【正文】 M 信號(hào)的頻譜由上、下兩個(gè)對(duì)稱的邊帶及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 載頻分量組成。以雙邊帶抑制載 波調(diào)幅（ DSBSC）、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（ AM）、單邊帶調(diào)制（ SSB）為例，分別對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行仿真及研究。 plot(f, angle(H_z))。 figure(1)。返回值 b、 a 為傳遞函數(shù) H(z)或 H(s)分子、分母多項(xiàng)式的系數(shù)矩陣。沖擊響應(yīng)為一個(gè)離散序列 h(k)的濾波器稱為數(shù)字濾波器，用 Z 變換 H(z)表示其傳遞函數(shù)。由于模型中的模塊在某些通信系統(tǒng)中并非都是通用的，可見我們?cè)谶x擇和劃分子系統(tǒng)方框時(shí)是可以根據(jù)系統(tǒng)的需要來定義的。其概念模型圖如圖 32 所示。消息是信息的表達(dá)形式，當(dāng)消息附著在載波上就成為了信號(hào)，例如：附著在物理量上的信號(hào)被稱為電信號(hào)。如圖 21 所示。在通信系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中引入 MATLAB 仿真軟件可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，同時(shí)也可以讓學(xué)習(xí)者在邊練邊學(xué)邊設(shè)計(jì)的環(huán)境下，完成對(duì)通信系統(tǒng)枯燥 的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。當(dāng)前，在不同的研究領(lǐng)域中許多研究者指出了關(guān)于信息的不同且具有代表意義的定義。在通信系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中引入 MATLAB仿真軟件可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，同時(shí)也可以讓學(xué)習(xí)者在邊練邊學(xué)邊設(shè)計(jì)的環(huán)境下，完成對(duì)通信系統(tǒng)枯燥的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。在實(shí)際的信號(hào)傳輸中，符合傳送要求的天線尺寸有的需要在幾百公里左右，因此 ，需要將初始信號(hào)調(diào)制令信號(hào)的頻譜移動(dòng)到高頻率范圍內(nèi)，只有這樣才能有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輻射。 MATLAB 的指令表達(dá)式特征與數(shù)學(xué)模式特征十分相似，因此，相對(duì)于其他的高級(jí)計(jì)算機(jī)語言 MATLAB 解算問題更方便的多。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 表 功能快捷鍵 功能鍵 功能 功能鍵 功能 Ctrl+P 或“ ” 重新調(diào)入上一行的命令 Ctrl+A 或 Home 光標(biāo)移到行首 Ctrl+N 或“ ” 重新調(diào)入下一行的命令 Ctrl+E 或 End 光標(biāo)移到行尾 Ctrl+B 或“ ” 光標(biāo)左移一個(gè)字符 Esc 清除命令行 Ctrl+F 或“ ” 光標(biāo)右移一個(gè)字符 Ctrl+D 或 Del 刪除光標(biāo)處字符 Ctrl+“ ” 光標(biāo)左移一個(gè)字 Backspace 刪除光標(biāo)左邊字符 Ctrl+“ ” 光標(biāo)右移一個(gè)字符 Ctrl+K 刪除至行尾 工作空間窗口 在 Matlab 運(yùn)行的過程中產(chǎn)生的變量信息會(huì)在該窗口中顯示，顯示的變量包括變量名、值、類型等，如圖 22 所示。 圖 31 通信系統(tǒng)的一般概念模型 在通信系統(tǒng)的一般概念模型中，信源就是信息的發(fā)源地，根據(jù)輸出的不同形式可分為連續(xù)信源和離散信源。在實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)模信源 信 號(hào)轉(zhuǎn)換器 調(diào)制器 信道 解調(diào)器 信 號(hào)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。 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)。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(duì)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(duì)應(yīng)于計(jì)算頻率點(diǎn)序列 f 的群時(shí)延序列。 H_z=polyval(b,z)./polyval(a,z)。相角 rad39。 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(hào)調(diào)制是將調(diào)制信號(hào)的頻譜遷移到載頻附近，調(diào)制后的已調(diào)信號(hào)不會(huì)生成新的頻譜分量，已調(diào)信號(hào)的頻譜由上、下兩個(gè)對(duì)稱的邊帶組成。圖 412 是 AM 信號(hào)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(hào)和原調(diào)制信號(hào)。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。 在本設(shè)計(jì)中這些信源模塊的存 在為我們?cè)O(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(duì)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。 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(cè)量接收機(jī)選頻濾波器的實(shí)際輸出信噪比。 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(duì)祖國(guó)、對(duì)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。 