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时间:2018-09-19
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1、沈阳理工大学通信系统课程设计报告摘要本课题利用Simulink的画图工具,选用MATLAB软件作为跳频技术的仿真平台,以及其丰富的通信模块库对跳频通信系统的信源、调制、信道、解调等基本部分进行建模。同时通过改变模块的一些参数和设计方法,运用二进制相移键控方式进行调制和解调,从而获得直观的仿真波形,通过分析仿真结果能够找出能提高性能的一些方法。利用MATLAB对模拟调制系统进行仿真,将结合MATALB模块和Simulink工具箱的实现,并对仿真结果进行分析,从而更深入地掌握跳频通信系统的相关知。关键词:MATLAB扩频跳频仿真图形分析I
2、沈阳理工大学通信系统课程设计报告目录1课程设计目的…………………………………………………………12课程设计要求…………………………………………………………13相关知识………………………………………………………………14课程设计分析…………………………………………………………55仿真…………………………………………………………….……86结果分析…………………………………….....……………………...157参考文献…………………………………………………………..…17I沈阳理工大学通信系统课程设计报告跳频通信系统的设计与仿真1.课程
3、设计目的(1)充分理解跳频通信系统功能及原理,重点分析跳频通信系统的性能指标,通过比较及思考,达到提高跳频通信过程中抗干扰、抗截获等能力。(2)掌握并运用MATLAB对通信系统的建模方法,并设计跳频通信系统仿真模型进行仿真,通过对仿真结果及跳频图像的分析,得出相应的结论。(3)通过对跳频通信系统仿真模型的建立,改变一些模块及参数,得出不同的仿真结果,分析比较其中的差异和优劣。2.课程设计要求(1)掌握跳频通信系统中的相关知识、概念清晰。(2)掌握MATLAB使用方法,利用软件绘制图像。(3)程序设计合理、能够正确运行。3.相关知识3.
4、1通信系统简介通信系统是为了有效可靠的传输信息,信息由信源发出,以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输,由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。信源是模拟信号,信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模拟通信系统的模型如图1所示。16沈阳理工大学通信系统课程设计报告图3-1模拟通信系统模型3.2跳频通信系统的概念扩频技术一般可分为三类:直序扩频技术、跳频扩频技术和线性调频。而跳频扩频技术是使发射机的载频在一个信息码元的时间内,按照预定的规律,离散的快速跳变,从而达到扩频的目的。载频跳变的规律一般也由伪码控制的。
5、由于跳频技术与直序扩频技术完全不同,是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制,在其工作带宽范围内,其频率合成器按PN伪随机码的规律不断改变频率。在接收端,接收机的频率合成器受伪随机码的控制,并保持与发射端的变化规律一致。跳频就是用伪随机码序列构成跳频指令来控制频率合成器,并在多个频率中进行选择的移频键控。所传递的信息与伪随机序列模二相加(或波形相乘)构成跳频指令(即跳频图案),并由它随机选择发送频率。发送端的信息码序列与伪随机序列经过调制后,按不同的跳频图案控制频率的合成。在接收端,接收到的信号与噪声经滤波后送至混频器。
6、接收机的本振信号也是一频率跳变信号,跳变规律与发送端的相同,两个合成器产生的频率相对应,但对应的频率有频差,正好为接收机的中频。只要收发方的伪随机码同步,就可使收发双方的跳频与频率合成器产生的跳变频率同步,经混频后,就可得到一个不变的中频信号,然后对此信号进行解调,就可恢复出发送的信息。也就是说,跳频是载波频率在一定范围内不断跳变的一种扩频。调频是顺势的窄带通信系统,在通信的全过程中工作在一个宽广的频率范围。因此,调频有着较强的抗干扰性。16沈阳理工大学通信系统课程设计报告3.3MATLAB简介3.3.1基本功能MATLAB是很实用的
7、数学软件它在数学类科技应用软件中在数值运算方面首屈一指。MATLAB可以进行运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函
8、数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。3.3.2MATLAB产品应用MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作: ●数值分析 ●数值和符号计算 ●
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