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1、第25卷第4期佛山科学技术学院学报(自然科学版)Vol.25No.42007年7月JournalofFoshanUniversity(NaturalScienceEdition)Jul.2007文章编号:100820171(2007)0420024203Matlab在数字通信系统仿真中的应用胡培勤(佛山市高级技工学校,广东佛山528000)摘要:介绍建立系统仿真模型的方法,用Matlab的仿真工具SIMULINK和GUI实现数字通信系统的仿真。关键词:数字通信;仿真;Matlab;Simulink;GUI中图分类号:TN914.3文献标识码:A
2、在数字通信的教学和设计中,传统的方法主要是手工分析与电路板试验,通信系统中所有变量相互之间是非线性的关系,大部分是较为繁琐的数字理论和推导,容易使学生感到乏味和难以接受。所以在教学中,引入计算机仿真软件Matlab进行辅助教学,设计出了适合教学使用的更直观方便的仿真系统。本系统是在Simulink模块库中选取合适的数字通信仿真模块,连接起来;利用GUI图形用户界面,输入参数,设置按钮,可以打开Simulink中的模型图,并通过示波器看到仿真结果。设计流程如图1所示。下面以二进制频带移相键控(BPSK)为例,说明基于Matlab的数字通信仿真系统
3、的设计。1Simulink中的设计图1本设计的运行流程在Simulink环境下的仿真模型如图2所示,将其保存名为BPSK的文件。图2频带移相键控原理图(1)随机整数产生器(RandomIntegerGenerator)。产生—个在0和M-1之间均匀分布的随机整数序列;收稿日期:2007204227作者简介:胡培勤(19682),女,广东连州人,佛山市高级技工学校讲师。第4期胡培勤:Matlab在数字通信系统仿真中的应用25(2)M2PSK频带调制器(M2PSKModulatorPassband)。对输入信号实施M相相移键控调制,产生频带调制信号
4、;(3)加性高斯白噪声信道(AWGNChannel)。位于BlocksöCommunicationsBlocksöChannelöAWGNChannel,作用是在输入信号中加入高斯白噪声;(4)示波器(Scope)。接四个入口,分别是信源端、调制后、经信道加噪后和解调后的信号。把Numberofaxes设置为4,可以同时看到并比较各信号。2GUI的设计频带移相键控系统中,重要的参数有信道的信噪比、载波频率、载波初始相位和基带符号抽样数这4个。因此,在GUI界面中设置系统的这4个参数,让用户按各自的需要输入系统参数的值,并传送到Simulink下
5、的相应模块中的参数设置中。界面中设置两个按钮(PushButton)。当按下第一个按钮(原理图)时,弹出Simulink环境下的BPSK频带系统的原理图,用户输入所需的参数进行系统设置;当用户按下第二个按钮(仿真波形)时,弹出Simulink环境下的BPSK频带系统下的示波器模块,按照用户设置的参数显示出仿真波形。BPSK频带系统的GUI界面如图3所示。图3BPSK频带系统的GUI界面设置设计完GUI界面并且保存后,Matlab系统会自动生成相应的M文件,后缀为.m。要实现以上功能,就要在程序中诸如functionvarargout=edit1
6、Callback(hObject,eventdata,handles)的语句后加上相应的程序来实现。3程序的设计针对自动生成的程序存在的几个问题进行修改:3.1打开Simulink的原理图要实现:按下第一个按钮,弹出Simulink中的仿真模型。程序如下:functionmodelopen(handles)%Makesurethediagramisstillopenifisempty(findsystem‘(Name’,‘BPSK”)),opensystem‘(BPSK’);%PutvaluesofSNRdBandCarrierFrequenc
7、yfromGUIintotheBlockdialogsEnd%--Executesonbuttonpressinpushbutton1.functionpushbutton1Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletopushbutton1(seeGCBO)%eventdatareserved2tobedefinedinafutureversionofMatlab%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)modelopen(ha
8、ndles)set(gcbo,‘Enable’,‘off’);这里采用函数的编写,以便后面调用函数。3.2参数的传送要实现:GUI界面中,输入的参数值
