Linux內(nèi)核移植與編譯

1、 *實(shí)踐教學(xué)* 蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2015年春季學(xué)期 通信系統(tǒng)仿真訓(xùn)練 題 目： 2ASK數(shù)字頻帶系統(tǒng)仿真 專業(yè)班級(jí)： 通信工程（2）班 姓 名： 董美玲 學(xué) 號(hào)： 12250217 指導(dǎo)教師： 王維芳 成 績(jī)： 摘 要數(shù)字信號(hào)有兩種傳輸方式，分別是基帶傳輸方式和調(diào)制傳輸方式。在實(shí)際中通過(guò)數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波某些參量進(jìn)行控制，使之隨基帶信號(hào)的變化而變化，這一過(guò)程即為數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制為信號(hào)長(zhǎng)距離高效傳輸提供保障，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。另外根據(jù)控制載波參量方式的不同，數(shù)字調(diào)制主要有調(diào)幅（ASK），調(diào)頻（FSK），調(diào)相（PSK）三種基本形式。本次課程設(shè)計(jì)針對(duì)于二進(jìn)制的2ASK進(jìn)行討論，

2、主要應(yīng)用MATLAB進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)仿真，如何產(chǎn)生基帶信號(hào)，載波信號(hào)和設(shè)計(jì)濾波器，最終進(jìn)行抽樣判決及誤碼率性噪比分析，更加直觀的了解2ASK數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能及影響其性能的各種因素，與其它系統(tǒng)相比的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：2ASK；調(diào)制與解調(diào)；仿真；分析 目錄 前言1 一 基本原理21.1 2ASK的調(diào)制原理21.2 2ASK的解調(diào)原理3 二 2ASK的系統(tǒng)設(shè)計(jì)42.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程42.2 數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型42.3 抗噪聲性能分析5 2.4 功率譜密度62.5 相干解調(diào)7 三 2ASK系統(tǒng)仿真103.1 調(diào)制仿真 10 3.2 解調(diào)仿真10 3.3 加噪聲后的對(duì)比圖11 3.4 誤碼率與信噪

3、比仿真12 3.5 利用Simulink進(jìn)行仿真13 四 設(shè)計(jì)總結(jié)16 參考文獻(xiàn)17 致謝18 附錄19 前 言隨著信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信原理的理論和技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，并逐漸成為一門重要的學(xué)科，它的重要性在日常通信、圖像處理、遙感、聲吶、生物醫(yī)學(xué)、地震消費(fèi)電子、國(guó)防軍事、醫(yī)療方面等顯得尤為突出。在我們面臨的信息革命中，通信原理幾乎涉及了所有的工程技術(shù)領(lǐng)域。通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸。在當(dāng)今高度化信息化的社會(huì)，信息和通信已成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈”。信息作為一種資源，只有通過(guò)廣泛的地傳播與交流，才能產(chǎn)生利用的價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)

4、濟(jì)效益而通信作為信息傳輸?shù)氖侄位蚍绞剑c傳感技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合。ASK是一種應(yīng)用最早的基本調(diào)制方式。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，頻帶利用率較高；缺點(diǎn)是抗噪聲性能，并且對(duì)信道特性變化敏感，不易使抽樣判決器工作在最佳判決門限狀態(tài)。數(shù)字信號(hào)的傳輸方式分為基帶傳輸和帶通傳輸。然而，在實(shí)際中的大多數(shù)信道因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號(hào)，這是因?yàn)閿?shù)字基帶信號(hào)往往具有豐富的低頻分量。為了使數(shù)字信號(hào)在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，以始信號(hào)與信道的特性匹配。這種用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變?yōu)閿?shù)字帶通信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）的過(guò)程稱為數(shù)字調(diào)制。在接收端通過(guò)解調(diào)器把帶通信號(hào)還原成數(shù)字基帶信號(hào)的

