【正文】 又如，在對新一代通信體制進(jìn)行性能分析和系統(tǒng)設(shè)計時，實際系統(tǒng)根本不存在，因此必須采用仿真手段。志在通過此次設(shè)計掌握 MATLAB的通信仿真方法，深入研究 DPSK 系統(tǒng)，達(dá)到探索研究的目的。采用計算機(jī)仿真的方法可以在很大程度上克服沒有儀器設(shè)備所帶來的問題。采用 SCOPE 模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進(jìn)行的同時，就可觀看到仿真結(jié)果。在 Simulink環(huán)境中，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直 觀地 畫 出系統(tǒng)模型，然后直接進(jìn)行仿真。因此，調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段，促進(jìn)通 信的快速發(fā)展。 通信技術(shù)融入計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)后發(fā)生了革命性的變化，是未來信息社會的支柱。 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和寬帶化的 方向發(fā)展。在 70 年代末在全球發(fā)展起來的模擬移動電話在 90 年代中期被數(shù)字移動電話所代替，現(xiàn)有的模擬電視也正在被數(shù)字電視**理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 2 所代替 ， 數(shù)字通信的高速率和大容量等各方面的優(yōu)越性也使人們看到了它的發(fā)展前 途。 遠(yuǎn)古時代 ， 遠(yuǎn)距離的傳遞消息是以書信的形式來完成的 。 在過去的幾十年，通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，極大的推動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改變著人們的生活方式。t tube module of how to implement internal is, then left to the user thing is how to use these modules to establish model in order to plete their simulation task。 As for Simulink modules in the runtime is how to enforce, time is how to sampling, event is how to drive details such as sexual problems, users can not to care, because with these features, so it by widespread application in munication simulation, using Simulink powerful tool kit and the advantage of the model established mon DPCM digital telephone munication system of the simulation model, the model building munication system, system design, the simulation demonstrates, the results indicate, and prehensive performance analysis, and the analysis method is also can be generalized to other munications system of general significance. Key words: Simulink。其中在與人類聯(lián)系最為緊密的個人通信方面，需要無線通信技術(shù)來實現(xiàn)“任何時間、任何地點(diǎn)以任何方式進(jìn)行信息交流”。 這種通信方式明顯具有傳遞時間長的缺點(diǎn)。 進(jìn)入 20 世紀(jì)以來，隨著晶體管、集成電路的出現(xiàn)與普及、無線通信迅速發(fā)展 ， 特別是在 20 世紀(jì)后半葉，隨著人造地球衛(wèi)星的發(fā)射，大規(guī)模集成電路、電子計算機(jī)和光導(dǎo)纖維等現(xiàn)代技術(shù)成果的問世，通信技術(shù)在以下幾個不同方向都取得了巨大的成功 ： （ 1） 微波中繼通信使長距離、大容量的通信成為了現(xiàn)實。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對通信的要求越來越高，各種技術(shù)會不斷地應(yīng)用于通信領(lǐng)域，各種新的通信業(yè)務(wù)將不斷地被開發(fā)出來。正是由于移動通信技術(shù)對于社會發(fā)展的重要性，對于專業(yè)的通信人才的需求變的越來越強(qiáng)烈，通信技術(shù)的普及已經(jīng)迫在眉睫。 通信系統(tǒng)仿真軟件的應(yīng)用 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得各種系統(tǒng)的構(gòu)建與仿真變得越來越復(fù)雜。它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。除此之外，用戶還可以在改 變參數(shù)后來迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。利用計算機(jī)對實際電子通信系統(tǒng)的物理模型或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實驗，通過這樣的模型試驗來對一個實際系統(tǒng)的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行研究。**理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 6 第二章 MATLAB 仿真綜述 通信與電子系統(tǒng)仿真 系統(tǒng)仿真 (Simulation)技術(shù)也稱為系統(tǒng)模擬技術(shù)。 