【正文】 擬信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為模擬電信號，模擬電信號經(jīng)過時(shí)域處理后被送到調(diào)制器完成調(diào)制過程，由調(diào)制器輸出的頻帶信號被稱為已調(diào)信號，將已調(diào)信號進(jìn)行濾波和功率放大后再傳送到信道中進(jìn)行傳輸。在實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)模信源 信 號轉(zhuǎn)換器 調(diào)制器 信道 解調(diào)器 信 號轉(zhuǎn)換器 信宿 噪聲和 干擾源 發(fā)送設(shè)備 接受設(shè)備 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 型中圖中的各模塊以及各功能不一定都會(huì)采用，根據(jù)數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求來選擇相應(yīng)模塊的使用。模型設(shè)計(jì)的分層階段就是自上而下地將建模對象分解成多個(gè)功能層次，具體過程就是將建模對象連續(xù)分解為下級對上級的功能子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)最終通過仿真呈現(xiàn)出來。利用不同的算法和技術(shù)可以在各子系統(tǒng)中設(shè)計(jì)出不同的通信系統(tǒng)。分層建模完成后就將進(jìn)入模型設(shè)計(jì)的階段，模型設(shè)計(jì)的過程就是對模型子系統(tǒng)的自然屬性的一般功能描述。模型描述階段是指使用相關(guān)的數(shù)學(xué)算法、物理實(shí)驗(yàn)等得到的系統(tǒng)輸入、輸出的數(shù)據(jù)關(guān)系表將系統(tǒng)的行為進(jìn)行具體描述的實(shí)現(xiàn)過程。 本章節(jié)主要分析了通信系統(tǒng)的概念模型，并且描述了數(shù)字信號系統(tǒng)和模擬信號系統(tǒng)的概念比較了兩者的區(qū)別。我們通常所說的濾波器一般是指線性時(shí)不變?yōu)V波器。 濾波器在通信系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它可以選擇出有用的頻率信號而阻止 其他頻率的成分。 濾波器設(shè)計(jì)就是按照設(shè)計(jì)要求經(jīng)過計(jì)算得出滿足設(shè)計(jì)要求的濾波器的參數(shù)，然后再通過參數(shù)計(jì)算得出傳遞函數(shù)的分子與分母系數(shù)。 濾波器的最小階和 3dB 截止頻率的計(jì)算 巴特沃斯濾波器函數(shù)的調(diào)用格式為： [n,Wn] = buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 [n,fn] = buttord(fp,fs,Rp,Rs,’s’) 數(shù)字濾波器的輸入?yún)?shù) Wp、 Ws 是歸一化的頻率 ,但模擬濾波 器的輸入?yún)?shù)fp、 fs 為不歸一化的。巴特沃斯濾波器傳遞函數(shù)的計(jì)算命令為： [b,a] = butter(n,Wn) [b,a] = butter(n,Wn,‘ ftype’ ) [b,a] = butter(n,Wn，‘ s’ ) [b,a] = butter(n,Wn，‘ ftype’，‘ s’ ) Wn 對于數(shù)字濾波器是 3dB 歸一化截止頻率，而在模擬濾波器中是未歸一化的角頻率（ Wn=2*pi*fn）。 系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)的模型一 般用狀態(tài)方程來描述，也可用輸入輸出間的傳遞函數(shù)表示單輸入單輸出的系統(tǒng)。調(diào)用格式為： [h] = freqs(b,a,w)； [h,f] = freqz(b,a,fs) 函數(shù)中 b 是傳遞函數(shù)的分子多項(xiàng)式系數(shù)向量， a 是分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量，指定的計(jì)算頻率點(diǎn)序列 w 對應(yīng)于頻率響應(yīng) h， m為在 0 到采樣頻率 fs 的一半范圍內(nèi)的計(jì)算點(diǎn)數(shù)， gd 為對應(yīng)于計(jì)算頻率點(diǎn)序列 f 的群時(shí)延序列。 f_s=2500。 Wp=f_p/(f_N/2)。 freqz(b,a, 1000, 8000) subplot(2,1,1)。 H_z=polyval(b,z)./polyval(a,z)。 xlabel(39。幅度 dB39。 xlabel(39。相角 rad39。在數(shù)字通信和模擬通信系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色，被廣泛用于雷達(dá)測量、電視、廣播等系統(tǒng)中。 幅度調(diào)制以及 MATLAB 的仿真 根據(jù)過程的變化規(guī)律的調(diào)制信號來控制高頻正弦載波的振幅稱為幅度調(diào)制。 抑制載波雙邊帶調(diào)幅（ DSBSC） 在幅度調(diào)制的一般模型中，假設(shè)調(diào)制信號為無直流分量，濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)，即圖 中 h(t)～ H(ω)=1，則模型中的輸出信號 ??mst為無載波分量的雙邊帶調(diào)制信號，簡稱為 DSB 信號。 