【正文】 ..................... 16 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 .......................................................................................... 17 與模擬通信相比數(shù)字通信的主要特點(diǎn) .......................................................... 18 小結(jié) .......................................................................................................................... 19 第五章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸研究及其仿真 ......................................................... 20 模擬信號(hào)的數(shù)字傳 輸模型及抽樣定理 .................................................................. 20 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸模型 .............................................................................. 20 抽樣定理 .......................................................................................................... 20 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ii 模擬信號(hào)的量化 ...................................................................................................... 21 均勻量化 .......................................................................................................... 21 非均勻 量化 ...................................................................................................... 21 脈沖編碼調(diào)制及差分脈沖編碼調(diào)制原理 .............................................................. 22 脈沖編碼調(diào)制 (PCM)原理 ............................................................................... 22 差分脈沖編碼調(diào)制 (DPCM)原理 .................................................................... 23 數(shù)字通信系統(tǒng)的建模與仿真 .................................................................................. 24 基本步驟 .......................................................................................................... 24 數(shù)字電話(huà)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .................................................................................. 24 系統(tǒng)仿真的軟件實(shí)現(xiàn) ...................................................................................... 25 小結(jié) .......................................................................................................................... 27 第六章 結(jié)論 ...................................................................................................................... 28 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 29 致謝 ......................................................................................................................................... 30 湖南 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒 論 通信系統(tǒng)仿真概念及其重要作用 通信系統(tǒng)仿真的概念 仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具 ， 它通過(guò)仿真模型的仿真結(jié)果來(lái)判斷原系統(tǒng)的性能 ， 從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。 關(guān)鍵詞 ： Simulink； 通信系統(tǒng) ； 仿真 ； PCM； DPCM ABSTRACT This paper firstly introduces the basic content of munications system simulation, which include mon steps of munication system simulation and visual simulation tool called Simulink. Then introduced the MATLAB Communications Toolbox and the general model of munication systems, and analog munication and digital munication are pared. It is necessary to research the theory of Communications systems paper expands some important links of the munications system such as digital transmission of analog singal. In this paper,On the base of deep prehension of munications system theory,the munications toolbox and signal processing toolbox were utilized to design digital telephone munication system of both PCM and DPCM .And then the modeled strucrure,designed system,simulation demo and show result. Through system simulation and analysis, the great advantage of Simulink can be seen in system modeling and simulation. It provides powerful tools to study and design the munication systems. Keywords : Simulink。 然后介紹了 MATLAB通信工具箱及通信系統(tǒng)的一般模型，并對(duì)模擬通信和數(shù)字通信進(jìn)行了比較。 從理論上對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的研究是非常必要的，本文對(duì)通信系統(tǒng)中的一些重要環(huán)節(jié)， 如 模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸 進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。Communication system。