5、過(guò)程稱為數(shù)字解調(diào)。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的基本原理相同。但是數(shù)字信號(hào)有離散取值的特點(diǎn)。因此數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制和利用數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)通過(guò)開(kāi)關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分，因此，數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制。在二進(jìn)制調(diào)制中，信號(hào)參量只有兩種可能的?。辉诙噙M(jìn)制中，信號(hào)參量可能有M（M>2）種取值。本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是一個(gè)2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)用MATLA軟件進(jìn)行波形仿真觀察相應(yīng)的時(shí)間波形、功率譜圖，根據(jù)圖形分析該系統(tǒng)性能。22 一、基本原理1.1 2ASK調(diào)制原理開(kāi)關(guān)電路 2ASK技術(shù)是通過(guò)改變載波信號(hào)的幅

6、值來(lái)表示二進(jìn)制0或1的。載波根據(jù)0,1信息只改變其幅值，而頻率和相位保持不變，用其最大值和0分別表示1和0。有一種常用的幅值鍵控技術(shù)是開(kāi)關(guān)鍵控（OOK）,某一比特值用有沒(méi)有電壓值來(lái)表示。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸信息所需的能量下降了，且調(diào)制方法簡(jiǎn)單，2ASK/OOK信號(hào)的產(chǎn)生方法通常有兩種：模擬調(diào)制法（相乘器法）和鍵控法，相應(yīng)的調(diào)制器如圖1.1所示。圖（a）是一般的模擬幅度調(diào)制的方法，用乘法器實(shí)現(xiàn)；圖（b）是一種數(shù)字鍵控法，其中的開(kāi)關(guān)電路受s(t）控制。二進(jìn)制不歸零信號(hào)1KS(t) 乘法器0S(t) (a) 模擬相乘法（b）數(shù)字鍵控法 圖1-1 調(diào)制器 開(kāi)關(guān)K的動(dòng)作由決定，當(dāng) 接收端接收信號(hào)傳來(lái)的2ASK信

7、號(hào)，首先經(jīng)過(guò)帶通濾波器濾掉傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲干擾，再?gòu)闹谢謴?fù)原始信號(hào)。常用的解調(diào)方法有兩種：包絡(luò)解調(diào)法和相干解調(diào)法。 圖1-2 2ASK信號(hào)時(shí)間波形1.2 2ASK解調(diào)的原理 ASK有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)劍波法）和相干解調(diào)（同步檢測(cè)法），相應(yīng)的接受系統(tǒng)如圖1-3和圖1-4所示。與模擬信號(hào)的接受系統(tǒng)相比這里增加了一個(gè)“抽樣判決”方框，這對(duì)于提高數(shù)字信號(hào)的接受性能是必要的。 圖1-3 非相干解調(diào) 帶通濾波 器抽樣判決 器低通濾波 器定時(shí)脈沖 相干波Z(t)y(t) X(t) 圖1-4 相干解調(diào)法 圖1-5 2ASK相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形二、2ASK的系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 開(kāi)

8、始 設(shè)置一個(gè)隨機(jī)數(shù)字序列m 與載波信號(hào)相乘產(chǎn)生2ASK信號(hào) 對(duì)已調(diào)的2ASK信號(hào)加噪 通過(guò)butter低通濾波器 進(jìn)行抽樣判決Th0.25,判為1 解調(diào)出原始數(shù)字信號(hào) 結(jié)束 圖2-1 設(shè)計(jì)流程圖2.2數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型基帶信號(hào)形成器信息源 信道受信者接收濾波器 噪聲源 圖2-2 系統(tǒng)基本模型從消息傳輸角度看,該系統(tǒng)包括了兩個(gè)重要交換,即消息與數(shù)字基帶信號(hào)之間的交換,數(shù)字基帶信號(hào)與信道信號(hào)之間的交換.通常前一種交換由發(fā)收端設(shè)備完成.而后一種交換則由調(diào)制和解調(diào)完成.仿真框圖可以分為四部分：（1） 數(shù)字信號(hào)的生成與調(diào)制： 數(shù)字信號(hào)的生成：數(shù)字信號(hào)采用Bernoulli binary genera

