【正文】 name：變量名稱，該參數(shù)只有在前面選擇了Work space后才有用，它決定數(shù)據(jù)輸出到Wok space后的名稱，默認值為ErrorVec。仿真時可以用該模塊模擬現(xiàn)實中的信道，該模塊的主要參數(shù)有：Initial seed：控制隨機數(shù)產(chǎn)生的參數(shù)，要求不小于30，且與前面信號源中的Initial seed設置不同的值；Es/No (dB)：信號每個符號的能量與噪聲的功率譜密度的比值；SNR (dB)： 信號功率與噪聲功率的比值；注：Es/No (dB) 和SNR (dB)是表征信號與噪聲關系的兩種方法，在一次仿真中只能選擇其中一個。其中，各參數(shù)要滿足以下關系：Symbol period 1/(Carrier frequency) Input sample time 1/[2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)]Output sample time 1/[2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)] 信道在分析通信系統(tǒng)時通常選擇高斯噪聲作為系統(tǒng)的噪聲來考查，因為這種噪聲在現(xiàn)實中比較常見而且容易分析。雖然不同的調(diào)制模塊，參數(shù)設置有所不同，但很多參數(shù)在各種調(diào)制中是一致的，下面我們以DPSK調(diào)制模塊為例介紹一下調(diào)制模塊的參數(shù)及其設置，其余模塊將在下面仿真模型的建立過程中詳細介紹。 其中主要參數(shù)的含義為：Probability of a zero ：產(chǎn)生的信號中0符號的概率，這樣便于頻譜的計算； Initial seed ：控制隨機數(shù)產(chǎn)生的參數(shù)，要求不小于30，而且與后面信道中的Initial seed設置不同的值； Sample time：抽樣時間，這里指一個二進制符號所占的時間，用來控制號發(fā)生的速率，這個參數(shù)必須與后面調(diào)制和解調(diào)模塊的Symbol period保持一致。在現(xiàn)實中，對受信者而言，發(fā)送端的信號是不可預測的隨機信號。另外，對Simulink中沒有的模塊，可運用S函數(shù)生成所需的子模塊，并且可以封裝和自定義模塊庫，以便隨時調(diào)用。根據(jù)所需仿真的通信系統(tǒng)的數(shù)學模型(或數(shù)學表達式)，用戶只要從上述各個模型庫中找出所需的模塊,用鼠標器拖到模型窗口中組合在一起,并設定好各個模塊參數(shù), ,如時域波形圖、頻譜圖等。在每個設計模塊中還包含有大量的子模塊，它們基本上覆蓋了目前通信系統(tǒng)中所應用到的各種模塊模型。Toolboxes中還提供了用于通信系統(tǒng)分析設計和仿真的專業(yè)化模型庫CommTbxLibrary。Toolboxes(其他環(huán)節(jié))。對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進行仿真時，我們并不關心基帶信號的碼型，因此，我們在仿真的時候可以給數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)直接輸入數(shù)字基帶信號，不用在經(jīng)過編碼器。在多相制移鍵控有絕對移相和相對移相兩種，實際中大多采用四相絕對移相鍵控（4PSK，有稱QPSK），四相制的相位有0、π/π、3π/2四種，分別對應四種狀態(tài)1000、10。多進制數(shù)字調(diào)制載波參數(shù)有M種不同的取值，多進制數(shù)字調(diào)制比二進制數(shù)字調(diào)制有兩個突出的優(yōu)點：一是有于多進制數(shù)字信號含有更多的信息使頻帶利用率更高；二是在相同的信息速率下持續(xù)時間長，可以提高碼元的能量，從而減小由于信道特性引起的碼間干擾。 多進制數(shù)字調(diào)制載波相位和基帶信號有一一對應的關系，從而達到調(diào)制的目的。（2PSK）2FSK功率譜密度的特點如下：(1) 2FSK信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分構成,離散譜出現(xiàn)在f1和f2位置；(2) 功率譜密度中的連續(xù)譜部分一般出現(xiàn)雙峰。 頻移鍵控是利用兩個不同頻率f1和f2的振蕩源來代表信號1和0，用數(shù)字信號的1和0去控制兩個獨立的振蕩源交替輸出。2ASK信號功率譜密度的特點如下：（1）由連續(xù)譜和離散譜兩部分構成；連續(xù)譜由傳號的波形g(t)經(jīng)線性調(diào)制后決定，離散譜由載波分量決定；（2）已調(diào)信號的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的二倍。載波在數(shù)字信號1或0的控制下通或斷，在信號為1的狀態(tài)載波接通，此時傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號為0的狀態(tài)下，載波被關斷，此時傳輸信道上無載波傳送。 二進制幅度鍵控（2ASK）最常見的二進制數(shù)字調(diào)制方式有二進制振幅鍵控（2ASK）、移頻鍵控（2FSK）和移相鍵控（2PSK和2DPSK）。因此，Matlab在通信系統(tǒng)仿真中得到了廣泛應用，本文也選用該工具對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進行仿真。