通過(guò)仿真 ， 可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性，消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸 ， 防止對(duì)系統(tǒng)中某些功能部件造成過(guò)量的負(fù)載 ， 優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能 ， 因此 ， 仿真是科學(xué)研究和工程建設(shè)中不可缺少的方法 [12]。在離散事件仿真中，仿真系統(tǒng)只對(duì)離散事件做出反應(yīng)，而在連續(xù)事件仿真中，仿真系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)產(chǎn)生連續(xù)的輸出信號(hào)。圖 示意圖。湖南 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 圖 通信系統(tǒng)仿真的流程 通信系統(tǒng)仿真的重要作用 在過(guò)去的幾十年里，通信和信號(hào)處理系統(tǒng)的復(fù)雜程度顯著地提高了。 通信系統(tǒng)仿真問(wèn)題的提出、研究?jī)r(jià)值及研究現(xiàn)狀 通信系統(tǒng)仿真問(wèn)題的提出 通信系統(tǒng)的性能可以用基于公式的計(jì)算方法、波形級(jí)仿真或通過(guò)硬件樣機(jī)研究和測(cè)量來(lái)估計(jì)得到。與公式法或測(cè)量法相比較，仿真的方法能更好的利用設(shè)計(jì)空間，很容易將數(shù)字和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合起來(lái) ， 并結(jié)合設(shè)備和真實(shí)信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。雖然軟件實(shí)驗(yàn)不像硬件實(shí)驗(yàn)?zāi)菢幼屓烁械健罢鎸?shí)”，但對(duì)于許多通信問(wèn)題的研究來(lái)說(shuō)的確非常有效。有許多問(wèn)題，通過(guò)硬件實(shí)驗(yàn)來(lái)研究可能非常困難，但在軟件實(shí)驗(yàn)中卻易于解決。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)基本上有兩大類(lèi)，一是基于公式的方法，用計(jì) 算機(jī)計(jì)算復(fù)雜的公式 ； 二是用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的信號(hào)波形，即波形級(jí)仿真。 本論文的主要內(nèi)容 現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展要求通信系統(tǒng)功能越來(lái)越強(qiáng)，性能越來(lái)越高，構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜 ； 另一方面，要求通信系統(tǒng)技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)縮短周期，降低成本，提高水平。 (2)對(duì)通信系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)， 如 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。應(yīng)該注意的是，通信系統(tǒng)仿真是一個(gè)螺旋式發(fā)展的過(guò)程，因此，這 3個(gè)步驟可能需要循環(huán)執(zhí)行多次之后才能夠獲得令人滿(mǎn)意的仿真結(jié)果 。確定性模型的輸入變量和輸出變量都有固定數(shù)值，而在隨機(jī)模型中，至少有一個(gè)輸入變量是隨機(jī)的。例如，我們可以設(shè)定改造后系統(tǒng)或新系統(tǒng)在達(dá)到系統(tǒng)最大容量時(shí)的誤幀率等等。最簡(jiǎn)單的工具是采用 C語(yǔ)言等編程 工具直接編寫(xiě)仿真程序，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是不夠靈活，沒(méi)有一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互界面，比較常用的是仿真軟件，包括 MATLAB、OPNET、 NZS等，這些軟件具有各自不同的特點(diǎn)，適用于不同層次的通信系統(tǒng)仿真。 實(shí)施仿真之前需要確定的另外一個(gè)因素是性能尺度。當(dāng)然，文檔的編寫(xiě)不一定要求很規(guī)范，并且文檔的大小應(yīng)視仿真設(shè)計(jì)的規(guī)模而定。 （ 3）仿真分析 仿真分析是一個(gè)通信系統(tǒng)仿真流程中的最后一個(gè)步驟。我們使用的仿真工具一般都具有很強(qiáng)的繪圖功能，能夠便捷地繪制各種類(lèi)型的圖表。另外， Simulink把具有特定功能的代碼組織成模塊的方式，并且這些模塊可以組織成具有等級(jí)結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)，因此具有內(nèi)在的模塊化設(shè)計(jì)要求。對(duì)于連續(xù)模塊， Smiulink采用積分方式計(jì)算輸出信號(hào)的數(shù)值，因此，連續(xù)模塊主要涉及導(dǎo)數(shù)的計(jì)算及其積分。用戶(hù)可以通過(guò)將模塊組成子系統(tǒng)建立多級(jí)模型。仿真結(jié)果可以在運(yùn)行的同時(shí)通過(guò)示波器或圖形窗口顯示。 4）與 MATLAB和工具箱集成 由于 Simulink可以直接利用 MATLAB的數(shù)學(xué)、圖形和編程功能，用戶(hù)可以直接在Simulink下完成諸如數(shù)據(jù)分析、過(guò)程自動(dòng)化、優(yōu)化參數(shù)等工作。 FixedPoint Blockset擴(kuò)展了 Simulink，用于建立和模擬數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字濾波器。 另外， MathWorks 為用戶(hù)從算法設(shè)計(jì)、建模仿真，一直到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供了完整的解決方案。所以它是以 MATLAB和 Simulink為工作平臺(tái)。同時(shí)，通信工具箱提供了在線(xiàn)交互式演示，以方便用戶(hù)學(xué)習(xí)和使用。在所有最底層的子模塊庫(kù)中，存放了用戶(hù)需要的函數(shù)模塊。 另外，為了進(jìn)行通信系統(tǒng)的全系統(tǒng)仿真， Simulink通信系統(tǒng)仿真模型庫(kù)提供了通帶和基帶二種類(lèi)別的信道模型，其中，通帶信道有 4種模型，基帶信道有 6種模型。這些函數(shù)包括： 信號(hào)源產(chǎn)生函數(shù) ， 信源編碼 /解碼函數(shù) ， 糾錯(cuò)控制編碼 /解碼函數(shù) ， 調(diào)制 /解調(diào)函數(shù) ， 基帶和通帶濾波器函數(shù) ， 傳輸信道模型函數(shù) ， TDMA、 FDMA、 CDMA函數(shù) ，同步函數(shù) ， 工具函數(shù)等 。調(diào)用方式和可選擇的方式等等）。 湖南 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第四章 現(xiàn)代通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)的一般模型 所謂通信，指的是信息從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的傳遞。其中使用最廣泛的就是利用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)在長(zhǎng)距離上進(jìn)行通信。 圖 通信系統(tǒng)的一般模型 信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，原始電信號(hào)稱(chēng)為消息信號(hào)或基帶信號(hào) 。信道是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒質(zhì)。接收設(shè)備的基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換。連續(xù)消息也稱(chēng)模擬消息。通常把消息寄托在電信號(hào)的某一參量上。模擬信號(hào)也稱(chēng)連續(xù)信號(hào)，這個(gè)連續(xù)是指信號(hào)的某一參量可以連續(xù)變化，或者說(shuō)在某一取值范圍內(nèi)可以取無(wú)窮多個(gè)值，而不一定在時(shí)間上也連續(xù)，如抽樣信號(hào)。按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系 統(tǒng)和