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MATLAB通信工具 1 信号产生与观测设备2 信源编 译码3 差错控制编 译码4 调制与解调 Matlab的通信工具箱是一个运算函数和仿真模块的集合体 可以用来进行通信领域的研究 开发 系统设计和仿真 通信工具箱包括 SIMULINK仿真模块 MATLAB函数 通信工具箱提供的函数 信号源函数 信源编 译码函数 差错控制编码函数 调制 解调函数 发送 接收滤波器函数 信道函数 多址接入函数 同步函数 实用函数 一 信号产生与观测设备 1 信号产生器 1 随机信号发生器通信工具箱的仿真模块库中包含高斯 瑞利 泊松和均匀分布的噪声发生器 2 高斯噪声发生器高斯噪声是通信系统分析中使用最广泛的噪声模型 通信系统中最常用的信道模型就是加性高斯白噪声 AWGN 模型 在仿真模块库的信号源子库中有高斯噪声生成模块 在信道子库中有加性高斯白噪声模块 AWGNblock randn 是MATLAB的内置函数 可以利用其生成正态分布的随机数 2 信号观测设备 观测设备包括眼图 散列图 scatterplot 和错误率计算 error ratecomputation 设备 1 眼图在通信系统中 眼图被广泛用来观测信号衰落和噪声干扰情况 在通信工具箱的仿真库中有眼图模块 MATLAB中的eye pattern函数也可以用来输出眼图波形 2 误码率分析在估计通信系统的设计质量和技术 算法的性能时 通常是用误码率进行分析 在MATLAB函数库中 函数symerr和beterr专门用来计算错误码元的个数和错误比特的个数 SIMULINK模块库中的误码仪 Error ratemeter 模块可以显示发送端与接收端码元的比较 计算错误码元数 误码率 错误比特数和误比特率 二 信源编 译码 信源编码 用量化的方法将信号转化为数字码元 通信工具箱提供的信源编码方法包括 标量量化 预测量化 标量量化 标量量化的过程就是给每个落入某特定范围的输入信号分配一个单独值的过程 实现 MATLAB的函数quantiz SIMULINK模块库中的标量量化模块 三 差错控制编 译码 差错编 译码技术 用来检测和纠正信息在传递过程中发生的错误 在发送端 差错控制编码在原始的信息序列之后加上一定的冗余比特或码元 接收端就利用这些冗余信息来检测并纠正错误 通过调用函数encode 可以执行所有的编码计算 译码过程是编码过程的逆过程 全部译码都可以用MATLAB的函数decode来完成 四 调制与解调 调制 解调技术可以分为两大类 模拟调制 解调 数字调制 解调 对调制 解调过程的仿真有两种 通带仿真和基带仿真 通带仿真的载波信号包含在模型的发射部分 载波频率通常远远高于信号的最高频率 1 通带模拟调制与解调 模拟调制中存在多种不同的调制方法 振幅调制 AM 频率调制 FM 和相位调制 PM 通信工具箱中的amod函数专门用来实现通带模拟调制 函数ademod实现通带模拟解调 在使用ademod函数和模拟解调仿真模块时 必须设计一个低通滤波器配合工作 信号处理工具箱提供了很多种设计滤波器的方法 例如函数butter 通信工具箱要求在解调函数或解调模块中使用的滤波器为离散时间滤波器 数字调制的过程包括两个部分 从数字信号