【正文】 plete munication systems boring theoretical knowledge. Through a lot of practice has proved that it can make in learning more visually abstract theory, but also to avoid a large number of plex calculations to make learning effect has been significantly improved. This paper explains the application of MATLAB language and simulation processing technology to ensure that the graphic structure style is simple and easy to understand,for laying the system of discipline design mainly expounds the principle of the construction of munication system and conceptual model of MATLAB tools and specific about the munication system of several major modules based on modulation and demodulation signal source,filter and signal analysis. Key words: MATLAB。本文具體講解了應用 MATLAB語言以及仿真 處理技術確保圖形結構樣式簡單易懂，為后期的系統(tǒng)學科發(fā)展起奠基作用。在通信系統(tǒng)的相關知識學習中引入 MATLAB仿真軟件可以彌補傳統(tǒng)教學的不足，同時也可以讓學習者在邊練邊學邊設計的環(huán)境下，完成對通信系統(tǒng)枯燥的理論知識的學習。畢業(yè)論文（設計） I 摘 要 通信技術是當代最主要的三大技術之一，其原理內容豐富且抽象，怎樣讓這門課程學習起來更加透徹的接受，是各高校及相關學習者的熱點話題。由通信原理的抽象特點提出了使用 MATLAB仿真進行可視化。通過大量實踐已經證明，它既可以在學習中讓抽象的理論更加形象直觀，而且還可以避免大量的復雜計算，使學習效果得到明顯的改善。本設計主要闡述了基于 MATLAB 工具的建設通信系統(tǒng)概念模型的原理以及具體的講述了幾個主要的通信系統(tǒng)的模塊，對信號源、濾波器和信號的調制與解調作用進行分析。 Simulink。 modulation。只有通過廣泛的交流與傳播才能使信息具有利用價值，它可以促進人與人之間的協(xié)作、推動社會的革新與進步，使經濟效益最大化。當前，在不同的研究領域中許多研究者指出了關于信息的不同且具有代表意義的定義。而在控制系統(tǒng)領域中，控制論創(chuàng)始人維納指出： “ 信息是人們適應外部世界，并使這種適應反作用于外部世界的過程中，同外部世界進行互相交換的內容和名稱 ” 。 在通信系統(tǒng)中引用 MATLAB 的必要性 信息在通信系統(tǒng)的傳輸過程中，只有在無線的尺寸與信號的波長相比擬時，信號才能有效地被傳送。調制的作用是將頻率范圍一致的信號搬移到不同頻率范圍的載波上，接受端通過解調分離出所需要的初始信號。信號的調制、解調過程過于復雜難以計算影響對其結果的分析和應用。由輔導老師所使用的相關多媒體指導教學或者網絡上的視頻課堂也只是對書本內容的照搬或與書本知識類似，對于直觀性的體會突破不大。 在計算機程序的高級語言中， MATLAB 的編程格式相對簡單，具有良好的可讀性潛質，而且其特征與數學模式特征相似。 通過 MATLAB 軟件可以將概念性強的通信理論和可視化低的信號波形等通過仿真在屏幕上形象的顯示出來。在通信系統(tǒng)的相關知識學習中引入 MATLAB 仿真軟件可以彌補傳統(tǒng)教學的不足，同時也可以讓學習者在邊練邊學邊設計的環(huán)境下，完成對通信系統(tǒng)枯燥 的理論知識的學習。 MATLAB 軟件擁有多種設計及仿真應用工具總體上有三個主要部分組成分別是MATLAB 系統(tǒng)、 Simulink 和 Toolboxes。 MATLAB 軟件可以應用于不同的領域中，其主要被用于通信系統(tǒng)設計、信號的檢測與處理、控制系統(tǒng)建模的設計與分析以及工程計算等領域，可實現矩陣運算、繪制函數以及創(chuàng)建用戶界面等，也可以連接其他的編程語言程序。 MATLAB 也可以支持 C、FORTRAN、 C++以及 JAVA 的調用，而且吸取了 Maple 和 Mathematica 等其他數學軟件的優(yōu)點，使之成為了一個功能強大的數學應用軟 件。 Simulink 系統(tǒng)的簡介 Simulink 是用于建立系統(tǒng)動態(tài)模型、仿真和分析的一種工具包， simulink 工具包能夠調用 MATLAB 的函數庫，它可以將代碼程序構造的模型轉化為比較直觀的圖形化模型。 Simulink 主要有模型建設、仿真和分析三個方面的設計工具。其次， simulink 工具可以利用 Scope 等模型更為直觀的顯示出動態(tài)結果。 MATLAB 軟件的操作 畢業(yè)論文（設計） 4 的桌面 Window7 系統(tǒng)環(huán)境下啟動 Matlab 軟件，圖 為 Matlab 默認的工作界面，工作界面中含有默認的幾個工作窗口，如命令窗口、工作空間窗口、命令歷史窗口、當前目錄窗口以及圖形窗口。