9、tor產(chǎn)生。 調(diào)制：數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻三種基本形式，并可以派生出其它形式，數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的信息，在接收端也只要對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)字調(diào)制信號(hào)，在二進(jìn)制時(shí)有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）。調(diào)制采用正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，設(shè)定其頻率為8000rad/sec,（2）數(shù)字信號(hào)在信道中的傳輸：將隨機(jī)二進(jìn)制信號(hào)與高頻載波信號(hào)相乘后，通過(guò)帶通濾波器，濾除干擾，然后通過(guò)加性的高斯白噪聲信道（3）對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)：解調(diào)采用相干解調(diào)。（4）觀察輸出結(jié)果。這里有兩個(gè)結(jié)果同時(shí)輸出。在圖形窗口中顯示的是基帶數(shù)字信號(hào)、信道上疊加的高斯

10、白噪聲信號(hào)和計(jì)算出的同步信號(hào)。2.3 抗噪聲性能分析1）定義：令為高斯隨機(jī)過(guò)程，其功率譜密度 （2-1）則稱為高斯白噪聲。根據(jù)自相關(guān)函數(shù)與功率譜密度的關(guān)系，高斯白噪聲的自相關(guān)函數(shù)為： 或 （2-2）其數(shù)學(xué)期望為0。白噪聲的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系圖： 圖2-3功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系圖2）重要性質(zhì)若，其中為確定函數(shù)，則為高斯隨機(jī)過(guò)程，數(shù)學(xué)期望為0，方差等于：。若；其中，為確定函數(shù)。則： (2-3)若與在（0T）時(shí)間間隔內(nèi)正交，即，則：與統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。帶限高斯白噪聲，其功率譜密度為 (2-4)其相關(guān)函數(shù)： （2-5） (2-6) (2-7)又因?yàn)?，所以：與不相關(guān)，因?yàn)槭歉咚棺兞?，所以統(tǒng)計(jì)獨(dú)立

11、。K個(gè)抽樣值的K維聯(lián)合概率密度為 （2-8）2.4 功率譜密度 由于2ASK信號(hào)是隨機(jī)的功率信號(hào)，故研究它頻譜特性時(shí)，應(yīng)該討論它的功率譜密度。一個(gè)2ASK信號(hào)可以表示成 （2-9）其中，二進(jìn)制基帶信號(hào)是隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列。 若設(shè)的功率譜密度為,2ASK信號(hào)的功率譜密度為，則可知 （2-10）可見(jiàn)，2ASK信號(hào)的動(dòng)率譜是基帶信號(hào)功率譜的線性搬移。 單極性的隨機(jī)脈沖序列功率譜的一般表達(dá)式為 （2-11）式中：；是單個(gè)基帶信號(hào)碼元的頻譜函數(shù)。 對(duì)于全占空矩形脈沖序列，根據(jù)矩形波形的頻譜特點(diǎn)，對(duì)于所有的的整數(shù)，有，故上式可化簡(jiǎn) （2-12） 將其代入式（2.3-2），得 （2-13）當(dāng)概率時(shí)，并

12、考慮，則2ASK信號(hào)的功率譜密度為 （2-14）其曲線如下圖所示。圖2-4 2ASK信號(hào)的功率譜密度示意圖從以上分析及圖可以看出：第一，2ASK信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成；連續(xù)譜取決于經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜由載波分量確定。第二，2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的2倍，若只計(jì)譜的主瓣，則有由此可見(jiàn)，2ASK信號(hào)的傳輸帶寬是碼元速率的2倍。 （2-15）2.5相干解調(diào) 相干解調(diào)法也叫同步檢波，就是利用相干波和接收到的2ASK信號(hào)相乘分離出包含原始數(shù)據(jù)信號(hào)的低頻信號(hào)，再進(jìn)行抽樣判決恢復(fù)數(shù)字序列。相干波必須是與發(fā)送端同頻同相的正弦信號(hào)。在圖1-4中： （2-16）上式中，1/2是

