSK洗手图332FSK调制原理波形图洗手洗手洗手2FSK信号的一般表达式为BEEF洗手140,COS1212KFSKATWAT当当32洗手2FSK信号产生的方法可分为两种,吃饭一种是通过模拟调频电路来实现,吃饭另一种可以采用键控法来实现,吃饭,吃饭键控法即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同独立的频率源进行选通,吃饭使其在每一个码元TS期间输出F0或F1两个载波之一。洗手如图34所示为2FSK调制原理框图BEEF洗手振荡器F1振荡器F0反相器选通开关选通开关相加器基带信号E2FSKT洗手图342FSK调制原理框图洗手33二进制相移键控(2PSK)洗手所谓PSK就是根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。洗手这里用数字基带信号去对相位相差180度的两个载波进行选择。洗手当基带信号为0时调制信号相位从180度开始,吃饭当基带信号为1时调制信号相位从0度开始。洗手洗手原理图如图35所示BEEF洗手基带信号15洗手2PSK洗手图352PSK调制原理波形图洗手2PSK信号的一般表达式为BEEF洗手33洗手0,COS12KPSKATWAT当当2PSK信号的调制原理框图如图36所示。洗手与2ASK信号产生方法相比较,吃饭只是对ST的要求不同,吃饭在2ASK中ST是单极性的,吃饭而在2PSK中ST是双极性的基带信号。洗手如图36所示为2PSK调制原理框图BEEF洗手码型变换ST乘法器双极性不归零E2PSKTCOSWCT洗手图362PSK调制原理框图16洗手4数字调制系统仿真的编程实现洗手本毕业设计借助MATLAB的M文件编程功能,吃饭对2ASK,2PSK,2FSK进行调制设计并比较分析,吃饭并绘制出调制后的时域波形,吃饭软件仿真可在已有平台上实现。洗手洗手412ASK系统的编程实现洗手振幅键控是利用载波幅度的变化来传递数字信息,吃饭而其频率和初始相位保持不变。洗手用于研究、BEEF描述2ASK信号调制的时域特性的MATLAB程序如下BEEF洗手CLOSEALLBEEFCLEARALLBEEF洗手SROUNDRAND1,10BEEF产生数值为0或1的随机矩阵洗手T02PI/992PIBEEF洗手M1BEEFC1BEEF洗手FORN1LENGTHS洗手IFSN0BEEF洗手MZEROS1,100BEEF洗手ELSESN1BEEF洗手MONES1,100BEEF洗手END洗手CSIN2TBEEF洗手M1M1MBEEF洗手C1C1CBEEF洗手END洗手AC1M1BEEF洗手SUBPLOT3,1,1BEEF洗手PLOTM1BEEF洗手TITLE基带信号BEEF洗手YLIM0212BEEF洗手SUBPLOT3,1,2BEEF洗手PLOTC1BEEF洗手TITLE载波信号BEEF洗手YLIM1212BEEF洗手SUBPLOT3,1,3BEEF洗手PLOTABEEF洗手TITLE2ASK已调信号BEEF洗手17YLIM1212BEEF洗手程序运行结果如图41所示BEEF洗手洗手图412ASK信号时间波形洗手422FSK系统的编程实现洗手频移键控是利用载波频率的变化来传递数字信息。洗手而其振幅和初始相位保持不变。洗手用于研究、BEEF描述2FSK信号调制的时域特性的MATLAB程序如下BEEF洗手CLOSEALLBEEFCLEARALLBEEF洗手SROUNDRAND1,10BEEF产生数值为0或1的随机矩阵洗手T02PI/992PIBEEF洗手M1BEEFC1BEEFB1BEEFD1BEEFE1BEEF洗手FORN1LENGTHS洗手IFSN0BEEF洗手MONES1,100BEEF洗手CSIN5TBEEF洗手BZEROS1,100BEEF洗手18ELSESN1BEEF洗手MONES1,100BEEF洗手CSIN2TBEEF洗手BONES1,100BEEF洗手END洗手DSIN5TBEEF洗手ESIN2TBEEF洗手M1M1MBEEF洗手C1C1CBEEF洗手D1D1DBEEF洗手E1E1EBEEF洗手B1B1,BBEEF洗手END洗手FC1M1BEEF洗手SUBPLOT4,1,1BEEF洗手PLOTB1BEEF洗手TITLE基带信号BEEF洗手YLIM0212BEEF洗手SUBPLOT4,1,2BEEF洗手PLOTD1BEEF洗手TITLE载频F0BEEF洗手YLIM1212BEEF洗手SUBPLOT4,1,3BEEF洗手PLOTE1BEEF洗手TITLE载频F1BEEF洗手YLIM1212BEEF洗手SUBPLOT4,1,4BEEF洗手PLOTFBEEF洗手TITLE2FSK已调信号BEEF洗手YLIM1212BEEF洗手程序运行结果如图42所示BEEF洗手19洗手图422FSK信号时间波形洗手432PSK系统的编程实现洗手相移键控是利用载波相位的变化来传递数字信息,吃饭而其振幅和频率保持不变。