h(t) cosct? m(t) ??mst 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 圖 46 DSB 仿真模型結(jié)構(gòu)圖 DSB 信號調(diào)制是將調(diào)制信號的頻譜遷移到載頻附近，調(diào)制后的已調(diào)信號不會(huì)生成新的頻譜分量，已調(diào)信號的頻譜由上、下兩個(gè)對稱的邊帶組成。的突變。 圖 49 AM 調(diào)制器模型 AM 信號的時(shí)域表達(dá)式為： ? ? ( ) c o sm o cs t A m t t??????? （ 41） 頻域表達(dá)式為： ? ? ? ?? ? ? ?? ?( ) 1 / 2 ( )A M O c c c cs t A M M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?（ 42） 上述公式中， m(t)既可以是確知的信號也可以是隨機(jī)的信號， Ao 為外加的直流分量。上邊帶信號與初始信號的頻譜是完全一致的，下邊帶與上邊帶對稱，即下邊帶與上邊帶是鏡像的關(guān)系。圖 412 是 AM 信號解調(diào)端波形圖，圖中三路波形分別是由低通濾波器恢復(fù)之后的波形、未經(jīng)濾波器濾波的解調(diào)信號和原調(diào)制信號。 實(shí)際上，單邊帶調(diào)制只是傳送了雙邊帶信號中的上邊帶或是下邊帶。由SSB 信號波形圖中顯示上邊帶、下邊帶的時(shí)域波形可見，二者基本一致。通過本節(jié)的概念及仿真設(shè)計(jì)，深刻地理解了調(diào)制、解調(diào)的實(shí)質(zhì)，同時(shí)也掌握了利用 MATLAB/simulink進(jìn)行信號處理的分析方法。包絡(luò)檢波具有多種電路類型，如二極管檢波、三極管運(yùn)放、單向檢波、同步檢波等等，其中最常用的是二極管和三極管檢波。包絡(luò)檢波模型圖如下所示。 確定信源 輸出信號是由用時(shí)間自變量表示的確定函數(shù)為確定信源。其中數(shù)據(jù)信源模塊和基本參數(shù)設(shè)置如下： 貝努利二進(jìn)制信源：可以生成貝努利分布的二進(jìn)制隨機(jī)的數(shù)序列，其基本參畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 數(shù)有零概率的輸出信號、采樣的時(shí)間間隔、 輸出向量的表達(dá)是否為 輸出信號的格式和隨機(jī)種子。 在本設(shè)計(jì)中這些信源模塊的存 在為我們設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的模型提供了方便，我們可以利用 S 函數(shù)和 Simulink 工具性靈活的對通信系統(tǒng)的模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而不受局限的認(rèn)識(shí)和掌握通信系統(tǒng)模型基本模塊。 ’name’,A1,A2,A3,m,n分別為分布名稱：分布相應(yīng)的參數(shù)和隨機(jī)矩陣的參數(shù)。 在通信傳播中，我們可以直接聽到的聲音信號的頻率范圍在 20~20KHz 之間，是通過麥克將模擬信號轉(zhuǎn)化為電信號進(jìn)行傳播的。在接收端采用相同的鋁箔去對信號和噪聲進(jìn)行濾波再用統(tǒng)計(jì)模塊對輸出信號的功率和噪聲功率進(jìn)行計(jì)算，最后在 display 顯示出輸出信噪比的結(jié)果。 在信道中加入噪聲，在此系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)中需計(jì)算出信道中應(yīng)加信道噪聲的方差，最后要測量接收機(jī)選頻濾波器的實(shí)際輸出信噪比。 圖 51 中波調(diào)幅廣播傳輸系統(tǒng)仿真參考模型 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)利用 MATLAB 軟件將概念性強(qiáng)的通信理論和可視化低的信號波形等通過仿真在屏幕上直觀的顯示出來。最后總結(jié)出，在MATLAB 中的 Simulink 工具箱對通信系統(tǒng)模型進(jìn)行搭建，并對通信系統(tǒng)模型中的各模塊進(jìn)行波形仿真，可以將抽象的理論轉(zhuǎn)化成形象化的圖像。這次的設(shè)計(jì) 使我 對通信系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解 ， 同時(shí)也顯現(xiàn)出了自己在之前學(xué)習(xí)中 的弊端、經(jīng)驗(yàn)的欠缺等等 。 只有 嚴(yán)格要求自 己擁有不可代替性才是成功 的 關(guān)鍵，才能在以后的事業(yè) 上 達(dá)到巔峰并保持矗立不倒， 才 可能收獲成功的喜悅，才能幫助社會(huì)及他人以實(shí)現(xiàn)對祖國、對社會(huì)的回報(bào)！這次的設(shè)計(jì)還 培養(yǎng)了 我的獨(dú)立思考和自我實(shí)踐 的能力， 讓 我學(xué)會(huì)了很多 的學(xué)習(xí) 方法， 磨礪出堅(jiān)強(qiáng)的意志， 這正是 成功路上 最 需要的也是最 實(shí)用的。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 參考文獻(xiàn) [1] 張輝，曹麗娜 ． 現(xiàn)代通信原理與技術(shù) [M]． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20xx(7)． [2] 沈保鎖，候春萍 ． 現(xiàn)代通信原理 [M]． 北京：國防工業(yè)出版社， 20xx（ 1） . 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