13、基帶信號(hào)，1/2是頻率為的高頻信號(hào)，利用低通濾波器可檢出基帶信號(hào)，再經(jīng)抽樣判決，即可恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)序列。2ASK信號(hào)帶寬為碼元速率2倍，即：，式中為信息速率。對(duì)于2ASK系統(tǒng)，設(shè)在一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，其發(fā)送端輸出的信號(hào)波形可以表示為 （2-17）其中 （2-18）則在每一段時(shí)間內(nèi)，接收端的輸入波形為 （2-19）其中，為經(jīng)信道傳輸后的波形。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，認(rèn)為信號(hào)經(jīng)過(guò)信道傳輸后只受到固定衰減，未產(chǎn)生失真（信道傳輸系數(shù)為K），令,則有 （2-20）而是均值為0的加性高斯白噪聲。 假設(shè)接受端帶通濾波器具有理想的矩形傳輸特性，恰好使信號(hào)無(wú)失真通過(guò)，則帶通濾波器的輸出波形為 （2-21）其中，是高斯

14、白噪聲是經(jīng)過(guò)帶通濾波器的輸出噪聲。為窄帶高斯噪聲，其均值為0，方差為，且可表示為 （2-22）于是 （2-23）與相干載波相乘，然后由低通濾波器濾除高頻分量，在抽樣判決器輸入端得到的波形為 （2-24）其中，為信號(hào)成分，由于也是均值為0，方差為的高斯噪聲，所以也是一個(gè)高斯隨機(jī)過(guò)程，其均值分別為（發(fā)“1”時(shí)）和0（發(fā)“0”時(shí)），方差等于。設(shè)發(fā)“1”的概率為，發(fā)“0”的概率為，則同步檢測(cè)時(shí)2ASK系統(tǒng)總的誤碼率為 （2-25） 三、2AS系統(tǒng)仿真3.1 基于 M 文件的 2ASK 調(diào)制仿真結(jié)果圖及說(shuō)明 編寫(xiě) M 腳本文件，對(duì)數(shù)字序列 1101001101011001 進(jìn)行 2ASK 調(diào)制與解調(diào)進(jìn)行

15、仿真。 數(shù)字信號(hào)的碼元速率 R B =1000Band ，載波頻率為f carrv =4kHz 。 下面給出詳細(xì)仿真程序及注釋請(qǐng)見(jiàn)附錄1，圖1為調(diào)制仿真的結(jié)果。 本例采用 OOK 鍵控方式實(shí)現(xiàn) 2ASK 調(diào)制。第一行為數(shù)字序列波“ 1101001101011001 ”的單極性不歸零碼，碼元寬度 T b =1/R b =0.001s；第二行為載波波形， 在一個(gè)碼元寬度， 有 4 個(gè)周期的正弦載波信號(hào)， f=1/4T b =4kHz ；第三行為調(diào)整之后的波形，碼元“ 1 ”對(duì)應(yīng)的調(diào)制后波形對(duì)應(yīng)正弦波，“ 0 ”對(duì)應(yīng)的調(diào)制后波形為 0 。 仿真結(jié)果滿足要求。 圖1 調(diào)制仿真結(jié)果3.2 基于 M 文件

16、的 2ASK 解調(diào)仿真結(jié)果及說(shuō)明 ASK 傳輸過(guò)程易受噪聲影響。圖2為對(duì)已調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)的仿真圖。圖2中， 第一行波形為相干波與經(jīng)帶通濾波器濾波后的信號(hào)相乘的結(jié)果，即高頻部分產(chǎn)生倍頻z(t) ；第二行為 z(t) 經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波后，取出的低頻包絡(luò)信號(hào)，從圖中可看出其幅度降為原來(lái)的 0.5 倍；第三行波形為抽樣判決并恢復(fù)出的原數(shù)字序列； 第四行為原始數(shù)字序列，與恢復(fù)后的數(shù)字序列作比較，兩列波相比，恢復(fù)后的信號(hào)與原始信號(hào)在波形上沒(méi)有差異，只是恢復(fù)后的信號(hào)有一定的延時(shí)，這是由信號(hào)在信道中傳播耗時(shí)和在解調(diào)系統(tǒng)中的延時(shí)等相疊加而成。 在本仿真設(shè)計(jì)中，為使仿真過(guò)程清晰，忽略了信道的傳輸延時(shí)等

