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matlab数字通信系统仿真研究

更新时间:2010-4-15:  来源:毕业论文

matlab数字通信系统仿真研究
matlab的数字通信系统仿真研究一、课题内容
本课题是基于Matlab的数字通信系统仿真研究
二、设计目的
1. 综合应用《Matlab原理及应用》、《信号与系统》、《现代通信原理》、《无线通信原理及应用》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念 
2. 培养学生系统设计与系统开发的思想;
3. 培养学生利用软件进行通信仿真的能力
三、设计要求
1.对通信系统有整体的较深入的理解,深入理解自己仿真部分的原理的基础,画出对应的通信子系统的原理框图
2.提出仿真方案
3.完成仿真软件的编制
4.仿真软件的演示
四、实验条件
上网的计算机、Matlab软件
五、系统设计
1、通信系统的原理
要仿真的数字通信系统包括三个部分:
图1  数字通信系统
信源编码的作用就是将模拟或数字信号转换为二进制数字序列,它的目的在于尽量减少信号的冗余,让通信能够以最少的开销传输更多的信息。
信道编码的行为恰好与信源编码相反,它将信息序列中添加适当的冗余性,使得通信系统能够纠正一定程度上的传输出错,增加通信系统的可靠性。
要将数字信号通过一定的形式发送出去,就需要调制技术,并采用这些调制技术的通信系统进行仿真。
一个数字通信系统的性能主要由传输速率和通信出错的概率衡量。信息传输速率用语衡量一个数字通信系统的有效性,这方面的具体指标有波特率和比特率,波特率是住系统没秒传诵分得码元个数,比特率是只系统没秒传诵台信息比特数。
(说明:我主要负责数字调制与解调传输中的FSK与BPSK2的部分,另外加上一个QAM)
2. 所设计子系统的原理
在一个实际通信问题中,信道往往都是带通的,要在这种情况下进行通信,就必须对包含有信息的信号进行调制,把它的频谱搬移到信道的频带之内,然后将调制后的信号通过信道进行传输;相应的,在接收端要对收到的信号进行解调,才能得到进行通信的原始信号。
(1) FSK
FSK的解调过程比较特殊,它使用一个信号向量来匹配已调制信号,解调过程计算接收信号与信号向量的相关度,并据此判断最有可能的码符。
用载波频率的变化来表征被传信息的状态FSK信号的一般时域数学表达式为:                    
式中,                     是
2FSK信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和,在二进制码元状态转换(或)时刻,2FSK信号的相位通常是不连续的,这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号,这时的已调信号出自同一个振荡器,信号相位在载频变化时始终是连续的,这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛,使信号功率更集中于信号带宽内。因此我们选用频率选择法调制,其原理图如下:
 图2  2FSK信号产生原理图
(2)BPSK2
BPSK2的调制过程与FSK的类似,通过计算输入信号与一组载波的相关度来实现。
(3)QAM
式中,Tb为玛元宽度,Am和Bm为离散的振幅值,m=1、2、…,M,M为Am和Bm的个数。
 中A是固定的振幅,与信号的平均功率有关,(dm,em)表示QAM调制信号矢量殿点在信号空间的坐标,由输入数据决定。
 图3  QAM 调制原框图1013

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