【正文】 把這些問題和目標(biāo)轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)變量和公 式。靜態(tài)模型個(gè)需要考慮時(shí)間變化因素，動(dòng)態(tài)模型的輸入輸出變量則需要考慮時(shí)間變化因素。數(shù)學(xué)模型有多種分類方式，包括確定性模型和隨機(jī)模型，靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型。在仿真建模過程中 ，我們可以先建 立一個(gè)相對簡單的仿真模型，然后再根據(jù)仿真結(jié)果和仿真過程的需要逐步增加仿真模型的復(fù)雜度。如果仿真模型比較復(fù)雜，雖然它是對實(shí)際系統(tǒng)的 — 種忠實(shí)反映，但是其中包含了過多的相互作用 因 素，這些因素不僅需要消耗過多的仿真時(shí)間，而且使仿真結(jié)果的分析過程變的相當(dāng)復(fù)雜。 仿真模型是對實(shí)際文件系統(tǒng)的一種模擬和抽象，但又不是完全的復(fù)制。應(yīng)該注意的是，通信仿真是一個(gè)螺旋式發(fā)展的過程，因此這 3 個(gè)步驟可能需要循環(huán)執(zhí)行多次之后才能夠獲得令人滿意的仿真結(jié)果。如果改造 后通信系統(tǒng)的性能并不像仿真結(jié)果那樣令人滿意，還需要重新實(shí)施通信系統(tǒng)仿真，這時(shí)候改造后的通信系統(tǒng)就成了當(dāng)前系統(tǒng)，并且開始新一輪的通信系統(tǒng)仿真過程。從圖中可以看到，通信系統(tǒng)仿真是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，它從當(dāng)前系統(tǒng)出發(fā)，通過分祈建立起一個(gè)能夠在一定程度上描述原通信系統(tǒng)的仿真模型，然后通過仿真實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。 與一般的仿真過程類似，在對通信系統(tǒng)實(shí)施仿真之前，首先需要研究通信系統(tǒng)的特性，通過歸納和抽象建立通信系統(tǒng)的仿真模型。離散事件仿真是對實(shí)際通信系統(tǒng)的一種簡化，它的仿真建模比較簡單，整個(gè)仿真過程需要花費(fèi)的時(shí)間也比連續(xù) 仿真少。通信仿真可以分成離散事件仿真和連續(xù)仿真。這個(gè)過程就是通信仿真。 實(shí)際的通信系統(tǒng)是一個(gè)功能結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，對這個(gè)系統(tǒng)做出的任何改變 (如改變某個(gè)參數(shù)的設(shè)置、改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等 )都可能影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能和 穩(wěn)定。 通信仿真 仿真是衡量系統(tǒng)性能的 工 具，它通過仿真模型的 仿真結(jié)果來 推斷原系統(tǒng)的性能，從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。工具箱是 Matlab 函數(shù)的子程序庫，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。另外， Matlab 網(wǎng)頁服務(wù)程序還容許在 Web 應(yīng)用中使用自己的 Matlab 數(shù)學(xué)和圖形程序。 （ 6） 實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺 新版本的 Matlab 可以利用 Matlab 編譯器和 C/C++數(shù)學(xué)庫和圖形庫，將自己的 Matlab程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于 Matlab 運(yùn)行的 C 和 C++代碼。一般來說，他們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。另外新版本的 Matlab 還著重在圖形用戶界面（ GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足 。新版本的 Matlab 對整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使他不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等）， Matlab 同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫和表達(dá)式作圖。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運(yùn)算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。在計(jì)算要求相同的情況下，使用 Matlab 的編程工作量會(huì)大大減少。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而前經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯(cuò)處理。 （ 3） 強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力 Matlab 是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序 (M 文件 )后再一起運(yùn)行。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析 。隨著 Matlab 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級， Matlab 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡單。這些工具方便用戶使用 Matlab 的函數(shù)和文件，其中 許多 工具采用的是圖形用戶界面。同時(shí)， Matlab也是國家教委重點(diǎn)提倡的一種計(jì)算工具。國內(nèi)也逐步開始了這一方面的工作，并正取得積極的成果。 (4) 軟件實(shí)驗(yàn)建設(shè)開發(fā)周期 短，成本低。有許多問題，通過硬件實(shí)驗(yàn)來研究可能非常困難，但在軟件實(shí)驗(yàn)中卻易于解決。在硬件實(shí)驗(yàn)中改變系統(tǒng)參數(shù)也許意味著要重做硬件，而在軟件實(shí)驗(yàn)中則是改一、兩個(gè)數(shù)據(jù)，甚至只是在屏幕上按幾下鼠標(biāo)。 雖然軟件實(shí)驗(yàn)不像硬件實(shí)驗(yàn)?zāi)菢幼屓烁械?“ 真實(shí) ” ，但對于許多通信問題的研究來說的確非常有效。