17、，僅考慮了抽樣判決點(diǎn)選取時(shí)的延時(shí) 0.5T b ，因碼元波特率 R B =1000Band ，碼元寬度 T b =1/R b =0.001s 故 0.5T b =0.0005s ，從圖中標(biāo)注可以看出，信號(hào)的起始點(diǎn)為 0.0005s 。 圖2 相干解調(diào)的仿真圖3.3加噪聲后的信號(hào)對(duì)比圖 圖3 加噪后仿真圖3.4 誤碼率與信噪比的關(guān)系圖 圖4 系統(tǒng)的性噪比與誤碼率關(guān)系 誤碼率是衡量一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，在信道高斯白噪聲的干擾下，各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率取決于解調(diào)器輸入信噪比，而誤碼率表達(dá)式的形式取決于解調(diào)方式，同時(shí)隨著信噪比的增大，誤碼率在減小。相應(yīng)的程序代碼如下：figure(4

18、)a=0.01;SNR_db=-6:0.3:20;SNR=10.(SNR_db./10);SNR2=a.2./(2*SNR);ask_pe0=0.5*erfc(sqrt(a.2./(8*SNR2);semilogy(SNR_db,ask_pe0,'*r');axis(-6,20,1/1e7,1);xlabel('SNR_db')ylabel('誤碼率')a=1.0000e-003;title('噪比誤碼率') 3.5 利用Simulink對(duì)2ASK仿真 設(shè)計(jì)采用的是MATLAB中的SIMULINK仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)的仿真，具體

19、實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示： 圖1 數(shù)字信號(hào)傳輸模型實(shí)現(xiàn)框圖主要模塊作用：Bernoulli Binary Generator模塊的功能是用來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)二進(jìn)制比特流，在設(shè)計(jì)中將此模塊的函數(shù)設(shè)置和經(jīng)過(guò)Bernoulli Binary Generator產(chǎn)生的波形分別如圖2和圖3所示。Sine wave 模塊用來(lái)生成高頻載波信號(hào),由于高頻載波信號(hào)要求得的載波頻率較高。Product:這是一個(gè)乘法器，其作用是將隨機(jī)二進(jìn)制比特流和高頻載波相乘后生成已調(diào)信號(hào)m(t)，從而起到通斷鍵控的作用。 Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無(wú)需大量書(shū)寫(xiě)

20、程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。 Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速

21、率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。 圖2 基帶信號(hào)的波形和功率譜密度 圖3 調(diào)制后信號(hào)的波形和功率譜密度通過(guò)對(duì)2ASK系統(tǒng)進(jìn)行Simulink的仿真，可以得到如圖4所示的所有波形。其中包含了整個(gè)調(diào)制和解調(diào)過(guò)程所涉及的基帶信號(hào)、載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、加噪信號(hào)、抽樣判決信號(hào)，以及最后解調(diào)的原始信號(hào)波形。 圖4 仿真波形 四 設(shè)計(jì)總結(jié) 通信原理是電子信息工程通信方向最主要的專業(yè)課程之

22、一，通過(guò)在課堂上對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，我們了解到現(xiàn)代通信的基本方式以及其原理。然而，如何將理論在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和應(yīng)用，是我們學(xué)習(xí)當(dāng)中的一個(gè)問(wèn)題。而通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)趶?qiáng)大的MATLAB平臺(tái)上對(duì)數(shù)字信號(hào)的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了一次仿真，有效的完善了學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)踐不足的問(wèn)題，同時(shí)進(jìn)一步鞏固了原先的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)信息和通信系統(tǒng)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，尤其是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，盡管是非常基礎(chǔ)的2ASK調(diào)制與解調(diào)的傳輸，也是經(jīng)過(guò)若干設(shè)備協(xié)同工作，才能保證信號(hào)有效傳輸，而小到僅僅是一個(gè)參數(shù)，都有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。 另一方面，我們通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，著實(shí)領(lǐng)教了MATLAB矩陣實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)大的功

