参考基于matlab和simulink的系统仿真

基于matlab/simulink的QPSK通信系统仿真课程设计目的: 本课程设计主要是学会运用MATLAB中的Simulink来实现数字基带信号的模拟传输。在知道其传输原理的情况下，将仿真电路到Simulink之中。并且对正交振幅调制、解调过程的频谱和波形的分析，同时在无噪声和有噪声的进行分析，加入高斯白噪声，瑞利噪声，莱斯噪声分析调制解调后的频谱、波形，观察其误码率。（1） 巩固和加深学生对QPSK调制解调技术的基本知识的理解和掌握；（2）掌握编程和程序调试的基本技能； （3）利用MATLAB进行基本的软件设计，掌握软件设计一般方法，了解软件设计的思路；（4）掌握书写程序设计报告的能力；（5）提高运用MATLAB解决实际问题的能力；课程设计仪器:(1) MATLAB7.0 （2）simulink 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。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。相关原理：4PSK常称为正交相移键控(QPSK)。4PSK信号每个码元含有2 比特的信息，现用ab代表这两个比特。两个比特有4种组合，即00、01、10和11。它们和相位qk之间的关系通常都按格雷码的规律安排，如下表所示。 QPSK信号的编码 QPSK信号矢量图格雷码的好处在于相邻相位所代表的两个比特只有一位不同。由于因相位误差造成错判至相邻相位上的概率最大，故这样编码使之仅造成一个比特误码的概率最大2、QPSK调制两种产生方法:相乘电路法 二进制信号码元“0”和“1在相乘电路中与不归零双极性矩形脉冲振幅的关系如下：二进制码元“1” 双极性脉冲“+1”；二进制码元“0” 双极性脉冲“-1”。符合上述关系才能得到第6章中的B方式编码规则。 3、QPSK解调原理方框图仿真结果：QPSK原理框图调制端的眼图解调端眼图星座图基带信号与调制信号的波形比较无噪声的误码率设计体会:这次的课程设计是在MATLAB的SIMULINK环境下仿真实现QPSK的调试与解调，刚开始是没有完全理解QPSK的的原理，以至于多走了很多的弯路，后来又因为没能正确的使用示波器而导致出现了很多的错误，后来加如噪声后，更是有很多的错误出现了，误码率也很大，星座图也跳跃不停。通过出现的问题，我看到了自己的不足，也学会了SIMULINK模块的运用，更重要的是了解了多进制的调制与解调原理，通过课程设计来巩固本学期的通信原理与数字信号的专业知识内容，同时也运用理论知识与实际电路的设计相结合了起来，通过综合分析，找出了自己学习过程中的不足，为今后的学习提供实践依据，打下了基础。这次实习是运用MATLAB中的SIMULINK仿真出8PSK的调制与解调，这是多进制的调制与解调，我开始没能完全理解多进制的调制与解调，错误的使用了二进制的方式去调制与解调，输入了二进制的正弦波，也使用了只能显示二进制的示波器，导致实验过程中一直都有错，没能正确的运行，再一次次的失败后，仍然找不到出错点在哪。后来老师来给我讲解了多进制的原理后，我明白了原来自己的专业知识不够扎实，原理没有理解透再接下来就是如何正确的调制了，由于没有波形，我一直没能正确的算出延时，导致误码率的居高不下，后来经老师提点，知道了，其实可以将多进制进行转换，转换为二进制的方式在示波器上显示，于是，我使用了一个转换器，成功的显示了多进制的波形。在此次课程设计中，我掌握了SIMULINK软件的使用，虽然不是很熟悉，但是，以后我将会更加努力的学习，还有专业知识的加强，在这次课程设计中，问题出现的如此多，主要在于专业知识的不够完善，幸亏老师一次次的细心指导，才能完成此次设计，今后一定加强学习。参考文献【1】 张 琨，高思超，毕靖，MATLAB 2010 从入门到精通，电子工业出版社，2011【2】 赵景波，逢锦梅，MATLAB控制系统仿真与设计，机械工业出版社，2010【3】 孙屹,Simulink通信仿真开发手册,国防工业出版社,2004【4】 樊昌信，曹丽娜，通信原理，国防工业出版社，2006【5】 钟麟,MATLAB仿真技术与应用教程,国防工业出版社,2003 附录:代码: Model Name fengzhiyue Version 6.0 GraphicalInterface NumRootInports 0 NumRootOutports 0 ParameterArgumentNames ComputedModelVersion 1.4 NumModelReferences 0 NumTestPointedSignals 0 SavedCharacterEncoding ibm-1386_P100-2002 SaveDefaultBlockParams on SampleTimeColors off LibraryLinkDisplay none WideLines off ShowLineDimensions off ShowPortDataTypes off ShowLoopsOnError on IgnoreBidirectionalLines off ShowStorageClass off ShowTestPointIcons on ShowViewerIcons on SortedOrder off ExecutionContextIcon off ShowLinearizationAnnotations on RecordCoverage off CovPath / CovSaveName covdata CovMetricSettings dw CovNameIncrementing off CovHtmlReporting on covSaveCumulativeToWorkspaceVar on CovSaveSingleToWorkspaceVar on CovCumulativeVarName covCumulativeData CovCumulativeReport off CovReportOnPause on ScopeRefreshTime 0.035000 OverrideScopeRefreshTime on DisableAllScopes off DataTypeOverride