用于實現(xiàn)通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab語言中的一個科學性工具包,提供通信領域中計算、研究模擬發(fā)展、系統(tǒng)設計和分析的功能,可以在Matlab環(huán)境下獨立使用,也可以配合Simulink使用。Simulink為用戶提供了用方框圖進行建模的圖形接口,它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用差分方程和微分方程建模相比,更直觀、方便和靈活。Matlab具有強大的Simulink動態(tài)仿真環(huán)境,可以實現(xiàn)可視化建模和多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。Matlab的編程功能簡單,并且很容易擴展和創(chuàng)造新的命令與函數(shù)。Matlab仿真軟件就是分析通信系統(tǒng)常用的工具之一。1. 2 Matlab在通信系統(tǒng)仿真中的應用隨著通信系統(tǒng)復雜性的增加,傳統(tǒng)的手工分析與電路板試驗等分析設計方法已經(jīng)不能適應發(fā)展的需要,通信系統(tǒng)計算機模擬仿真技術日益顯示出其巨大的優(yōu)越性.。因此，對數(shù)字通信系統(tǒng)的分析與研究越來越重要，數(shù)字調(diào)制作為數(shù)字通信系統(tǒng)的重要部分之一，對它的研究也是有必要的。因此，大部分現(xiàn)代通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術。由于傳輸失真、傳輸損耗以及保證帶內(nèi)特性的原因，基帶信號不適合在各種信道上進行長距離傳輸。關鍵詞：數(shù)字調(diào)制，分析與仿真，Matlab，SimulinkAbstractIn this paper, five usual methods of digital modulation are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the digital modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of three digital modulation simulation models, 2FSK, 2DPSK and MSK, have been pared, as well as paring the results of simulation and theory. At last, the conclusion is gotten: The simulation models are reasonable. Keywords:　Digital modulation，analysis and simulation， MATLAB， SIMULINK目 錄1 引言 ……………………………………………………………………………......1 數(shù)字調(diào)制的意義 ………………………………………………………… Matlab在通信系統(tǒng)仿真中的應用 ………………………………………2 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關原理 …………………………………………………….... 2ASK調(diào)制與解調(diào) ………………………………………………………. 2FSK調(diào)制與解調(diào) ……………………………………………………….. 2PSK調(diào)制與解調(diào) ……………………………………………………….. 多進制調(diào)制與解調(diào) ……………………………………………………….3 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真設計 ……………………………………………………… 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)分析 ……………………………………………... 仿真框圖 ………………………………………………………… 信號源仿真及參數(shù)設置 ………………………………………… 調(diào)制解調(diào)模塊 …………………………………………………… 信道 ……………………………………………………………… 誤碼計算儀 ……………………………………………………… 頻譜儀 …………………………………………………………… 星座圖 …………………………………………………………… 仿真模型的設計原理及結果分析 ………………………………………... 2ASK ……………………………………………………………. 2FSK 、MSK、GMSK …………………………………………. 2PSK 、QPSK、OQPSK ……………………………………….. MFSK 、MPSK …………………………………………………. 數(shù)字調(diào)制的性能比較 ……………………………………………………... 各種調(diào)制模型的性能比較 ……………………………………… 仿真模型性能與理論性能比較 …………………………………4 外文翻譯 ………………………………………………………………………… 原文 ……………………………………………………………………....... 譯文 ………………………………………………………………………...5 結束語 ……………………………………………………………………………致謝 …………………………………………………………………………………..參考文獻 ……………………………………………………………………………..