【《基于MATLAB的数字最佳基带传输系统仿真分析案例》2000字（论文）】

基于MATLAB的数字最佳基带传输系统仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u20225基于MATLAB的数字最佳基带传输系统仿真分析案例 1272981.1MATLAB的简介 1245811.2各模块的设计及参数设置 2127941.3基于MATLAB的系统仿真及实现 41.1MATLAB的简介Matlab是MathWorks公司在1984年上市的，它适用于公平分析和复杂计算，它是一个强大的计算机程序，Matlab是一个交互式跨平台编程语言，具有较高的编程和调试效率，行列是基本数据单元，它主要针对集中在工程的计算、图纸要求和科学计算上，它可以将数据转化为图形，Matlab已经成为现代通信领域不可或缺的一个软件工具，现在Matlab中有30多个工具箱和数百个内部箱，包含数多的主程序包。工具包分为主题工具包和功能工具包。控制工具包、通信工具包、信号处理工具包等课题工具包的功能包括Matlab的符号运算、文字处理、实时控制和视觉建模和模拟。MATLAB的主要特点：1、编程的效率比较高。2、使用起来方便、快捷。3、扩展补充的能力比较强。4、语言的语句简单。5、高效方便的矩阵和数组运算。6、绘图操作很方便。MATLAB的主要用途：1、数值分析2、数值和符号计算3、信号处理和通信4、控制系统的设计与仿真5、图像和视频处理6、工程与科学绘图7、测试和测量8、财务与金融工程9、计算生物学10、管理与调度优化计算（运筹学）1.2各模块的设计及参数设置1.2.1信源模块的设计及参数设置本论文所设计的系统的信源采用双极性码。Simulink模块：“BernoulliBinaryGenerator”、“Product”、“Constant”、“Sum”。图（5-1）信源模块参数设置：“BernoulliBinaryGenerator”参数设置：“Sampletime”为0.01，其余参数默认。“Constant”参数设置：“Constantvalue”为“2”。“Constant1”参数设置：“Constant1.2.2发送滤波器、信道、接收滤波器的设计及参数设置滤波器Simulink模块：“DiscreteFilter”；信道Simulink模块：“AWGNChan图5-2发送滤波器、信道、接收滤波器模型参数设置：“DiscreteFilter”参数设置：“Numerator”为“rcosine(1，10，‘fir/sqrt’，0.5，10)”，其中0.5为滚降系数；“Denominator”为“1”；“Sampletime”为“0.001”。信道采用高斯白噪声信道，“AWGNChannel”参数设置：“Mode”为“Signaltonoiseratio(Eb/No)”；“Eb/No(dB)”为“15”，“Symbolperiod”为“0.001”，其余参数默认。1.2.3抽样判决器的设计及参数设置在数字基带传输系统中，抽样判决器用到的Simulink模块：“Product”、“Relay”、“EnabledandTriggeredSubsystem”。图（5-3）抽样判决器模型1.2.4最佳接收机的设计及参数设置依据二进制最佳接收机原理框图，设计出最佳接收机，如图（5-4）所示：图（5-4）最佳接收机设计框图其中，“IntegerDelay”的“Sampletime”为“0.001”。“IntegerDelay1”、“IntegerDelay2”、“IntegerDelay3”的“Sampletime”为“0.0001”。1.3基于MATLAB的系统仿真及实现（一）将所设计的信源、收发滤波器、信道、抽样判决器、内部提取电路，这些模块相互的连接起来，最终可以画出的数字基带传输系统的仿真模型如图5-5所示：图（5-5）基于MATLAB的数字基带传输系统仿真模型仿真结果及分析：眼图，如图5-6所示图（5-6）眼图图5-6中的眼图效果不佳表明大部分信号发生了交叉变形，这可能与滤波器的延迟、抽样判决的时间以及内部提取电路的设计有关。误码率，如图（5-7）所示：图（5-7）误码率通过误码率显示框可以看出该系统一共接收了122个码元，其中错误码元有100个，误码率为0.8197。此误码率特别高，说明整个系统的性能并不是很不好。（二）将前面所设计的信源、接收滤波器、发送滤波器、信道以及最佳接收机模型，这些模块相连接起来，能够画出最佳数字基带传输系统的总体仿真模型如图5-8所示：图（5-8）基于MATLAB的最佳数字基带传输系统的总体仿真模型仿真结果及分析：频谱，如图5-9、5-10、5-11所示图（5-9）发送信号的频谱图图（5-10）信号经过接收滤波器后的频谱图图（5-11）接受信号的频谱图分析：图5-9和5-10中看出，输入信号的低频分量能够通过，而高频分量被抑制。图5-9和5-11中看出，发送信号频谱和接收信号频谱形状基本相似（存在差异的主要原因是前者为单极性，后者为双极性），说明整个数字基带传输系统在一定程度上减小了码间串扰。眼图，如图5-12所示（5-12）眼图分析：图5-12是信号经过接收滤波器后的眼图，眼图呈现的状态较为清晰，较为理想，虽然高斯白噪声和码间串扰的存在导致部分信号发生了交叉和变形，但是信号的变形不是很大，说明滤波器在一定程度上抑制了噪声和码间串扰。示波器Scope波形，如图5-13所示：图（5-13）Scope波形分析：由波形图可以看出，经过发送滤波器后的波形比较规律，比较光滑，适合在信道中进行传输；经过接收滤波器后的波形比较平滑，表明噪声基本被滤除；从当前码元信号的积分的波形中可以看出，噪声对积分电路的影响基本被消除；系统输出的波形还原出原始信号，与双极性信号中的波形存在延时差。示波器Scope1波形，如图5-14所示：图5-14Scope1波形分析：由图5-14可看出，原双极性信号延时22个码元后的波形与接收信号的波形一致，通过对比可看出整个系统设计的较为合理，误码率低，数字基带传输系统达到最佳状态，即：满足数字最佳基带传输系统的要求。误码率，如图5-15所示图（5-15）误码率从图5-5和图5-8的仿真结果来看，采用抽样判决器的数字基带传输系统与采用最佳接