【文章內(nèi)容簡介】 box中沒有的功能模塊，可以根據(jù)以掌握的技術(shù)生成所需新的子模塊，以便隨時調(diào)用。 課設(shè)的主要內(nèi)容本人在進行通信系統(tǒng)仿真時的主要內(nèi)容，簡單介紹如下：首先，學習相關(guān)的基礎(chǔ)知識，如通信系統(tǒng)各部分的組成，各部分的作用，理論上不同信號在通過系統(tǒng)每個部分后該發(fā)生的變化，以及 Simulink 建模和仿真原理，以及它的使用，必須清晰豐富的模塊組的功能和應用；其次，做出通信系統(tǒng)的基本模型，分為模擬的和數(shù)字的，并且用 Simulink 來實現(xiàn)通信系統(tǒng)中各個部分的仿真，調(diào)制部分，解調(diào)部分等等，并且整合到一起，設(shè)置不同的參數(shù)，觀察示波器的波形圖；最后，根據(jù)設(shè)置的不同的參數(shù)來進行仿真結(jié)果的分析，不同的參數(shù)不同的波形圖，并且對模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)都做出分析比較。5 / 292. SIMULINK與通信系統(tǒng)仿真 SIMULINK和其模塊簡介近幾年，在學術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域，Simulink 已成為在動態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域建模和仿真方面分，Simulink 具有相對獨立的功能和使用方法。確切的說，它是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、應用最廣泛的軟件包之一 。它的魅力在于強大的功能和簡便的餓操作。作為 MATLAB 的重要組成部仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進程的。在 Simulink 環(huán)境中，利用鼠標就可以在模型窗口中直觀地畫出系統(tǒng)模型，然后直接進行仿真。它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點。Simulink 包含有 SINKS（輸出方式） 、SOURCE（輸入源） 、LINEAR（線性環(huán)節(jié)） 、NONLINEAR（非線性環(huán)節(jié)） 、CONNECTIONS（連接與接口）和 EXTRA（其他環(huán)節(jié)）子模型庫，而且每個子模型庫中包含有相應的功能模，用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自己的模塊。用 Simulink 創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級開始觀看模型，然后用鼠標雙擊其中的子系統(tǒng)模塊，來查看其下一級的內(nèi)容，以此類推，從而可以看到整個模型的細節(jié)，幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個模型后，用戶可以通過 Simulink 的菜單或 MATLAB 的命令窗口鍵入命令來對它進行仿真。菜單方式對于交互工作非常方便，而命令行方式對于運行一大類仿真非常有用。采用SCOPE 模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進行的同時，就可觀看到仿真結(jié)果。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。仿真的結(jié)果還可以存放到 MATLAB 的工作空間里做事后處理。模型分析工具包括線性化和平衡點分析工具、MATLAB 的許多工具及 MATLAB 的應用工具箱。由于 MATLAB 和 SIMULINK 的集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。 通信系統(tǒng)仿真的研究方法和技術(shù)路線 通信系統(tǒng)仿真的研究方法6 / 29研究方法如下三種，做簡單的介紹： ：對動態(tài)系統(tǒng)仿真就是利用計算機對所得出的狀態(tài)方程進行數(shù)值求解的過程，通信系統(tǒng)則是以時間為自變量，所以相應的狀態(tài)方程中的狀態(tài)變量，輸入輸 出變量也都是時間的函數(shù)； ：是一種基于隨機試驗和統(tǒng)計計算的數(shù)值方法，也成為計算機隨機模擬法； ：在隨機變量的條件下的微分方程數(shù)值求解問題，同時使用了基于數(shù)值計算的狀態(tài)方程求解和基于統(tǒng)計計算的 Monte Carlo 方法。 通信系統(tǒng)仿真的技術(shù)路線了解通信系統(tǒng)的概念，在此基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)的模型，并且根據(jù)概念模型與MATLA 中 SIMULINK 的相應的模塊進行系統(tǒng)各組成部分的仿真，再統(tǒng)一調(diào)制和解調(diào)的過程，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的仿真，當然，分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩種不同的基本模型分別實現(xiàn)和分析。