附錄 …………………………………………………………………………………..通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的軟件仿真1 引言1. 1 數(shù)字調(diào)制的意義數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號對載波的某些參量進行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化。通過仿真，觀察了調(diào)制解調(diào)過程中各環(huán)節(jié)時域和頻域的波形，并結合這幾種調(diào)制方法的調(diào)制原理，跟蹤分析了各個環(huán)節(jié)對調(diào)制性能的影響及仿真模型的可靠性。摘 要數(shù)字調(diào)制是通信系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)之一，數(shù)字調(diào)制技術的改進也是通信系統(tǒng)性能提高的重要途徑。本文首先分析了數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的五種基本調(diào)制解調(diào)方法，然后，運用Matlab及附帶的圖形仿真工具 ——Simulink設計了這幾種數(shù)字調(diào)制方法的仿真模型。最后，在仿真的基礎上分析比較了各種調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率、信號傳輸速率、信噪比、占用頻帶寬度等因素，綜合衡量各系統(tǒng)的性能指標，并通過比較仿真模型與理論計算的性能，證明了仿真模型的可行性。根據(jù)控制的載波參量的不同，數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。為了進行長途傳輸，必須對數(shù)字信號進行載波調(diào)制，將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。另外，由于數(shù)字通信具有建網(wǎng)靈活，容易采用數(shù)字差錯控制技術和數(shù)字加密，便于集成化，并能夠進入綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN網(wǎng)），所以通信系統(tǒng)都有由模擬方式向數(shù)字方式過渡的趨勢。通過對調(diào)制系統(tǒng)的仿真，我們可以更加直觀的了解數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能及影響性能的因素，從而便于改進系統(tǒng)，獲得更佳的傳輸性能。計算機仿真是根據(jù)被研究的真實系統(tǒng)的模型,如費用低,易于進行真實系統(tǒng)難于實現(xiàn)的各種試驗,以及易于實現(xiàn)完全相同條件下的重復試驗等。Matlab是一種交互式的、以矩陣為基礎的軟件開發(fā)環(huán)境,它用于科學和工程的計算與可視化。應用Matlab可方便地解決復雜數(shù)值計算問題。Simulink支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng),也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。用戶可以在Matlab和Simulink兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。另外，Matlab的圖形界面功能GUI（Graphical User Interface）能為仿真系統(tǒng)生成一個人機交互界面，便于仿真系統(tǒng)的操作。2 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關原理數(shù)字調(diào)制可以分為二進制調(diào)制和多進制調(diào)制，多進制調(diào)制是二進制調(diào)制的推廣，所以本文主要討論二進制的調(diào)制與解調(diào)，最后簡單討論一下多進制調(diào)制中的MFSK(M元移頻鍵控)和MPSK(M元移相鍵控)。下面是這幾種調(diào)制方式以及其改進調(diào)制方式的相關原理。 幅度鍵控可以通過乘法器和開關電路來實現(xiàn)。那么在接收端我們就可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號的1和0。 二進制頻移鍵控（2FSK）對二進制的頻移鍵控調(diào)制方式，其有效帶寬為B=2xF+2Fb,xF是二進制基帶信號的帶寬也是FSK信號的最大頻偏，由于數(shù)字信號的帶寬即Fb值大，所以二進制頻移鍵控的信號帶寬B較大，頻帶利用率小。若兩個載頻之差|f1 f2|≤fs，則出現(xiàn)單峰。 在相移鍵控中，載波相位受數(shù)字基帶信號的控制，如在二進制基帶信號中為0時，載波相位為0或π，為1時載波相位為π或0。2PSK信號的功率密度有如下特點： (1) 由連續(xù)譜與離散譜兩部分組成； (2) 帶寬是絕對脈沖序列的二倍； (3) 與2ASK功率譜的區(qū)別是當P＝1/2時，2PSK無離散譜，而2ASK存在離散譜。 上面所討論的都是在二進制數(shù)字基帶信號的情況，在實際應用中，我們常常用一種稱為多進制（如4進制，8進制，16進制等）的基帶信號。現(xiàn)實中用得最多的一種調(diào)制方式是多進制相移鍵控（MPSK）。 多進制相移鍵控又稱為多相制，因為基帶信號有M種不同的狀態(tài)，所以它的載波相位有M種不同的取值，這些取值