【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)機(jī)翼的抖動，還貨幣供給對經(jīng)濟(jì)的影響等都可以進(jìn)行建模和仿 真。 對于建模， Simulink 提供了一個圖形化的用戶界面（ GUI），可以用鼠標(biāo)點擊和拖拉模塊的圖標(biāo)建模。通過圖形界面，可以像用鉛筆在紙上畫圖一樣畫模型圖。這是以前需要用編輯語言明確地用公式表達(dá)微分方程的仿真軟件包所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能相比的。 Simulink 包括一個復(fù)雜的接受器、信號源、線性和非線性組件以及連接件組成的模塊庫，也可以制定或者創(chuàng)建用戶自己的模塊。 在定義完一個模型以后，就可通過 Simulink 的菜單事者在 MATLAB 的命令窗口輸入命令對它進(jìn)行仿真。菜單對于交互式工作非常方便，而命令行方式對于處理 成批的仿真比較有用（例如，你在進(jìn)行 Monte Carlo 仿真時想使參數(shù)遍歷某一范圍的值）。使用 Scopes 或者其它的顯示模塊，可以在運(yùn)行仿真時觀察到仿真的結(jié)果。另外，還可以在仿真時改變參數(shù)并且立即就可看到有什么變化。仿真的結(jié)果可以放在 MATLAB 的工作空間（ workspace）中以等進(jìn)一步的處理或者可視化。因此該結(jié)構(gòu)具有直觀、方便、靈活的優(yōu)點。 同時， RTW（ real time workshop）還可以對 Simulink 模塊提供 C 代碼生成功能，所以用戶可以通過 Simulink 建立系統(tǒng)模型，并針對不同的參 數(shù)進(jìn)行動態(tài)仿真，通過參數(shù)不斷調(diào)整優(yōu)化，找出系統(tǒng)最佳實現(xiàn)模型參數(shù)，此時，可以通過 RTW 模塊直接生成相應(yīng)的 C 語言程序，并且此程序是經(jīng)過優(yōu)化的，因此利用此功能可以方便、快捷地實現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)，其大部分工作均在 Simulink 環(huán)境中完成，最后只須將生成優(yōu)化的 C 代碼嵌入系統(tǒng)，從某種程度上說， Simulink 及 RTW 的出現(xiàn)在強(qiáng)大 MATLAB 功能的同時，也在改變著人們對系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計的流程。 Simulink 包含以下模型庫：輸入源（ sources）、輸出方式（ sinks）、離散子模塊（ discrete）、線性環(huán)節(jié)（ linear）、非線性環(huán)節(jié)（ nonlinear）、連接與接口（ corrnections）、工具箱（ toolboxseamp。blockscts）。 FSK 系統(tǒng)的理論綜述 數(shù)字調(diào)制解調(diào) 數(shù)字調(diào)制具有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相 3 種基本形式，對應(yīng)的 3 種基本調(diào)制方法是振幅鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）和相移鍵控（ PSK），在此基礎(chǔ)上還可以派生出許多其他的形式。數(shù)字調(diào)制是用載波信號的某些離散狀態(tài)來表征所傳輸?shù)男畔?，在接收端也對載波信號的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測，數(shù)字調(diào)制采用正弦波調(diào)制，即被調(diào)制信號為高頻正弦波。 數(shù)字解調(diào)是一種為了 傳播方便，把信息編碼傳輸?shù)姆椒?。在傳輸過程中，語音通話等會轉(zhuǎn)變成一連串的數(shù)字信號，變?yōu)橛嬎銠C(jī)二進(jìn)制代碼 0 和 1，在信息接收處又解碼恢復(fù)到原來的語音狀態(tài)。 解調(diào)是調(diào)制的逆過程，其作用是從接受的已調(diào)信號中恢復(fù)原基帶信號（即調(diào)制信號）。調(diào)制的方法可分為兩類：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。由于 FSK 的解調(diào)過程有相干解調(diào)法和非相干解調(diào)法，我們在這里只介紹相干解調(diào)原理。 相干解調(diào)是指利用乘法器，輸入一路與載頻相干（同頻同相）的參考信號與載頻相乘。 比如原始信號 A 與載頻 cos ω t + θ 調(diào)制后得到信號 Acos ω t + θ ； 解調(diào)時（ 2FSK 解調(diào)）引入相干（同頻同相）的參考信號 cos ω t + θ ，則得到： Acos ω t+θ cos ω t+θ A*1/2*[cos ωt+θ+ωt+θ +cos ωt+θ ωt θ ] A*1/2*[cos 2ωt+2θ +cos 0 ] A/2*[cos 2ωt+2θ +1] A/2+A/2cos 2ωt+2θ 利用低通濾波器將高頻信號 cos 2ω t+2θ 濾除，即得原始信號 A。