UseLocalSettings MinMaxOverflowLogging UseLocalSettings MinMaxOverflowArchiveMode Overwrite BlockNameDataTip off BlockParametersDataTip off BlockDescriptionStringDataTipoff ToolBar on StatusBar on BrowserShowLibraryLinks off BrowserLookUnderMasks off Created Thu Dec 27 15:37:29 2012 UpdateHistory UpdateHistoryNever ModifiedByFormat % LastModifiedBy lenovo ModifiedDateFormat % LastModifiedDate Wed Jan 02 14:47:54 2013 ModelVersionFormat 1.% ConfigurationManager None LinearizationMsg none Profile off ParamWorkspaceSource MATLABWorkspace AccelSystemTargetFile accel.tlc AccelTemplateMakefile accel_default_tmf AccelMakeCommand make_rtw TryForcingSFcnDF off ExtModeBatchMode off ExtModeEnableFloating on ExtModeTrigType manual ExtModeTrigMode normal ExtModeTrigPort 1 ExtModeTrigElement any ExtModeTrigDuration 1000 ExtModeTrigDurationFloating auto ExtModeTrigHoldOff 0 ExtModeTrigDelay 0 ExtModeTrigDirection rising ExtModeTrigLevel 0 ExtModeArchiveMode off ExtModeAutoIncOneShot off ExtModeIncDirWhenArm off ExtModeAddSuffixToVar off ExtModeWriteAllDataToWs off ExtModeArmWhenConnect on ExtModeSkipDownloadWhenConnect off ExtModeLogAll on ExtModeAutoUpdateStatusClock on BufferReuse on ProdHWDeviceType 32-bit Generic ShowModelReferenceBlockVersion off ShowModelReferenceBlockIO off Array Type Handle Dimension 1 Simulink.ConfigSet $ObjectID 1 Version 1.0.4 Array TypeHandleDimension7Simulink.SolverCC $ObjectID 2 Version 1.0.4 StartTime 0.0 StopTime 10.0 AbsTol auto FixedStep auto InitialStep auto MaxNumMinSteps -1 MaxOrder 5 ExtrapolationOrder 4 NumberNewtonIterations 1 MaxStep auto MinStep auto RelTol 1e-3 SolverMode Auto Solver ode45 ZeroCrossControl UseLocalSettings PositivePriorityOrder off AutoInsertRateTranBlk off SampleTimeConstraint Unconstrained RateTranMode DeterministicSimulink.DataIOCC $ObjectID 3 Version 1.0.4 Decimation 1 ExternalInput t, u FinalStateName xFinal InitialState xInitial LimitDataPoints on MaxDataPoints 1000 LoadExternalInput off LoadInitialState off SaveFinalState off SaveFormat Array SaveOutput on SaveState off SaveTime on StateSaveName xout 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IfOutOfDateOrStructuralChange CheckModelReferenceTargetMessage error ModelReferenceNumInstancesAllowed Multi ModelReferencePassRootInputsByReference on ModelReferenceMinAlgLoopOccurrences offSimulink.RTWCC $BackupClass Simulink.RTWCC $ObjectID 8 Array Type Cell Dimension 1 Cell IncludeHyperlinkInReport PropName DisabledProps Version 1.0.4 SystemTargetFile grt.tlc GenCodeOnly off MakeCommand make_rtw TemplateMakefile grt_default_tmf GenerateReport off SaveLog off RTWVerbose on RetainRTWFile off ProfileTLC off TLCDebug off TLCCoverage off TLCAssert