【正文】
李老師淵 博的學(xué)術(shù)修養(yǎng)和藹可親的為人世道,嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、孜孜不倦的治學(xué)態(tài)度以及對事業(yè)、對工作的高度熱情,使我不禁由衷敬佩。 利用 MATLAB 豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù)和強大的圖形可視化功能, 用它 來實現(xiàn)信號 源,使設(shè)計者能快速實現(xiàn)多種方案,對于信號源的采集、分析和處理都帶來了較大的方便。由此也可以證明用 Simulink來進行仿真是很簡潔的,可以不用過多的了解 MATLAB語言,只要懂得對參數(shù)進行設(shè)計就可以了。xlabel(39。t39。hold on。AM39。 figure。 clear all。)。)。)。)。 dd(1,:)=(d+1)/2。 N=500。 本章 小結(jié) 本文分析了線性模擬調(diào)制的數(shù)學(xué)模型,采用基于 Matlab 7. 0的三種仿真方法對 AM調(diào)制進行仿真,以實例闡述了三種仿真方法的特點。 Simulink是一個對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真并對仿真結(jié)果進行分析的軟件包。 基于 GUI的動態(tài)系統(tǒng)仿真及 分析 Matlab 7. 0通信工具箱提供了一個典型的通信系統(tǒng)通常所包括的信源、信宿、信道和發(fā)送接收處理部分,可以通過應(yīng)用相應(yīng)的函數(shù)實現(xiàn)相關(guān)通信功能的仿真。 使用 Simulink建立如圖 。 legend(39。)。 clf。其中 VSB調(diào)制是介于 SSB與 DSB之間的一種折中方式。 Simulink不但功能非常強大,而且還是一個開放性體系,可 以支持用戶開發(fā)模塊來增強其自身的功能。 ? ? ? ? ? ?1,011 ????? xXXX nnn ? (212) 本章小結(jié) 在本章中主要簡單介紹了信號發(fā)生器的理論以及分類,研究了 ASK、 PSK、 FSK 和代縣白噪聲等常規(guī)信號的時頻域表達式、調(diào)制方法。然而,白噪聲在數(shù)學(xué)處理上比較方便,因此它是系統(tǒng)分析的有力工具。應(yīng)用較多的是二相和四相調(diào)相,即QPSK(Quadrature Phaseshift Keying), 在衛(wèi)星信道中傳送數(shù)字電視信號時采用的就是QPSK 調(diào)制方式,它可以看成是由兩 個 ZPSK 調(diào)制器構(gòu)成的。 式 (29)所示 BPSK 信號與式 (21)所示 OOK 信號相對比可知, BPSK 信號是雙極性非歸零碼的雙邊帶調(diào)制,而 OOK 信號則是單極性非歸零碼的雙邊帶調(diào)制。如果兩個頻率相同的載波同時開始振蕩,這兩個頻率同時達到正最大值,同時達到零值,同時達到負(fù)最大值,此時它們就處于 “同相 ”狀態(tài) 。二進制幅度鍵控信號的一般時域表達式 為 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 7 ? ? ? ?? ? tnTtgatS csnA S K ?c o s2 ? ?? ( 24) 若二進制序列的功率譜密度為 B? ,二進制幅度鍵控信號的功率譜密度為 ASK? ,則有 ? ? ? ? ? ?? ?cBcBA SK ???????? ???? 41 ( 25) 由此可知二進制幅度鍵控信號的頻譜寬度是二進制基帶信號的兩倍。數(shù)字調(diào)制分為調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻三類,分別對應(yīng)“幅移鍵控”(ASK)、“相移鍵控” (PSK)和“頻移鍵控” (FSK)三種數(shù)字調(diào)制方式。設(shè)計數(shù)字傳輸系統(tǒng)的基本考慮是選擇一組有限的離散的波形來表示數(shù)字信息。合成信號發(fā)生器中使用一個晶體參考頻率源,所需的各種頻率都由它經(jīng)過分頻、混頻和倍頻后得到的,因而合成器輸出頻率的穩(wěn)定性和精度與 參考源一樣,現(xiàn)在絕大多數(shù)頻率合成技術(shù)都使用這種合成方法。現(xiàn)代電子測量對信號發(fā)生器的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度要求越來越高,要求在較寬的頻率范圍內(nèi)獲得高穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的輸出信號。 第四章 信號發(fā)生器的 MATLAB 仿真實現(xiàn) 介紹了 Matlab 軟件實現(xiàn)的程序編程的情況,重點介紹了信號的軟件產(chǎn)生 ,其中包括ASK、 PSK、 FSK 等信號以及 AM、 DSB 、 SSB 等信號。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 4 論文的主要研究內(nèi)容 研究相關(guān)理論,并根據(jù)具體實驗室的應(yīng)用,意在設(shè)計一個通用的多路任意波形信號發(fā)生器,該系統(tǒng)由兩部分組成 : 本論文圍繞第一部分?jǐn)?shù)據(jù)處理、信號產(chǎn)生部分設(shè)計而展開,基于 對 的三種仿真方式介紹引出信號發(fā)生器的 Matlab 應(yīng)程序設(shè)計。隨著大規(guī)模集成技術(shù)和數(shù)?;旌闲盘柤杉?術(shù)的發(fā)展,單片集成的 DDS 芯片紛紛出現(xiàn),在應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)大有后來居上的勢頭。 在七十年代后,微處理器的出現(xiàn),可以利用處理 器 A/D 和 D/A,硬件和軟件使波形發(fā)生器的功能擴大,產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。 6) MATLAB 的圖形功能強大。 MATLAB 最突出的特點就是簡潔。 功能工具包用來擴充煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 2 MATLAB 的符號計算 ,可視化建模仿真 , 文字處理及實時控制等功能 。 Matlab 仿真技術(shù)的出現(xiàn) 也為研究產(chǎn)生任意波形的通信信號提供了有力的技術(shù)支持。而市面上的通信信號發(fā)生器價格十分昂貴,功能也比較簡單,因此開展任意波形的通信信號的高精度重構(gòu)方法研究工作,具有重要的理論意義和實用價值。 