洗手用于研究、BEEF描述2PSK信号调制的时域特性的MATLAB程序如下BEEF洗手CLOSEALLBEEFCLEARALLBEEF洗手SROUNDRAND1,10BEEF产生数值为0或1的随机矩阵洗手T02PI/992PIBEEF洗手M1BEEFC1BEEFB1BEEF洗手FORN1LENGTHS洗手IFSN0BEEF洗手MONES1,100BEEFBZEROS1,100BEEF洗手ELSESN1BEEF洗手MONES1,100BEEFBONES1,100BEEF洗手END洗手CSIN2TBEEFM1M1MBEEFC1C1CBEEFB1B1,BBEEF洗手END洗手20PC1M1BEEF洗手SUBPLOT3,1,1BEEF洗手PLOTB1BEEFTITLE基带信号BEEFYLIM0212BEEF洗手SUBPLOT3,1,2BEEF洗手PLOTC1BEEFTITLE载波信号BEEFYLIM1212BEEF洗手SUBPLOT3,1,3BEEF洗手PLOTPBEEFTITLE2PSK已调信号BEEFYLIM1212BEEF洗手程序运行结果如图43所示BEEF洗手洗手图432PSK信号时间波形洗手44时域特性的比较洗手通过对这三种二进制数字调制系统的编程实现,吃饭描述了它们的时域特性,吃饭我们从中可以看出2ASK,吃饭2FSK,吃饭2PSK它们的联系在于它们都是用数字基带信号去调制高频正弦波,吃饭区别在于2ASK是用频率相同而载波幅度不同来区分0和1;BEEF2FSK是利用两个不同频率的载波来分别表示0和1,吃饭载波幅度相同;BEEF2PSK是利用载波的初始相位不同(幅度和频率相同)来表示0和1,吃饭一般一个初始相位为0,吃饭另一个为。洗手21如图44所示为三种二进制数字调制系统与基带信号的时域特性比较BEEF洗手洗手图442ASK、BEEF2FSK、BEEF2PSK时域特性比较洗手22洗手5数字调制系统的SIMULINK仿真洗手本毕业设计借助MATLAB中SIMULINK的模块库对主要的数字调制系统进行仿真,吃饭由于SIMULINK模块库中没有与ASK相关的调制、BEEF解调模块,吃饭无法对ASK进行数字调制仿真,吃饭所以本章就对2FSK和2PSK进行SIMULINK仿真设计,吃饭绘制出调制后的频谱图。洗手洗手为了便于比较,吃饭建立了两个条件基本一致的仿真系统,吃饭即相同的信号源(随机整数发生器),吃饭相同的传输环境及参数(加性高斯白噪声环境,吃饭FSK和PSK的信噪比均为3DB),吃饭相同的频谱仪及参数,吃饭都是基带调制、BEEF解调模块。洗手洗手51基带频移键控洗手用二进制数字基带信号控制载频的频率实现调制称为频移键控FSK。洗手如图51所示是2FSK的仿真实验框图BEEF洗手洗手图512FSK基带调制仿真系统洗手各模块的主要参数设置如下BEEF洗手表51RANDOMINTEGERGENRRATOR(随机整数发生器)的主要参数洗手模块名称RANDOMINTEGERGENRRATOR洗手位置COMMUNICATIONSBLOCKSETCOMMSOURCES参数名称参数值23MRYNUMBER(元数)2INITIALSEED(初始化种子)12345SAMPLETIME(采样时间)01FRAMEBASEDOUTPUT(基于帧输出)使能SAMPLEPERFRAME(每帧采样数)10表52SPECTRUMSCOPE(频谱仪)的主要参数洗手模块名称SPECTRUMSCOPE洗手位置DSPBLOCKSETDSPSINKS参数名称参数值BUFFERSIZE(缓存长度)1024BUFFEROVERLAP(缓存交叠)512FFTLENGTH(FFT长度)1024NUMBEROFSPECTRALAVERAGES(谱(计算)平均(点)数)64SCOPEPOSITION(显示器位置)GET0,DEFAULTFIGUREPOSITIONFREQUENCYUNITS(频率单位)HERTZFREQUENCYRANGE(频率范围)FS/2FS/2AMPLITUDESCALING(幅度刻度)DBINHERITSAMPLEINCREMENTFROMINPUT(与输入信号采样时间一致)使能MINMUMYLIMITY轴最小刻度50MAXMUMYLIMITY轴最大刻度30表53MFSKMODULATORBASEBAND(基带MFSK调制器)的主要参数洗手模块名称MFSKMODULATORBASEBAND洗手位置COMMUNICATIONSBLOCKSETMODULATIONDIGITALBSEBANDMODULATION参数名称参数值MRAYNUMBER(元数)2INPUTTYPE(输入类型)BITSYMBOLSETORDERING(符号排

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