基于malab的数字通信仿真系统的设计

基于malab的数字通信仿真系统的设计

在数字通信的教育和设计中，传统的方法主要是手动分析和pcb测试。通信系统中的每个变量都是非线性的，非线性的关系是大多数复杂的数字理论和指南，这很容易让学生感到无聊和难以接受。所以在教学中,引入计算机仿真软件Matlab进行辅助教学,设计出了适合教学使用的更直观方便的仿真系统。本系统是在Simulink模块库中选取合适的数字通信仿真模块,连接起来;利用GUI图形用户界面,输入参数,设置按钮,可以打开Simulink中的模型图,并通过示波器看到仿真结果。设计流程如图1所示。下面以二进制频带移相键控(BPSK)为例,说明基于Matlab的数字通信仿真系统的设计。1频带调制信号在Simulink环境下的仿真模型如图2所示,将其保存名为BPSK的文件。产生—个在0和M-1之间均匀分布的随机整数序列;(2)M-PSK频带调制器(M-PSKModulatorPassband)。对输入信号实施M相相移键控调制,产生频带调制信号;位于Blocks/CommunicationsBlocks/Channel/AWGNChannel,作用是在输入信号中加入高斯白噪声;接四个入口,分别是信源端、调制后、经信道加噪后和解调后的信号。把Numberofaxes设置为4,可以同时看到并比较各信号。2matlab中参数设置频带移相键控系统中,重要的参数有信道的信噪比、载波频率、载波初始相位和基带符号抽样数这4个。因此,在GUI界面中设置系统的这4个参数,让用户按各自的需要输入系统参数的值,并传送到Simulink下的相应模块中的参数设置中。界面中设置两个按钮(PushButton)。当按下第一个按钮(原理图)时,弹出Simulink环境下的BPSK频带系统的原理图,用户输入所需的参数进行系统设置;当用户按下第二个按钮(仿真波形)时,弹出Simulink环境下的BPSK频带系统下的示波器模块,按照用户设置的参数显示出仿真波形。BPSK频带系统的GUI界面如图3所示。设计完GUI界面并且保存后,Matlab系统会自动生成相应的M文件,后缀为.m。要实现以上功能,就要在程序中诸如functionvarargout=edit1__Callback(hObject,eventdata,handles)的语句后加上相应的程序来实现。3程序设计针对自动生成的程序存在的几个问题进行修改:3.1ensystm和put软件要实现:按下第一个按钮,弹出Simulink中的仿真模型。程序如下:functionmodelopen(handles)%Makesurethediagramisstillopenifisempty(findsystem(‘Name’,‘BPSK”)),opensystem(‘BPSK’);%PutvaluesofSNRdBandCarrierFrequencyfromGUIintotheBlockdialogsEnd%--Executesonbuttonpressinpushbutton1.functionpushbutton1Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletopushbutton1(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMatlab%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)modelopen(handles)set(gcbo,‘Enable’,‘off’);这里采用函数的编写,以便后面调用函数。3.2系统参数设置要实现:GUI界面中,输入的参数值能传送到Simulink模块的参数设置中去。程序如下:functionedit1Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoedit1(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMatlab%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)%Hints:get(hObject,‘String’)returnscontentsofedit1astext%str2double(get(hObject,‘String’))returnscontentsofedit1asadoubleNewStrVal=get(hObject,‘String’);setparam(‘BPSK/AWGNChannel’,‘SNRdB’,NewStrVal)同理,系统的其他参数设置的程序编写与此类似,只是参数的数值传送到Simulink中的不同模块中或相同模块中的不同参数中去。这里不再赘述。3.3融资平台生成要实现:按下第二个按钮,打开Simulink中的示波器。示波器在Simulink的BPSK文件中,所以这里要通过sim(‘BPSK’)语句调用Simulink中的BPSK文件,使运行仿真程序,并保存仿真结果。程序如下:%--Executesonbuttonpressinpushbutton2.functionpushbutton2Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletopushbutton2(SeeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMatlab%handlesstructurewithhandlesanduserdata(SeeGUIDATA)opensystem(‘BPSK/Scope’);sim(‘BPSK’);%Retrieveoldresultsdatastructureifisfield(handles,‘ResultsData’)&～isempy(handles.ResultsData)ResultsData=handles.ResultsData;End4真与理性、深Matlab可以方便地进行通信系统的分析和仿真,直观清楚,对于比较难理解的概念和原理有