off ProcessScriptMode Default ConfigurationMode Optimized ConfigAtBuild off IncludeHyperlinkInReport off LaunchReport off Array Type Handle Dimension 2 Simulink.CodeAppCC $ObjectID 9 Array TypeCellDimension9CellIgnoreCustomStorageClassesCellInsertBlockDescCellSFDataObjDescCellSimulinkDataObjDescCellDefineNamingRuleCellSignalNamingRuleCellParamNamingRuleCellInlinedPrmAccessCellCustomSymbolStrPropNameDisabledProps Version 1.0.4 ForceParamTrailComments off GenerateComments on IgnoreCustomStorageClasses on IncHierarchyInIds off MaxIdLength 31 PreserveName off PreserveNameWithParent off ShowEliminatedStatement off IncAutoGenComments off SimulinkDataObjDesc off SFDataObjDesc off IncDataTypeInIds off PrefixModelToSubsysFcnNames on CustomSymbolStr $R$N$M MangleLength 1 DefineNamingRule None ParamNamingRule None SignalNamingRule None InsertBlockDesc off SimulinkBlockComments on EnableCustomComments off InlinedPrmAccess Literals ReqsInCode off Simulink.GRTTargetCC $BackupClass Simulink.TargetCC $ObjectID 10 Array TypeCellDimension12CellIncludeMdlTerminateFcnCellCombineOutputUpdateFcnsCellSuppressErrorStatusCellERTCustomFileBannersCellGenerateSampleERTMainCellMultiInstanceERTCodeCellPurelyIntegerCodeCellSupportNonFiniteCellSupportComplexCellSupportAbsoluteTimeCellSupportContinuousTimeCellSupportNonInlinedSFcnsPropNameDisabledProps Version 1.0.4 TargetFcnLib ansi_tfl_tmw.mat GenFloatMathFcnCalls ANSI_C UtilityFuncGeneration Auto GenerateFullHeader on GenerateSampleERTMain off IsPILTarget off ModelReferenceCompliant on IncludeMdlTerminateFcn on CombineOutputUpdateFcns off SuppressErrorStatus off IncludeFileDelimiter Auto ERTCustomFileBanners off SupportAbsoluteTime on LogVarNameModifier rt_ MatFileLogging on MultiInstanceERTCode off SupportNonFinite on SupportComplex on PurelyIntegerCode off SupportContinuousTime on SupportNonInlinedSFcns on ExtMode off ExtModeStaticAlloc off ExtModeTesting off ExtModeStaticAllocSize 1000000 ExtModeTransport 0 ExtModeMexFile ext_comm RTWCAPISignals off RTWCAPIParams off RTWCAPIStates off GenerateASAP2 off PropName Components PropNameComponents Name Configuration SimulationMode normal CurrentDlgPage Solver PropName ConfigurationSets Simulink.ConfigSet $PropName ActiveConfigurationSet $ObjectID 1 BlockDefaults Orientation right ForegroundColor black BackgroundColor white DropShadow off NamePlacement normal FontName Helvetica FontSize 10 FontWeight normal FontAngle normal ShowName on BlockParameterDefaults Block BlockType ComplexToRealImag Output Real and imag SampleTime -1 Block BlockType Constant Value 1 VectorParams1D on OutDataTypeMode Inherit from Constant value OutDataType sfix(16) ConRadixGroup Use specified scaling OutScaling 20 SampleTime inf Block BlockType Display Format short Decimation 10 Floating off SampleTime -1 Block BlockType FrameConversion OutFrame Frame based Block BlockType Gain Gain 1 Multiplication Element-wise(K.