基于simulink的数字通信系统仿真

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1、信息与电气工程学院信电学院通信工程专业CDIO二级项目项目设计说明书（2010/2011学年第二学期）项目名称：通信系统仿真题目：基于Simulink的数字通信系统仿真专业班级：通信工程09-1班学生姓名：------学号：09-----指导教师：李----设计周数：1周设计成绩：2011年7月8日11信息与电气工程学院目录1项目设计的目的………………………………………………………………………………………....31.1任务要求…………………………………………………………………………………………...31.2项目目的…………………………………………………………………………………………

2、..32系统设计正文……………………………………………………………………………………………32.1系统分析…………………………………………………………………………………………...32.1.1数字通信系统主要原理………………………………………………………………......32.1.2数字通信系统模型的建立………………………………………………………………..62.2系统设计…………………………………………………………………………………………..62.3实验结果…………………………………………………………………………………………..72.3.1仿真结果………………………………………………

3、…………………………………..72.3.2结果分析……………………………………………………………………………..…..103设计总结………………………………………………………………………………………………104参考文献………………………………………………………………………………………………..1111信息与电气工程学院1项目设计的目的1.1任务要求（1）对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制相移键控（2PSK）及解调技术和高斯噪声信道原理等。（2）建立数字通信系统数学模型；（3）建立完整的基于2PSK的模拟通信系统模型；（4）对系统进行仿真、分析。1.2项目目的通过我们对本

4、学期课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成通信系统模型的设计。以及锻炼我们查阅资料的能力，数字信号的simulink建模仿真能力。学会简单电路的实验调试和测试方法，增强我们的动手能力。为以后学习和工作打下基础。2系统设计正文2.1系统分析2.1.1数字通信系统主要原理（1）二进制相移键控（2PSK）原理在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。二进制相移键控信号的时域表达式为(2-1-1)其中,与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK

5、调制中,应选择双极性,即0发送概率为P1发送概率为1-P（2-1-2）若g(t)是脉宽为Ts,高度为1的矩形脉冲时,则有,发送概率为P-,发送概率为1-P由式(2-1-1)可看出,当发送二进制符号1时,已调信号11信息与电气工程学院取0°相位,发送二进制符号0时,取180°相位。若用表示第n个符号的绝对相位,则有=0°,发送1符号;=180°,发送0符号。这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对移相方式。二进制移相键控信号的典型时间波形如图2-1所示。图2-1二进制移相键控信号的时间波形二进制移相键控信号的调制原理图如图2-2所示。2PSK信号的解

6、调通常都是采用相干解调,解调器原理图如图2-3所示。在相干解调过程中需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波。2PSK信号相干解调各点时间波形如图2-4所示。电平变换器乘法器S(t)S`(t)图2-22PSK信号的调制原理图图2-32PSK信号的解调原理图11信息与电气工程学院图2-42PSK信号相干解调各点时间波形当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。这种现象通常称为"倒π"现象。由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的"倒π"现象

7、,从而使得2PSK方式在实际中很少采用。（2）高斯噪声信道原理高斯白噪声加性信道单位时间信道容量：式中是信号的平均功率；为高斯白噪声在带宽W内的平均功率。这就是香农信道容量公式。当信道的频带受限于W，信道噪声为加性高斯白噪声，功率密度为/2，噪声功率为，输出信号的平均功率受限于，信道的信噪比SNR=/；则当信道输入信号是平均功率受限的高斯白噪声信号时，信道中的信息传输率可以达到上式的信道容量。此为在噪声信道中可靠通信，信息传输速率的上限值。11信息与电气