如圖 21 所示。命令窗口的顯示與否可以在菜單欄的【桌面】下設置。命令窗口中有使操作簡單的一些功能快捷鍵，如表 21 所示。雙擊工作變量窗口中的某個變量可以打開數組編輯器窗口，在該窗口中可以對數組進行編輯修改，也可以創(chuàng)建或刪除變量。命令歷史窗口同時也顯示出運行語句的時間記錄，也可以右擊所選程序語句進行操作，命令歷史操作窗口如圖 23 所示。在此窗口內同樣可以對 M 文件進行簡單的操作和運行，如圖 24 所示。此模塊操作簡單，只需用鼠標拖動模塊并將模塊進行連接就可以建立一個模型。 Simulink 的啟動是建立在 mat lab 運行環(huán)境下的，在 Simulink中可以完成模型的建立、運行調試以及子系統(tǒng)的創(chuàng)建與封裝操作。消息是信息的表達形式，當消息附著在載波上就成為了信號，例如：附著在物理量上的信號被稱為電信號。 在電子通信系統(tǒng)中，點對點的通信是指將信號有效地從一個地方傳送到另一個地方，它是通信系統(tǒng)中最簡單一種通信方式；傳送信號的發(fā)送端、中轉站以及接收端被稱為通信節(jié)點，為了更好地提取傳送的信息從而最好的抑制信號中的噪聲通信節(jié)點具有處理信號的功能；連接通信節(jié)點的物理媒介被稱為通信信道。通信系統(tǒng)的一般概念模型如圖 31 所示。為了使信源發(fā)出的信號與信道的信號傳輸相匹配，在信源和物理信道之間有一個發(fā)送設備。常見的發(fā)送設備有麥克風、攝像機、模數轉換器、編碼器、功率放大器、調制器、濾波器等等。信號在傳輸過程中會混入噪聲發(fā)生畸變，功率也隨著傳輸距離的增加而衰減，但在通信系統(tǒng)的建模中為實現系統(tǒng)模型的分析常設通信模型為無噪聲的。接收設備處理信號的功能與目的正好與發(fā)送設備的相反，是將信道中的信號恢復成初始信號，并且盡可能地補償信信源 發(fā)送設備 物理信道 接收設備 信宿 噪聲和干擾源 發(fā)送端 接收端 廣義信道 畢業(yè)論文（設計） 8 號的失真，最終將處理后的信號傳送到信宿。 通信系統(tǒng)模型的分類 根據通信系統(tǒng)中發(fā)送信號的不同類型，通信系統(tǒng)可以進一步的被分為基帶傳輸系統(tǒng)、頻帶傳輸系統(tǒng)、模擬通信系統(tǒng)、數字通信系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)等多種系統(tǒng)種類。其概念模型圖如圖 32 所示。 在接收端，傳送來的信號經過解調器的解調還原出基帶信號，再經過適當的信號處理由信號轉換器還原出最初發(fā)送端傳出的模擬信號。其系統(tǒng)模型圖如圖 33 所示。 信源輸出的初始信號，由信源編碼器輸出的離散時間序列經過信道編碼器對離散信號的處理傳送到調制器中，經過調制轉換后生成的頻帶信號進行功率放大然后傳輸到物理信道進行輸送（在傳輸過程中數字系統(tǒng)中的信號與模擬系統(tǒng)中一樣會混入噪聲發(fā)生波形畸變）。 通信系統(tǒng)模型設計的關鍵 通信系統(tǒng)模型的設計過程可以分為分層、設計、描述和開發(fā)四個階段。我們通過對這些概念的理解可以總結出一個點對點的數字通信系統(tǒng)模型，如圖 34 所示。通信網絡是由多個中繼節(jié)點串聯(lián)起來的點 對點通信系統(tǒng)構成。通信系統(tǒng)中信號的傳輸還需要一些基本的信息處理技術才能實現。由于模型中的模塊在某些通信系統(tǒng)中并非都是通用的，可見我們在選擇和劃分子系統(tǒng)方框時是可以根據系統(tǒng)的需要來定義的。因此，模型設計階段也被稱為層次描述階段?？傮w分析，在本階段為保證執(zhí)行仿真的效率應采用簡單的傳遞函數模型來表達子系統(tǒng)的功能。在系統(tǒng)設計開發(fā)的不同階段指數參數、具體結構以及實現的形式等都各不相同，因此系統(tǒng)的開發(fā)階段是一個不斷更新的過程，而對系統(tǒng)功能描述的全面與否取決于設計者對系統(tǒng)設計的理解。在研究通信系統(tǒng)的模型中只需對需要研究的部分模塊進行分析仿真即可，不必對整個系統(tǒng)的模塊進行建模與仿真。最后討論了通信系統(tǒng)建模的關鍵和各個階層的建模問題。按照性質的不同，濾波器可分為線性的、非線性的、時變得、時不變的、連續(xù)的、離散的、無限脈沖響應、有限脈沖響應等等。 一般使用傳遞函數或者沖擊響應表示單輸入單輸出的濾波器。沖擊響應為一個離散序列 h(k)的濾波器稱為數字濾波器，用 Z 變換 H(z)表示其傳遞函數。根據頻域特性，濾波器又可分為低通、高通、全通、帶通和帶阻等類型。本節(jié)介紹如何在 MATLAB 操作環(huán)境下設計模擬低通濾波器。設計模擬濾波器最主要的四個參數為通道拐角頻率、阻帶起始頻率、通帶內波動以及阻帶內最小衰減。 濾波器設計的相關參數 MATLAB 軟件中提供了設計巴特沃斯濾波和切比雪夫 2 型濾波器、橢圓型模擬濾波器或數字濾波器的四個函數，本次設計以最常用的巴特沃斯濾波器為例加以分析。 Rp、 Rs 分別是以分貝為單位的通帶內波動以及阻帶內最小衰減。 濾波器傳遞函數的計算 由上所述可求出濾波器的階數和 3dB 截止頻率，然后可以用 MATLAB 函數計算出濾波器傳遞函數的分子與分母的系數。當參數為兩個向量元素時，計算的是帶通或帶阻的濾波器，參數為三個向量元素計算的高通或低通的濾波器。返回值 b、 a 為傳遞函數 H(z