按照系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)，系統(tǒng)可劃分為有記憶系統(tǒng)和無記憶系統(tǒng)兩大類。但是在實際應(yīng)用中，就方便性而言， MATLAB/Simulink**理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 7 特別適合于針對電子通信系統(tǒng) 模塊的系統(tǒng)級仿真，因此，該課題主要討論電子通信系統(tǒng)的系統(tǒng)級（方框圖級）的仿真問題。 根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結(jié) 果，確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其相互之間的關(guān)系，并以數(shù)學(xué)形式將這些關(guān)系描述出來，從而構(gòu)成仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。然后編制相應(yīng)的程序流程，最后選擇某種程序設(shè)計語言編程實現(xiàn)。 仿真模型的確認(rèn)就是確定仿真模型是否按照設(shè)計所要求的精度代表實際系統(tǒng)，即仿真模型是 否合理。 （ 8） 仿真試驗設(shè)計 。 MATLAB仿真軟件應(yīng)用領(lǐng)域 MATLAB軟件發(fā)展歷程及應(yīng)用 MATLAB 是 MathWorks 公司開發(fā)的一種跨平臺的，用于矩陣數(shù)值計算的簡單**理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 9 高效的數(shù)學(xué)語言，與其它計算機(jī)高級語言如 C， C++， Fortran， Basic， Pascal等相比， MATLAB 語言編程要簡潔得多，編程語句更加接近數(shù)學(xué)描述，可讀性好，其強(qiáng)大的圖形功能和可視化數(shù)據(jù)處理能力也是其它高級語言望塵莫及的。在國內(nèi)外許多著名學(xué)術(shù)期刊上登載的論文，大部分的數(shù)值結(jié)果和圖形都是借助 MATLAB來完成的。 (3) MATLAB 語法簡單，編程風(fēng)格接近數(shù)學(xué)語言描述，是數(shù)學(xué)算法開發(fā)和驗證的最佳工具。 (5) MATLAB 具有強(qiáng)大的繪圖功能。 MATLAB 程序通常是解釋執(zhí)行的，在執(zhí)行效率和速度上低于其它高級語言，當(dāng)然如果對執(zhí)行效率有特別要求，可以采用 C語言編制算法，然后通過 MATLAB 接口在 MATLAB 中執(zhí)行。 **理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 11 MATLAB/Simulink 仿真 轉(zhuǎn)換方法 MATLAB/Simulink 屬 于一種通 用的科學(xué) 計算和系 統(tǒng)仿真語 言。 （ 3） Simulink 結(jié)合 M 文件編程的方法：這是前兩種方法的綜合應(yīng)用，同時具備圖形界面的直觀性和字符界面的強(qiáng)大功能。 Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具， 是一種基于 MATLAB**理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 12 的框圖設(shè)計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個 軟件包 ，被廣泛應(yīng)用于 線性系統(tǒng) 、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。 （ 6） 使用 Embedded MATLAB? 模塊在 Simulink 和嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行中調(diào)用 MATLAB 算法 。使用 Simulink 仿真動態(tài)系統(tǒng)包括兩個過程。 在 Simulink 中， 方塊圖 (或者說模型 )表示的是 “ 基于時間的方塊圖 ” ，其含義如下： **理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 14 1） Simulink 方塊圖定義了信號和狀態(tài)變量的時間關(guān)系，方塊圖的解是通過求解整個時間過程中所有的函數(shù)方程來獲得的，這個時間過程就是由用戶指定的“ 起始時刻 ” 開始，至用戶定義的 “ 終止時刻 ” 結(jié)束，每次計算都是在一個時間步內(nèi)求解這些函數(shù)關(guān)系的。由于含有狀態(tài)的模塊必須存儲前一時刻的狀態(tài)值和 (或 )輸出值用以計算當(dāng)前時刻的狀態(tài)值，因此這樣的模塊都需要內(nèi)存。再舉一個例子， Simulink 的 Memory 模塊也是一個含有狀態(tài)的模塊， Memory 模塊存儲當(dāng)前仿真時刻的輸入值，并在此時刻之后輸出這些值，因此 Memory 模塊的狀態(tài)就是前 — 時刻的輸入值。計算當(dāng)前時間步上連續(xù)狀態(tài)的值需要從仿真的起始時刻開始對這個狀態(tài)值進(jìn)行積分，數(shù)值積分的精度取決于兩個時間步間隔的大小，時間間隔越小，仿真精度越高。定步長離散求解器確定滿足模型中所有離散狀態(tài)的所有采樣時間的固定步長，而不考慮在采樣時刻狀態(tài)是否改變。例如， Simulink的 Gain 模塊中的 gain 變量就是一個參數(shù)，每個參數(shù)化模塊都有一個在編輯或仿真模型時用以設(shè)置參數(shù)值的對話框，用戶可以使用 MATLAB 表達(dá)式指定參數(shù)值，Simulink 會在仿真運(yùn)行前求取表達(dá)式的值。 （ 5） 模塊采樣時間 標(biāo)準(zhǔn)的 Simulink 模塊包括連續(xù)模塊和離散模塊，連續(xù)模塊對連續(xù)變化的輸入信號進(jìn)行連續(xù)響應(yīng)，而離散模塊只對采樣時刻（即固定時間間隔的整數(shù)倍時刻）的輸入信號進(jìn)行響應(yīng)。用戶模塊的創(chuàng)建可以利用圖形的方式，也可以通過編程來實現(xiàn)。