*u) ParameterDataTypeMode Same as input ParameterDataType sfix(16) ParameterScalingMode Best Precision: Matrix-wise ParameterScaling 20 OutDataTypeMode Same as input OutDataType sfix(16) OutScaling 20 LockScale off RndMeth Floor SaturateOnIntegerOverflowon 45参考：毕业论文（设计）工作记录及成绩评定册题 目： 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指 导 教 师： 职称： 助理指导教师： 职称： 年 月 日实验中心制使 用 说 明一、此册中各项内容为对学生毕业论文（设计）的工作和成绩评定记录，请各环节记录人用黑色或蓝色钢笔（签字笔）认真填写（建议填写前先写出相应草稿，以避免填错），并妥善保存。二、此册于学院组织对各专业题目审查完成后，各教研室汇编选题指南，经学生自由选题后，由实验中心组织发给学生。三、学生如实填好本册封面上的各项内容和选题审批表的相应内容，经指导教师和学院领导小组批准后，交指导教师；指导老师填好毕业论文（设计）任务书的各项内容，经教研室审核后交学生签名确认其毕业论文（设计）工作任务。四、学生在指导老师的指导下填好毕业论文（设计）开题报告各项内容，由指导教师和教研室审核通过后，确定其开题，并将此册交指导老师保存。五、指导老师原则上每周至少保证一次对学生的指导，如实按时填好毕业论文（设计）指导教师工作记录，并请学生签字确认。六、中期检查时，指导老师将此册交学生填写前期工作小结，指导教师对其任务完成情况进行评价，学院中期检查领导小组对师生中期工作进行核查，并对未完成者提出整改意见，后将此册交指导老师保存。七、毕业论文（设计）定稿后，根据学院工作安排，学生把论文（打印件）交指导老师评阅。指导老师应认真按毕业论文（设计）指导教师成绩评审表对学生的论文进行评审并写出评语，然后把论文和此册一同交教研室。八、教研室将学生的论文和此册分别交两位评阅人评阅后交回教研室保存。九、学院答辩委员会审核学生答辩资格，确定答辩学生名单，把具有答辩资格学生的论文连同此册交各答辩小组。十、学生答辩后由答辩小组记录人填好毕业论文（设计）答辩记录表中各项内容，然后把学生的论文和此册一同交所在答辩小组，答辩小组对其答辩进行评审并填写评语后交教研室。十一、学院答辩委员会进行成绩总评定，填好毕业论文（设计）成绩评定表中各项内容，然后把论文（印刷版和电子版（另传）和此册等资料装入专用档案袋中，教教研室后由实验中心统一保存。目 录1毕业论文（设计）选题审批表2. 毕业论文（设计）任务书3毕业论文（设计）开题报告4. 学生毕业论文（设计）题目更改申请表5毕业论文（设计）指导老师工作记录6毕业论文（设计）中期检查记录7毕业论文（设计）指导教师成绩评审表8毕业论文（设计）评阅人成绩评审表9. 毕业论文（设计）答辩申请表10毕业论文（设计）答辩记录表11毕业论文（设计）答辩成绩评审表12毕业论文（设计）成绩评定表毕业设计（论文）选题审批表题目名称 基于单片机的超声波测距题目性质工程设计理论研究实验研究计算机软件综合论文其它题目来源科研题目 生产现场教学 其它自拟题目选题理由：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，精度也能达到使用要求，超声波测距应用于各种工业领域，如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面。超声波作为一种检测技术，采用的是非接触式测量，由于它具有不受外界因素影响，对环境有一定的适应能力，且操作简单、测量精度高等优点而被广泛应用。这些特点可使测量仪器不受被测介质的影响，大大解决了传统测量仪器存在的问题，比如，在粉尘多情况下对人引起的身体接触伤害，腐蚀性质的被测物对测量仪器腐蚀，触电接触不良造成的误测等。此外该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，使用寿命加长，而且还降低了能量耗损，节省人力和劳动的强度。因此，利用超声波检测既迅速、方便、计算简单，又易于实时控制，在测量精度方面能达到工业实用的要求。 指导教师意见： 签名： 年 月 日院（系）领导小组意见： 签名： 年 月 日注：此表由学生填写毕业论文（设计）任务书1、毕业论文（设计）应达到的目的：（1）能对学生在学期间所学知识的检验与总结，培养和提高学生独立分析问题和解决问题的能力，使学生受到科学研究、工程设计和撰写技术报告等方面的基本训练。（2）提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心观察、用于开拓、用于实践的基本素质；（3）培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。（4）对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论结合实际去处理问题的能力、实践能力、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核。2、毕业论文（设计）的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：以单片机为核心设计了基于激光测距的防撞预警系统，采用TDC-GP2芯片作为激光飞行计时单元,给出激光发射及回波接收放大电路，基于模块化思想设计、完成系统软件设计流程；最后通过实验测试，系统要能很好测出前方车辆距离及运行状态