所謂 FSK就是用數(shù)字信號去調(diào)制載波頻率，是數(shù)字信號傳輸中用 的最早的一種調(diào)制方式。此方式實現(xiàn)起來比較容易，抗噪聲和抗衰減性能好，穩(wěn)定可靠，是中低速數(shù)據(jù)傳輸最佳選擇。頻移就是把振幅、相位作為常量，而把頻率作為變量，通過頻率的變化來實現(xiàn)信號的識別，在 FSK 中傳送的信號只有 0 和 1 兩個和兩個頻率點間切換。其表達(dá)式為 （ 21） 頻移鍵控常采用調(diào)制方式需要兩個不同頻率段的載波信號，碼元為“ 1”和碼元為“ 0”時的載波頻率不同，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （ 22） 其中 （ 23） （ 24） （ 25） （ 26） FSK 調(diào)制的原理框圖如圖 21 所示： 圖 21 頻移鍵控調(diào)制原理框圖 FSK 的解調(diào)原理 在解調(diào)時可采用相干解調(diào)，同步檢測的方式。其原理是將 2FSK 信號分解為上下兩路 2ASK 信號分別進(jìn)行解調(diào)，然后進(jìn)行判決。這里的抽樣判決是直接比較兩路信號的抽樣值大小，可以不專門設(shè)置門限。相干解調(diào)的原理框圖如圖 22所示： 圖 22 同步檢測解調(diào)原理框圖 第 3 章 FSK 在 MATLAB 環(huán)境下的仿真 FSK 在 MATLAB 環(huán)境下的仿真過程與結(jié)果 FSK 的模擬仿真是采用的 matlab 軟件，其在電腦運(yùn)行 環(huán)境如圖 31 所示。實驗過程是在窗口點擊 matlab 快捷方式，使其運(yùn)行，將 FSK 調(diào)制與解調(diào)的程序輸入框中，點擊回車即可運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果后面進(jìn)行分析。 圖 31 在 matlab 環(huán)境下調(diào)制與解調(diào)的程序如 :附件 1 （百分號后為程序注釋） 程序的運(yùn)行過程是：首先產(chǎn)生 25 個隨機(jī)序列碼（如圖 32 所示 注：此序列為隨機(jī)序列，每一次運(yùn)行程序所產(chǎn)生的序列都不同），然后通過調(diào)用函數(shù)對該序列進(jìn)行調(diào)制（如圖 33 所示） 圖 32 圖 33 圖 34 圖 35 通過非相干解調(diào)方式進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)信號（如圖 36 所示）。圖 37 是相干解調(diào)后的誤碼率統(tǒng)計，圖 38 是非相干解調(diào)的誤碼率統(tǒng)計。 圖 36 圖 37 圖 38 注釋： 圖 37, 圖 38 中右上角的意思為， Theoretical SER 理論軟件錯誤率 。Theoretical BER 理論二進(jìn)制誤碼率 。Simulated SER 模擬軟件錯誤率 。 Simulated BER 模擬二進(jìn)制誤碼率。 FSK 在 MATLAB 環(huán)境下的分析 FSK 在 matlab 環(huán)境下實驗的優(yōu)劣 優(yōu)點 : 1 調(diào)制信號和載頻都具有隨機(jī)性，而且具有在課堂演示的功能。 2 實驗程序已經(jīng)編好，不易發(fā)生故障，多會都可進(jìn)行。 3 進(jìn)行了相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方式的比較， 4 解調(diào)后對相干解調(diào)和非相干解調(diào)的誤碼 率統(tǒng)計 缺點 : 1 不能通過實驗操作調(diào)試出實驗結(jié)果。 2 前期編程和數(shù)學(xué)建模工作也比較復(fù)雜。 FSK 解調(diào)實現(xiàn) FSK 的解調(diào)方法很多，可以用傳統(tǒng)的包絡(luò)檢波、相干解調(diào)，還有好多其他解調(diào)方法，諸如鑒頻法、差分檢測法、過零檢測法等。此次仿真采用相干解調(diào)，同步檢測法進(jìn)行解調(diào)，其原理流程見圖（ 22）。 將已調(diào)信號分別經(jīng)過頻率 f1 和頻率 f2 的相干波解調(diào)，則信號中低頻的部分（“ 1”調(diào)制后的波形）和高頻部分（“ 0”調(diào)制后的波形）會因相干頻率的不同而被搬移到原來頻率或其他頻率段，只有相干頻率與載波頻率相同，解調(diào)時信號在頻域中才會搬移回原點，經(jīng)低通濾波后仍然有信號波形在；而與它載波頻率不同的相干波解調(diào)的那一半能量則會在低通濾波后被濾掉。因此前者絕對值的的均值應(yīng)該大于后者 ,也正是根據(jù)這個原理來進(jìn)行碼元的判定的 .在 MATLAB 中可以通過以下語句來實現(xiàn) : ave1 sum abs efsk11 /length mm 。%分支 1 抽樣值的絕對值的平均值， ave2 sum abs efsk22 /length mm 。%分支 2 抽樣值的絕對值的平均值， if ave1 ave2 final i 1。%信號經(jīng)