缺省時，無條件執(zhí)行的子系統(tǒng)都被作為虛擬子系統(tǒng)處理，當(dāng)然，如果要求 在執(zhí)行任意模塊之前必須執(zhí)行所有的子系統(tǒng)，那么用戶也可以將一個無條件執(zhí)行子系統(tǒng)指定為原子子系統(tǒng)。 1） 模塊方法 **理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 20 Simulink 會為模塊方法所執(zhí)行的函數(shù)類型指定類型名稱，共用的方法類型包括： Outputs：給定當(dāng)前時間步上模塊的輸入和先前時間步上的模塊狀態(tài)，計算模塊輸出。 定步長算法：顧名思義，仿真步長是固定不變的，這些算法依據(jù)相等的時間間隔來解算模型，時間間隔稱為步長。目前，有很多種數(shù)值積分算法可以求取動態(tài)系統(tǒng)連續(xù)狀態(tài)的常微分方程 (ODE)， Simulink 提供了多種定步長和變步長的連續(xù)算法，用戶可以根據(jù)自己的實際模型來選擇這些算法。 移動通信業(yè)務(wù)發(fā)展如此迅猛的主要原因是其滿足了人們?nèi)魏螘r間、任何地點(diǎn)以任何方式進(jìn)行信息交流的需要與愿望。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡(luò)中引入智能網(wǎng)功能實體，以完成對移動呼叫的只能控制的一種網(wǎng)絡(luò)，是一種開放性的智能平臺，使客戶對網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能，能夠方便靈活的獲取所需要的信息。隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展頻譜資源有限和移動用戶急劇增長的矛盾越來越尖銳，出現(xiàn)了頻率嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象。這是因為信道的衰減與線路距離的長短成正比，線路越長，信號衰減越大。通常把原始信號稱為調(diào)制信號 ，也稱基帶信號；被調(diào)制的高頻周期性脈沖起運(yùn)載原始信號的作用，因此稱為載波。因此系統(tǒng)中必須采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)。采用數(shù)字化的好處很多，最明顯的是加強(qiáng)了抗干擾性能、容易加密等等。 （ 2） 盡可能提高頻鋪利用率，站用的帶寬較窄，帶外幅度要小（采用 FDMA、TDMA 調(diào)制方式），占用頻帶盡可能寬，但單位頻譜所容納的用戶較多（采用CDMA 方式）。因此，只能折中考慮上述要求。它有四種基本形式：振幅鍵控、移頻鍵控、移相鍵控和差分移相鍵控。移頻鍵控能區(qū)分通路，但抗干擾能力不如移相鍵控和差分移相鍵控。因此，解調(diào)時只看載波相位的相對變化。第二種是指用脈沖信號控制高頻振蕩的參數(shù)。常用的脈沖調(diào)制有以下幾種。 脈寬調(diào)制 (PDM)： 用調(diào)制信號控制脈沖序列中各脈沖的寬度，使每個脈沖的持續(xù)時間與該瞬時 的調(diào)制信號值成比例。 脈頻調(diào)制 (PFM)： 用調(diào)制信號控制脈沖的重復(fù)頻率，即單位時間內(nèi)脈沖的個數(shù)，使脈沖的重復(fù)頻率隨調(diào)制信號變化。所以數(shù)字調(diào)頻系統(tǒng)采用非相干解調(diào)的方法比較多。脈 碼調(diào)制不是用改變脈沖序列的參數(shù)來傳輸信息，而是用參數(shù)固定的脈沖的不同組合來傳遞信息，因此抗干擾能力強(qiáng)，失真很小，是現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展方向。 增量調(diào)制是一種特殊的脈碼調(diào)制，它不是對信號本身進(jìn)行采樣、量化和編碼，而是對信號相隔一定重復(fù)周期的瞬時值的增量進(jìn)行采樣、量化和編碼。 主要用于儀表測量等方面，很少直接用于無線電通信。 數(shù)字調(diào)頻信號一般有兩種產(chǎn)生方法：一種是頻率轉(zhuǎn)換法，產(chǎn)生相位離散的調(diào)頻信號：另一種是直接調(diào)頻法，產(chǎn)生相位連續(xù)的調(diào)頻信號。脈寬調(diào)制也是 20 世紀(jì) 30 年代里夫發(fā)明的。這是脈沖調(diào)制中最簡單的一種。通常所說的脈沖調(diào)制都是指上述第一種情況。只要相位發(fā)生 180176。當(dāng)數(shù)字信號的振幅為正時，載波起始相位取 0；當(dāng)數(shù)字信號的振幅為負(fù)時 ,載波起始相位取180176。如在二進(jìn)制中 ,發(fā) 0 時不發(fā)送載波 ,發(fā) 1 時發(fā)送載波。為此，需要專門研究一些抗干擾能力強(qiáng)、誤碼性能好、頻譜利用率高的調(diào)制技術(shù)，盡可能的提高單位頻帶內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的 比特速率，以適用于移動通信的要求。 （ 4） 較高的帶寬效率。在移動通信中，由于電波傳輸?shù)臈l件極其惡劣，使接受信號幅度發(fā)生很大變化，衰減幅度達(dá)到最小。比如，一連串的“ 100110101”就是一個數(shù)字信號的代表。 調(diào)制技術(shù)主要有以下 3 個方面的功能： **理工大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 24 (1) 頻率變換：為了采用無線傳輸方式，將有效帶寬內(nèi)的話音信號調(diào)制到高頻段上去。但這樣的后果并不十分理想，接收到的信號，通常與原有信號有較大差別。早期的模擬制蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式。伴隨著移動網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)的智能化也在不斷提升。在信息技術(shù)、市場競爭和需求的共同作用下，移動通信技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出 以下幾大趨勢： （ 1） 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化。這些算法只是用于計算下一步的仿真時刻，而不進(jìn)行其它的運(yùn)算。通常，減小步長可以提高仿真結(jié)果的精度，但同時也增加了系統(tǒng)仿真所需要的時間。