23、能和實(shí)力。使我們獲得兩方面具體經(jīng)驗(yàn)，第一是MATLAB中SIMULINK功能模塊的使用方法，第二是圖形化和結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。這些經(jīng)驗(yàn)雖然并不高深，但是對(duì)于剛?cè)腴T的初學(xué)者來(lái)說(shuō)，對(duì)以后步入專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)計(jì)或研發(fā)無(wú)疑具有重大的意義。當(dāng)然，在整個(gè)仿真過(guò)程中也遇到很多現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，比如各版本MATLAB軟件并不完全兼容，許多復(fù)雜模塊參數(shù)深?yuàn)W難以正確設(shè)置，這些都是今后學(xué)習(xí)中需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善的地方。自從因特網(wǎng)把我們領(lǐng)進(jìn)信息時(shí)代開(kāi)始，人類的歷史翻開(kāi)了璀璨的一頁(yè)。隨著信息的飛速發(fā)展，通信原理也隨之崛起。從而，使得培養(yǎng)新世紀(jì)的技術(shù)人才顯得分外重要。在學(xué)習(xí)通信原理理論基礎(chǔ)后，我們又在此基礎(chǔ)上通過(guò)利用MATLA

24、B仿真真正的看到了通信中傳輸信息的一系列的問(wèn)題。比如說(shuō)要使信號(hào)不失真的能夠傳輸?shù)浇邮斩司鸵紤]很多的因數(shù)。在發(fā)送端要注意噪聲的加入，盡量的減少噪聲進(jìn)入信道中，以免在接收端使信號(hào)失真度過(guò)大而不能夠恢復(fù)成原來(lái)的信號(hào)。而在接收端，采用哪種解調(diào)方式能夠更好的恢復(fù)出原來(lái)的信號(hào)。對(duì)于不同的解調(diào)方式有相干解調(diào)和非相干解調(diào)。相干解調(diào)一般是在接收端使接收的信號(hào)通過(guò)一個(gè)相乘器，同時(shí)乘上一個(gè)與原調(diào)制信號(hào)同頻同相的載波，再通過(guò)低通濾波器濾出不需要的信號(hào)，然后再經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼最終得到原調(diào)制信號(hào)。對(duì)于非相干解調(diào)可以將接收的信號(hào)通過(guò)包絡(luò)檢波器，然后再經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼最終也可以得到原調(diào)制信號(hào)。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)即上

25、網(wǎng)實(shí)際操作，進(jìn)一步了解了二進(jìn)制幅移鍵控即2ASK的基本原理及其解調(diào)方法（非相干解調(diào)，相干解調(diào)）。當(dāng)然在學(xué)習(xí)過(guò)程中，遇到過(guò)許多困難，比如參數(shù)設(shè)置的不理想因此總是會(huì)出現(xiàn)波形失真的現(xiàn)象等問(wèn)題。但是通過(guò)上網(wǎng)查找資料和查詢參考書(shū)能夠讓我更好的完成此次設(shè)計(jì)。同時(shí)這次設(shè)計(jì)也讓我能夠更好的對(duì)應(yīng)用工具M(jìn)ATLAB有一個(gè)進(jìn)一步的了解和應(yīng)用。這次的課程設(shè)計(jì)使我收益頗豐，對(duì)通信原理有了新的認(rèn)識(shí)。參考文獻(xiàn)1 姚俊、馬松輝基于MATLAB6.X的SIMULINK建模與仿真西安電子科技大學(xué)出版社， 2002年8月2 鄧華.MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解. 北京：人民郵電出版社，20073 樊昌信，曹麗娜.通信原理. 北

26、京：國(guó)防工業(yè)出版社，20094 郭文兵，桑林.通信原理基于Matlab的計(jì)算機(jī)仿真. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，20065 王興亮.通信系統(tǒng)原理教程. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20096 劉衛(wèi)國(guó).MATLAB程序設(shè)計(jì)教程. 中國(guó)水利水電出版社，20077 馮玉濤.通信系統(tǒng)仿真. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20108 黎洪松.數(shù)字通信原理. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006 致謝 這次的課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問(wèn)題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于迎刃而解，我們也學(xué)到了很多實(shí)用的知識(shí)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問(wèn)題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共