在 SIMULINK 通信系統(tǒng)仿真模型庫中，MATLAB 提供的圖形界面仿真工具 Simulink 由一系列模型庫組成,包括 Sources(信源模塊)，Sinks(顯示模塊)，Discrete(離散系統(tǒng)模塊)，Linear(線性環(huán)節(jié))，Nonlinear(非線性環(huán)節(jié))，Connections(連接)，Blocksetsamp。Toolboxes(其他環(huán)節(jié))， 了解其中模塊庫子模塊的作用，并且分類此次仿真中需要用到的常用模塊，根據(jù)原理來進行仿真建模。整個通信系統(tǒng)的流程圖被概括為：信號的產(chǎn)生與輸出、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)。多址接入方式、濾波器以及傳輸介質(zhì)的模型。每個框圖都由一個子仿真模型庫構(gòu)成。在通信系統(tǒng)中，一般情況下，傳輸和接受所采用的技術(shù)是相互對應的，因此，可以將發(fā)射與接收部分中各個子仿真模型庫進行相應的歸類。最后連接出框圖，設(shè)置各個元件的參數(shù)，就能在 SCOPE 中觀察輸出。再進行不同系統(tǒng)的分析總結(jié)和比較等等。7 / 293. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)的介紹 通信系統(tǒng)的一般模型通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖象等都是消息(Message)。消息有模擬消息（如語音、圖象等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號（通常簡稱為信號）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號（Signal）是傳輸消息的手段，信號是消息的物質(zhì)載體。通信的目的是傳遞消息，但對受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息(Information) 。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來度量。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖 31。圖 31 通信系統(tǒng)一般模型 模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型 模擬通信系統(tǒng)模型在 模 擬 通 信 系 統(tǒng) 中 ， 信 源 （ 信 息 源 ， 也 稱 發(fā) 終 端 ） 的 作 用 是 把 待 傳 輸 的 消息 轉(zhuǎn) 換 成 原 始 電 信 號 ， 如 電 話 系 統(tǒng) 中 電 話 機 可 看 成 是 信 源 。 信 源 輸 出 的 信 號 稱為 基 帶 信 號 。 所 謂 基 帶 信 號 是 指 沒 有 經(jīng) 過 調(diào) 制 （ 進 行 頻 譜 搬 移 和 變 換 ） 的 原 始電 信 號 ， 其 特 點 是 信 號 頻 譜 從 零 頻 附 近 開 始 ， 具 有 低 通 形 式 。 根 據(jù) 原 始 電 信 號的 特 征 ， 基 帶 信 號 可 分 為 數(shù) 字 基 帶 信 號 和 模 擬 基 帶 信 號 ， 相 應 地 ， 信 源 也 分 為數(shù) 字 信 源 和 模 擬 信 源 。 發(fā) 送 設(shè) 備 的 基 本 功 能 是 將 信 源 和 信 道 匹 配 起 來 ， 即 將 信源 產(chǎn) 生 的 原 始 電 信 號 （ 基 帶 信 號 ） 變 換 成 適 合 在 信 道 中 傳 輸 的 信 號 。 變 換 方 式是 多 種 多 樣 的 ， 在 需 要 頻 譜 搬 移 的 場 合 ， 調(diào) 制 是 最 常 見 的 變 換 方 式 ； 對 傳 輸 數(shù)8 / 29字 信 號 來 說 ， 發(fā) 送 設(shè) 備 又 常 常 包 含 信 源 編 碼 和 信 道 編 碼 等 。 信 道 是 指 信 號 傳 輸?shù)?通 道 ， 可 以 是 有 線 的 ， 也 可 以 是 無 線 的 ， 甚 至 還 可 以 包 含 某 些 設(shè) 備 。 圖 中 的噪 聲 源 ， 是 信 道 中 的 所 有 噪 聲 以 及 分 散 在 通 信 系 統(tǒng) 中 其 它 各 處 噪 聲 的 集 合 。 在接 收 端 ， 接 收 設(shè) 備 的 功 能 與 發(fā) 送 設(shè) 備 相 反 ， 即 進 行 解 調(diào) 、 譯 碼 、 解 碼 等 。 它 的任 務 是 從 帶 有 干 擾 的 接 收 信 號 中 恢 復 出 相 應 的 原 始 電 信 號 來 。 信 宿 （ 也 稱 受 信者 或 收 終 端 ） 是 將 復 原 的 原 始 電 信 號 轉(zhuǎn) 換 成 相 應 的 消 息 ， 如 電 話 機 將 對 方 傳 來的 電 信 號 還 原 成 了 聲 音 。 如 圖 32 所 示 ：圖 32 模擬通信系統(tǒng)一般模型 數(shù)