【正文】 中的 Initial seed 設(shè)置不同的值； Sample time：抽樣時(shí)間，這里指一個二進(jìn)制符號所占的時(shí)間，用來控制號發(fā)生的速率，這個參數(shù)必須與后面調(diào)制和解調(diào)模塊的 Symbol period 保持一致。將數(shù)據(jù)輸出到 Work space 就是將誤碼率等數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中，以便下一步使用，而輸出到 Port 中，則是在誤碼計(jì)算儀后面再接一個模塊（比如結(jié)果顯示模塊），將數(shù)據(jù)傳到該模塊中（顯示出來）； Variable name：變量名稱，該參數(shù)只有在前面選擇了 Work space后才有用， 它決定數(shù)據(jù)輸出到 Wok space后的名稱，默認(rèn)值為 ErrorVec。則， 2ASK 信號的時(shí)間表示式為 : s(t)為隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 13 2FSK 如果信號源同 2ASK 一樣的假設(shè)，那么， 2FSK 信號便是 0 符號對應(yīng)于載波 ω1，而 1 符號則對應(yīng)于 ω2（與 ω1 不同的另一載波）的已調(diào)波形，而且 ω1 與 ω2 之間的改變是瞬間完成的。 仿真結(jié)果的分析說明該 2FSK仿真模型是可行的。將圖 2DPSK信號調(diào)制后頻譜與圖 2ASK信號調(diào)制后頻譜比較也可得出相同結(jié)論。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 22 MDPSK MDPSK 是多進(jìn)制相對移相鍵控調(diào)制，用 Simulink 構(gòu)建的 MDPSK仿真系統(tǒng)可一通過改變 M 的值來選擇調(diào)制進(jìn)制，如 8 等，模型如 所示， 圖 MDPSK 仿真模型 主要模塊參數(shù)設(shè)置如下： 信號源選擇 Random Integer Generator 模塊，因?yàn)樵撃K可以產(chǎn)生不同進(jìn)制的數(shù)字基帶信號。 運(yùn)行程序（具體程序見 附件 [6]），得到性能比較的結(jié)果如圖 所示： 圖 2FSK、 2DPSK 及 MSK 性能比較 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 27 上圖是 2FSK、 2DPSK和 MSK三種模型在傳送 1200個碼元的情況下，誤碼率與信噪比的關(guān)系曲線，從圖中可以看出，誤碼率隨著信道信噪比的增大而減小， 而且，信噪比越大，誤碼率減小得越快。這種擴(kuò)展只需在輸入端與調(diào)制器間增加 一些數(shù)字基帶處理模塊，如信源編碼、加密、信道編碼等，在解調(diào)后增加相應(yīng)的解碼解密器即可。 t1=ScopeData5(:,1)。 t6=ScopeData7(:,1)。) subplot(3,2,4)。) xlabel(39。 xlabel(39。 s=fft(y3,n1)。 plot(f2,abs(fftshift(s))),%axis([400 400 0 300]) xlabel(39。 plot(f2,abs(fftshift(s))),%axis([400 400 0 300]) xlabel(39。)。 y4=ScopeData3(:,2)。調(diào)制后的波形 39。相干解調(diào)后的波形 39。 f2=(n2/2:1:n2/21)。 plot(f2,abs(fftshift(s))),%axis([400 400 0 300]) xlabel(39。 w=sprintf(39。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 34 附 件 3 2DPSK 仿真結(jié)果處理程序 附 件 [3] 2DPSK仿真結(jié)果處理程序 function psk() sim(39。 y3=ScopeData2(:,2)。 plot(t2,y2),grid。 stairs(t4,y4),axis([0 20 1/2 3/2]),grid。源信號頻譜 39。 s=fft(y3,n2)。解調(diào)后的頻譜 39。modal39。 y3=ScopeData2(:,2)。源信號 39。經(jīng)過高斯信道后的波形 39。 subplot(2,2,1)。調(diào)制后的頻譜 39。 subplot(2,2,4)。符號誤差率 39。 y1=ScopeData(:,2)。 stairs(t1,y1),axis([0 20 1/2 8]),grid。 plot(t3,y3),grid。 f1=(n1/2:1:n1/21)。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 39 subplot(4,2,4)。) f2=(n1/2:1:n1/21)。,r)。 set_param(39。 %運(yùn)行模型 y4(i)=ErrorVec(1)。 set_param(39。 y5(i)=ErrorVec(1)。 set_param(39。 y6(i)=ErrorVec(1)。g39。SNR(dB)39。MSK39。FKK/AWGN Channel39。 end save_system(39。)。2FSK理論值 39。Unhandled flag = 39。 = 1。 sys=0。 x0 = [0]。 end function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes sizes = simsizes。2FSK仿真值 39。FSK性能理論值與仿真值對比 39。)。SNRdB39。 %圖示 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 41 附 件 7 2FSK 模型性能與理論值比較程序 附 件 [7] 2FSK模型性能與理論值比較程序 r=0::10。ErrorVec39。b39。MKK39。,39。FKK39。,39。DPKK39。,39。符號誤差率 39。 subplot(4,2,8)。調(diào)制后的頻譜 39。 subplot(4,2,2)。經(jīng)過高斯信道后的波形 39。源信號 39。 y2=ScopeData1(:,2)。modal39。調(diào)制后的頻譜 39。 s=fft(y4,n2)。源信號頻譜 39。 stairs(t5,y5),axis([0 20 1/2 3/2]),grid。 plot(t3,y3),grid。 y4=ScopeData3(:,2)。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 36 附 件 4 2MSK 仿真結(jié)果處理程序 附 件 [4] 2MSK仿真結(jié)果處理程序 function msk8() sim(39。 w=sprintf(39。 