27、同提高，都受益匪淺。 經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的努力和完善，這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了。在這里首先感謝我的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師王維芳老師，在這段時(shí)間一直給我的支持與鼓勵(lì)。認(rèn)真負(fù)責(zé)的監(jiān)督我們課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度，耐心的指導(dǎo)使我們能夠按時(shí)完成任務(wù)。還有感謝學(xué)校為我們提供的良好實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及充足的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為我們的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了很大的方便。在這段時(shí)間學(xué)到了很多，雖然由于自身的不足唯有能夠?yàn)橄到y(tǒng)提出更好的解決方案。但這對(duì)我來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一個(gè)非常寶貴的歷練。從中我切身體會(huì)了理論與現(xiàn)實(shí)的差距，只有真正動(dòng)手去做才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在此，感謝所有的老師和同學(xué)。附錄clear; % 清除空間變量m=1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0

28、1; % 數(shù)字信號(hào)序列Lm=length(m); % 序列的長(zhǎng)度F=200; % 數(shù)字信號(hào)的帶寬f=800; % 正弦載波信號(hào)的頻率A=1; % 載波的幅度Q=f/F; % 頻率比，即一個(gè)碼元寬度中的正弦周期個(gè)數(shù) , 為適配下面濾波器參數(shù)選取，推薦將 Q 設(shè)為Q>=1/3M=500; % 一個(gè)正弦周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)t=(0:M-1)/M/f; % 一個(gè)正弦信號(hào)周期內(nèi)的時(shí)間carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q); % 一個(gè)碼元寬度內(nèi)的正弦載波信號(hào)Lcarry1=length(carry1); % 一個(gè)碼元寬度內(nèi)的信號(hào)長(zhǎng)度carry2=kron(ones(size

29、(m),carry1); % 載波信號(hào)ask=kron(m,carry1); % 調(diào)制后的信號(hào)N=length(ask); % 長(zhǎng)度tau=(0:N-1)/(M-1)/f; % 時(shí)間Tmin=min(tau); % 最小時(shí)刻Tmax=max(tau); % 最大時(shí)刻T=ones(size(carry1); % 一個(gè)數(shù)字信號(hào) 1 dsig=kron(m,T); % 數(shù)字信號(hào)波形figure(1)subplot(4,1,1) % 子圖分割plot(tau,dsig) % 畫(huà)出數(shù)字信號(hào)的波形圖title('調(diào)制信號(hào)波形');grid on % 添加網(wǎng)axis(Tmin Tmax -0

30、.2 1.2) % 設(shè)置坐標(biāo)范圍subplot(4,1,2);T1=fft(dsig); %傅里葉變換plot(abs(T1);title('調(diào)制信號(hào)頻譜');axis(-10,2000,0,20000);subplot(4,1,3) % 子圖分割plot(tau,carry2) % 畫(huà)出載波波形title('載波信號(hào)波形');grid on % 添加網(wǎng)格axis(Tmin Tmax -1.2*A 1.2*A) % 設(shè)置坐標(biāo)范圍subplot(4,1,4);T2=fft(carry2); %傅里葉變換plot(abs(T2);title('載波信號(hào)頻譜&

31、#39;);figure(2)axis(-100,300,-100,13400);subplot(4,1,1) % 子圖分割plot(tau,ask) % 畫(huà)出調(diào)制后的波形title('調(diào)制后信號(hào)波形')grid on % 添加網(wǎng)格axis(Tmin Tmax -1.2*A 1.2*A) % 設(shè)置坐標(biāo)范圍subplot(4,1,2);T3=fft(ask); %傅里葉變換plot(abs(T3);title('調(diào)制后信號(hào)頻譜');axis(0,600,0,9000);nask=awgn(ask,20); %加高斯噪聲subplot(4,1,3) % 子圖分割plot(tau,nask) % 畫(huà)出調(diào)制后的波形title('加噪后信號(hào)波形')grid on % 添加網(wǎng)格axis(Tmin Tmax -1.2*A 1.2*A) % 設(shè)置坐標(biāo)范圍subplot(4,1,4);T3=fft(nask); %傅里葉變換plot(abs(T3);title('加噪后信號(hào)頻譜');axis(0,600,0,9000); %載波%Part II 數(shù)字信號(hào)的 ASK 相干解調(diào)sig_mu