關(guān)鍵詞 : 信號發(fā)生器 ; 線性調(diào)制系統(tǒng) ; MATLAB 仿真 ; simulink 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 3 [ABSTRACT] The paper based on the Project “MATLAB simulation of signal generator”, MATLAB simulation technology and the development situation of the signal generator is introduced. Combined with linear modulation system application background designs a simple structure and good performanced linear modulation signal generator. It realize the prehensive function signal generator. This thesis mainly research contents include: First, research the status of the signal generator and development and the status quo of MATLAB simulation technology. It also introduced the practicability and reliability of MATLAB simulation . Second, study the conventional modulation signal FSK signal and itinerary signal, PSK theories,it layed the foundation for the signal generation. Third, use the example of linear modulation to study three methods of MATLAB simulation, pare their advantages and disadvantages, and decided to use Simulink conduct simulation. Four, using Simulink simulate linear modulation system simulation, realize of the software design, and testing system,finally, make system index demand. Key word : Signal generator。 ASK 信號、 FSK 信號和 PSK 等有關(guān)理論,為信號生成打下基礎(chǔ)。 而且,隨著通信技術(shù)的發(fā)展,通信信 號的種類越來越多 , 隨著通信事業(yè)的發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目也越來越多。圖形用戶界面( Graphical User Interface,簡稱 GUI,又稱圖形用戶接口)是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣,它的指令表達式與數(shù)學(xué) ,工程中常用的形式十分相似 ,故用 MATLAB 來解算問題要比用 C,FORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得多 。在國外, MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。 3) MATLAB 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(如 for 循環(huán), while 循環(huán), break 語句和 if 語句),又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。這 個時期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù),而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價格貴、功耗大等缺點,并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號波形,則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。直接數(shù)字法是采用直接數(shù)字合成 (DDS)的方法實現(xiàn)信號產(chǎn)生。 (3 )系列化、模塊化。 第三章 MATLAB 的三種仿真辦法 本文分析了線性模擬調(diào)制的數(shù)學(xué)模型,采用基于 Matlab 7. 0的三種仿真方法對 AM調(diào)制進行仿真,以實例闡述了三種仿真方法的特點。這種信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、頻率范 圍窄,而且可靠性、穩(wěn)定性較差,波形失真比較大。這類信號發(fā)生器頻率的精度和穩(wěn)定度很高,但要實現(xiàn)快速和數(shù)控比較困難,同時輸出信號的頻率分辨率較差。模擬 信號發(fā)生器與模擬信號發(fā)生器相比,具有很大的優(yōu)勢。 調(diào)制的方法主要是通過改變余弦波的幅度、相位或頻率來傳送信息。 ? ? tAatS o o k ?c o s? ( 21) 其中, A 為載波幅度, c? 為載波頻率, na 為二進制數(shù)字, ??? ?? P10 P1概率概率na ( 22) 當(dāng)二進制調(diào)制信號為 1 時,調(diào)制后信號為正弦波 。由式 (26)可知,二進制頻移鍵控已調(diào)信號可以看 成是兩個不同載頻的幅度鍵控已調(diào)信號之和,因此它的頻帶寬度是兩倍基帶信號帶寬 B 與 12 ff ? 之和,即 122 ffBf ???? ( 28) 二進制頻移鍵控的調(diào)制器可以采用模擬信號調(diào)制電路來實現(xiàn),但更容易的實現(xiàn)方法是煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 8 圖 中的鍵控法,兩個獨立的載波發(fā)生器的輸出受控于輸入的二進制信號,按照 1 或O分別選擇一個載波作為輸出。和 ?180 來分別表示 1 或 0。將二進制信息由單記性變?yōu)殡p極性后與載波相乘,即可得到已調(diào)信號。 QPSK 中每次調(diào)制可傳輸 2 個信息比特,這些信息比特是通過載波的四種相位來傳遞的。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計) 10 圖 理想白噪聲的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù) 白噪聲的實現(xiàn)可