plot(f2,abs(fftshift(s))),%axis([400 400 0 300]) xlabel(39。 f2=(n2/2:1:n2/21)。相干解調(diào)后的波形 39。調(diào)制后的波形 39。 y4=ScopeData3(:,2)。)。,r)。) f2=(n1/2:1:n1/21)。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 33 subplot(4,2,4)。 f1=(n1/2:1:n1/21)。 plot(t3,y3),grid。 stairs(t1,y1),axis([0 20 1/2 3/2]),grid。 y1=ScopeData(:,2)。) s=fft(y7,n2)。) s=fft(y2,n2)。 plot(f1,abs(fftshift(s))),%axis([30 30 0 7]) xlabel(39。) subplot(3,2,6)。) subplot(3,2,2)。 xlabel(39。 t7=ScopeData3(:,1)。 t2=ScopeData2(:,1)。本系統(tǒng)可以編譯成可執(zhí)行文件，脫離 Matlab環(huán)境運(yùn)行，這樣該仿真系統(tǒng)的應(yīng)用將更加廣泛。 仿真模型性能與理論性能的比較 我們以 2FSK 為例研究仿真模型性能與理論性能的比較，從而考察仿真模型的有效性。對比源信號與解調(diào)后信號波形，發(fā)現(xiàn)解調(diào)后波形除了比源信號延遲了一個碼元外，沒有任何差別，這說明在傳送 40 個碼元，信道信噪比為 30 的情況下， 4DPSK 和 8DPSK 的誤碼率為 0。 Error Rate Calculation的參數(shù)設(shè)置： Receive delay： 3 仿真結(jié)果時(shí)域分析： 各環(huán)節(jié)時(shí)域?qū)Ρ葓D如圖 所示，仿真結(jié)果處理程序見 附件 [4] 圖 2MSK 各環(huán)節(jié)時(shí)域?qū)Ρ葓D 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 21 從上圖可以看出， MSK 信號波形的振幅非常穩(wěn)定，而圖 中 2FSK 信號波形的振幅有些波動。 和 2FSK 一樣我們也用 Simulink 通信工具箱提供的現(xiàn)成 DPSK 調(diào)制解調(diào)模塊來構(gòu)建仿真模型，并由 M 文件編制程序?qū)Ψ抡娼Y(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一處理。因此，設(shè)計(jì) 2FSK 仿真模型時(shí)，只需根據(jù)圖 所示框圖，利用 Simulink 通信工具箱中中的 FSK 調(diào)制解調(diào)模塊及信號源與信道即可。最后經(jīng)過解調(diào)和抽樣判決出來的信號與源信號波形大體一致，只是有兩個碼元的延遲，這說明如果 將 Error Rate Calculation 的 Receive delay 參數(shù)設(shè)置為 2，則此模型最后的誤碼率為 0。另外，還可將示波器的數(shù)據(jù)輸出到Work space 中存儲，以便對仿真結(jié)果做進(jìn)一步處理，比如將各個環(huán)節(jié)的基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 8 波形對比顯示和做頻域變換等。雖然不同的調(diào)制模塊，參數(shù)設(shè)置有所不同，但很多參數(shù)在各種調(diào)制中是一致的，下面我們以 DPSK 調(diào)制模塊為例介紹一下調(diào)制模塊的參數(shù)及其設(shè)置，其余模塊將在下面仿真模型的建立過程中詳細(xì)介紹。根據(jù)所需仿真的通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 (或數(shù)學(xué)表達(dá)式 )，用戶只要從上述各個模型庫中找出所需的模塊 ,用鼠標(biāo)器拖到模型窗口中組合在一起 ,并設(shè)定好各個模塊參數(shù) , 就可方便地進(jìn)行動態(tài)仿真 .從輸出模塊可實(shí)時(shí)看到仿真結(jié)果 ,如時(shí)域波形圖、頻譜圖等。對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，我們并不關(guān)心基帶信號的碼型，因此，我們在仿真的時(shí)候可以給數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)直接輸入數(shù)字基帶信號，不用在經(jīng)過編 碼器。載波相位和基帶信號有一一對應(yīng)的關(guān)系，從而達(dá)到調(diào)制的目的。載波在數(shù)字 信號 1或 0的控制下通或斷，在信號為 1的狀態(tài)載波接通，此時(shí)傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號為 0的狀態(tài)下，載波被關(guān)斷，此時(shí)傳輸信道上無載波傳送。Simulink 為用戶提供了用方框圖進(jìn)行建模的圖形接口 ,它與傳統(tǒng)的 仿真軟件包用差分方程和微分方程建模相比 ,更直觀、方便和靈活。 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 2 2 Matlab 在通信系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用 隨著通信系統(tǒng)復(fù)雜性的增加 ,傳統(tǒng)的手工分析與電路板試驗(yàn)等分析設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要 ,通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)日益顯示出其巨大的優(yōu)越性 .。 關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)制；分析與仿真； Matlab；Simulink 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真 III Abstract In this paper, five usual methods of digital modulation are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the digital modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of three digital modulation simulation models, 2FSK, 2DPSK and MSK, have been pared, as well as paring the results of