通信系統(tǒng)復(fù)雜度的提高使得用來分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)間和精力也相應(yīng)提高了，然而在商用產(chǎn)品中引入新技術(shù)要求設(shè)計(jì)能做到短時(shí)、高效、省力，而這些要求只有通過使用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)工具才能實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字通信系統(tǒng)的 MATLAB 設(shè)計(jì)與仿真 2 Digital Communication System Design and Simulation MATLAB Abstract: The development of modern society requires munications system has more powerful function, higher performance and plicated structure. On the other hand,the research of technology and development of product should truncate cycle, cut costs and increase production levels. We can resolve the conflict by using the puter aided design technology and tools. The rapid development of puter science causes the successful research and development of new generation visual simulation software. The simulation software is powerful which makes the process of design and analysis of munications system simulation more intuitional and convenient. Today, the munications system simulation is rapid developing. The paper firstly introduces the basic content of munications system simulation, which include mon steps of simulation, visual simulation tool called Simulink and the concept of Sfunction. It is necessary to research the theory of munications system intensively. The paper expands some important links of the munications system which include channel, noise, digital transmission of analog signal, channel encode and signal modulation. Theory aims to guide practice. On the base of deep prehension of munications system theory, the paper designs many concrete simulation models In the process of models design, the paper analyses the intention, configuration, simulation links and simulation results. In the end, the paper summarizes main content of the research and some following study and research objects are suggested. Key Words: MATLAB, Digital Communication, System Design 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 前 言 在過去的幾十年里，通信和信號處理系統(tǒng)的復(fù)雜程度顯著地提高了。 最后，本文對所做的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并且提出了今 后的工作和研究方向 。本文在深刻理解通信系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上利用MATLAB 強(qiáng)大的仿真功能，設(shè)計(jì)了許多具體的通信系統(tǒng)仿真模型。本文對 通信系統(tǒng)中的一些重要環(huán)節(jié)，包括信道、噪聲、模擬信號的數(shù)字化傳輸、 信道編碼以及信號調(diào)制的原理、方法和過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。 本文首先介紹了通信系統(tǒng)仿真的基本內(nèi)容，包括通信系統(tǒng)仿真的一般步驟 MATLAB中的一種可視化仿真工具 Simulink以及 S函數(shù)的相關(guān)概念?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)研發(fā)出新一代的可視化仿真軟件。目 錄 摘要 ............................................................................................................................................ 1 Abstract ...................................................................................................................................... 2 前 言 ........................................................................................................................................ 3 第一章 MATLAB 與通信仿真 ............................................................................................... 4 MATLAB 簡介 ................................................................................................................. 4 通信仿真 .......................................................................................................................... 6 通信仿真的概念 ....................................................................................................... 6 通信仿真的基本步驟 ............................................................................................... 7 通信系統(tǒng)仿真的重要作用 ..................................................................................... 10 通信系統(tǒng)仿真問題的提出、研究價(jià)值及研究現(xiàn)狀 .................................................... 10 通信系統(tǒng)仿真問題的提出 ..................................................................................... 10 通信系統(tǒng)仿真問題的研究價(jià)值 ............................................................................. 10 通信系統(tǒng)仿真問題的研究現(xiàn)狀 ............................................................................. 11 本論文的主要研究內(nèi)容 ........................................