在本次的設(shè)計(jì)中，雖然 matlab 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真的結(jié)果比較直觀大大的提高了可視化，但是在編寫程序中要精心和耐心，程序里的每一個(gè)語句包括標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都不容一點(diǎn)錯(cuò)誤，軟件的實(shí)用性確實(shí)高但需要我們花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行精細(xì)的學(xué)習(xí)。而調(diào)幅廣播的頻率更寬的原因在于在實(shí)際的廣播傳輸聲音時(shí)還要播出音樂需要更寬的頻 帶。信源的使用選擇是根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同而定的。從 SSB 信號(hào)頻譜圖中還可以看出， SSB 信號(hào)的帶寬和原調(diào)制信號(hào)的 帶寬是相同的，因此單邊帶調(diào)制提高了頻帶的利用率。為避免出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象確保包絡(luò)檢波時(shí)沒有失真現(xiàn)象，應(yīng)滿足 Ao≧ |m(t)|max。 圖 45 一般的幅度調(diào)制的模型 如上圖幅度調(diào)制器的模型中，根據(jù)濾波器的特性不同有各種各樣的幅度調(diào)制信號(hào)。 subplot(2,1,2)。 [b,a]=butter(n, Wn)。參數(shù) ftype 為 high 時(shí)計(jì)算的是高通濾波器，為 stop 時(shí)計(jì)算的為帶阻濾波器。若一個(gè)連續(xù)函數(shù) h(t)為濾波器的沖擊響應(yīng)，那么稱這個(gè)濾波器為模擬濾波器，用拉普拉斯變換的 H(s)表示其傳遞函數(shù)。 信 源 信源編碼器 信道編碼器 解調(diào)器 解調(diào)器 信道解碼器 信 宿 噪聲和 干擾源 發(fā)送設(shè)備 接受設(shè)備 信 道 信道解碼器 圖 33 數(shù)字通 信系統(tǒng)模型圖 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 圖 34 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)分層建模的最高層次模型圖 對(duì)于模擬通信系統(tǒng)來說也可以用這些子系統(tǒng)方框建模。 模擬通信系統(tǒng)的概念模型 如果在發(fā)送設(shè)備中沒有把信源輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，而是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行放大、濾波或者是調(diào)制的時(shí)域頻域的直接處理，然后就進(jìn)行信號(hào)的傳輸，稱這樣的系統(tǒng)為模擬通信系統(tǒng)。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 3 通信系統(tǒng)仿真模型的設(shè)計(jì) 通信系統(tǒng)的基本模型 通信系統(tǒng)是指負(fù)責(zé)將包含信息的消息從發(fā)送端有效地傳送到 接收端的系統(tǒng)。 Matlab 的桌面中窗口及菜單項(xiàng)是有變化的，一下僅介紹幾種常用窗口界面。在 MATLAB 中的 Simulink 工具箱對(duì)通信系統(tǒng)模型進(jìn)行搭建，并對(duì)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，這樣就讓學(xué)習(xí)通信專業(yè)的學(xué)生用模擬實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)習(xí)晦澀難懂的理論知識(shí)，使學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)理論的效率大大提高。在通信系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中，信息作為一種資源是普遍聯(lián)系的形式。通過大量實(shí)踐已經(jīng)證明，它既可以在學(xué)習(xí)中讓抽象的理論更加形象直觀，而且還可以避免大量的復(fù)雜計(jì)算，使學(xué)習(xí)效果得到明顯的改善。調(diào)制的作用是將頻率范圍一致的信號(hào)搬移到不同頻率范圍的載波上，接受端通過解調(diào)分離出所需要的初始信號(hào)。 MATLAB 也可以支持 C、FORTRAN、 C++以及 JAVA 的調(diào)用，而且吸取了 Maple 和 Mathematica 等其他數(shù)學(xué)軟件的優(yōu)點(diǎn)，使之成為了一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟 件。雙擊工作變量窗口中的某個(gè)變量可以打開數(shù)組編輯器窗口，在該窗口中可以對(duì)數(shù)組進(jìn)行編輯修改，也可以創(chuàng)建或刪除變量。為了使信源發(fā)出的信號(hào)與信道的信號(hào)傳輸相匹配，在信源和物理信道之間有一個(gè)發(fā)送設(shè)備。 信源輸出的初始信號(hào)，由信源編碼器輸出的離散時(shí)間序列經(jīng)過信道編碼器對(duì)離散信號(hào)的處理傳送到調(diào)制器中，經(jīng)過調(diào)制轉(zhuǎn)換后生成的頻帶信號(hào)進(jìn)行功率放大然后傳輸?shù)轿锢硇诺肋M(jìn)行輸送（在傳輸過程中數(shù)字系統(tǒng)中的信號(hào)與模擬系統(tǒng)中一樣會(huì)混入噪聲發(fā)生波形畸變）。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的不同階段指數(shù)參數(shù)、具體結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)的形式等都各不相同，因此系統(tǒng)的開發(fā)階段是一個(gè)不斷更新的過程，而對(duì)系統(tǒng)功能描述的全面與否取決于設(shè)計(jì)者對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解。設(shè)計(jì)模擬濾波器最主要的四個(gè)參數(shù)為通道拐角頻率、阻帶起始頻率、通帶內(nèi)波動(dòng)以及阻帶內(nèi)最小衰減。 設(shè)計(jì)實(shí)例 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 實(shí)例 1： 設(shè)采樣率為 8000Hz， fp = 2100Hz， fs = 2500Hz， Rp = 3dB， Rs = 25dB 設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯型低通濾波器，波形圖如圖 41 和 42 所示。 subplot(2,1,1)。). 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 41 波形圖 1