【正文】 ...............8 用 MATLAB 分析相干解調(diào)過(guò)程 ................................................10總結(jié) ..........................................................................................................12參考文獻(xiàn) ..................................................................................................13致 謝 ......................................................................................................14 11 引言通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸，在當(dāng)今高度信息化得社會(huì)，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈” 。信息作為一種資源，只有通過(guò)廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而通信作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合，已經(jīng)成為 21 世紀(jì)國(guó)際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力，所以未來(lái)的通信對(duì)人們的生活方式和社會(huì)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生更加重大和意義深遠(yuǎn)的影響。在信息傳輸過(guò)程中，要求天線的尺寸要和信號(hào)的波長(zhǎng)相比擬，信號(hào)才能有效的被輻射。對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的天線尺寸要在幾十公里以上，實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)，所以需要經(jīng)過(guò)調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到較高的頻率范圍，如果不進(jìn)行調(diào)制就把信號(hào)直接輻射出去，那么各電臺(tái)所發(fā)出信號(hào)的頻率就會(huì)相同。調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號(hào)分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號(hào)，不致互相干擾。有時(shí)信號(hào)過(guò)于復(fù)雜，人工計(jì)算其調(diào)制和解調(diào)過(guò)程較難實(shí)現(xiàn)，對(duì)其結(jié)果的分析又缺乏可視化的直觀表現(xiàn)，影響了所得結(jié)果在實(shí)際生活中的應(yīng)用，美國(guó)MathWorks 公司開(kāi)發(fā)的 MATLAB 解決了這一問(wèn)題。它應(yīng)用于自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)計(jì)算、信號(hào)分析、信號(hào)處理等諸多領(lǐng)域,也是國(guó)內(nèi)高校和研究部門(mén)進(jìn)行許多科學(xué)研究的重要工具。MATLAB 的出現(xiàn)給通信系統(tǒng)的分析提供了極大的方便。本文主要包括三部分：第一部分介紹了通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)，第二部分介紹 了 MATLAB 通信工具箱 ， 第 三 部 分 給 出 了 基于 MATLAB 的 通 信 系 統(tǒng) 的 分 析 。 22 通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào) 通信系統(tǒng)的概念通信是為了傳輸信息，通信系統(tǒng)就是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地，對(duì)于電通信來(lái)說(shuō)，首先要把消息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)發(fā)送設(shè)備，將信號(hào)送入信道，在接收端利用接受設(shè)備對(duì)接收信號(hào)作相應(yīng)的處理后，送給信宿再轉(zhuǎn)換為原來(lái)的消息，這一過(guò)程可利用圖 1 所示的通信系統(tǒng)一般模型來(lái)概括。 （發(fā)送端） （接收端） 圖 1 通信系統(tǒng)的一般模型 通信(Communication)傳輸?shù)南⑹嵌喾N多樣的，可以分成兩大類(lèi)：一類(lèi)稱為連續(xù)消息；另一類(lèi)稱為離散消息。消息的傳遞是通過(guò)它的物理載體電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，按信號(hào)參量的取值不同，可以把信號(hào)分為兩類(lèi)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。通常按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的可以把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。1． 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，其模型如圖 2 所示，其中包含兩種重要變換。第一種變換是，在發(fā)送端把連續(xù)消息變換成原始電信號(hào)，在接收端進(jìn)行相反的變換，這種變換由信源和信宿來(lái)完成，通常稱為原始電信號(hào)為基帶信號(hào)，基帶的意思是指信號(hào)的頻譜從零頻附近開(kāi)始。有些信道可以直接傳輸基帶信號(hào)，而以自由空間作為信道的無(wú)線電傳輸卻無(wú)法直接傳輸這些信號(hào)。因此，模擬通信系統(tǒng)中常常需要進(jìn)行第二種變換：把基帶信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，并在接收端進(jìn)行反變換。完成這種變換和反變換的通常是調(diào)制器和解調(diào)器 [1]。信息源發(fā)送設(shè)備 信道 接收設(shè)備噪聲源 受信者受信者模擬信息源解調(diào)器調(diào)制器 噪聲源信道 3圖 2 模擬通信系統(tǒng)模型型2. 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)（Digital Communication System,DCS）是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖 3 所示。數(shù)字通信所涉及的技術(shù)問(wèn)題很多，其中主要有信源編碼與譯碼、信道編碼與譯碼、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、同步以及加密與解密等。圖 3 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 與模擬通信相比，數(shù)字通信具有許多優(yōu)良的特性：（1） 抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累。數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖请x散取值的數(shù)字波形，接收端的目標(biāo)不是精確的還原被傳輸?shù)牟ㄐ?，而是從收到噪聲干擾的信號(hào)中判決出發(fā)送端所發(fā)送的是哪一個(gè)波形。（2） 傳輸差錯(cuò)可控。在數(shù)字同喜系統(tǒng)中，可以通過(guò)信道編碼技術(shù)進(jìn)行檢錯(cuò)與糾錯(cuò)，降低誤碼率，提高傳輸質(zhì)量。（3） 便于用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換、存儲(chǔ)。這種數(shù)字處理的靈活性表現(xiàn)為可以將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸。（4） 易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕。（5） 易于加密處理，且保密性好。 數(shù)字通信的缺點(diǎn)是，一般需要較大的傳輸帶寬，設(shè)備復(fù)雜。近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度和技術(shù)難度大大降低了，數(shù)字傳輸方式日益受到歡迎。數(shù)字處理的靈活性使得數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信息既可以來(lái)自計(jì)算機(jī)、電傳機(jī)等數(shù)據(jù)終端的各種數(shù)字代碼，也可以來(lái)自模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后的脈沖編碼（PCM ）信號(hào)等。原理上，數(shù)字信息可以直接用數(shù)字代碼序列表示和傳輸，但在世紀(jì)傳輸中，視系統(tǒng)的要求和信道情況，一般需要進(jìn)行不同形式的編碼，并且選用一組取值有限的離散波形來(lái)表示，這信息源信源編碼加密信道編碼數(shù)字調(diào)制信道噪聲源數(shù)字解調(diào)信道譯碼解密信源譯碼受信者 4些取值離散的波形可以是未經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)，也可以是調(diào)制后的信號(hào)。未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開(kāi)始，稱為數(shù)字基帶信號(hào)。 調(diào)制和解調(diào)的概念 調(diào)制：把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過(guò)程，廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱為載波調(diào)