matlab實驗報告分解

1、課程設計說明書（論文）題目帶限數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真課程名稱Matlab通信仿真設計專業(yè)通信工程班級1203學生姓名徐國文學號2012115020329指導教師文富榮設計起止時間：2015年12月18日至2015年12月25日、課程設計目的和要求1綜合運用信號與線性系統(tǒng)，通信原理，以及matlab語言等綜合應用知識。2基本熟悉軟件開發(fā)流程、要點以及注意事項。3. 掌握基帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)的仿真方法。4. 熟悉基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構。5. 掌握帶限信道的仿真以及性能分析。6. 通過觀察眼圖判斷信號的傳輸質(zhì)量。7設計和編程，以加深對通信系統(tǒng)基礎知識的理解，提高學生利用matlab在通信領域進行實踐的應

2、用能力、分析解決問題的能力；增強學生對實踐應用流程模式的理解。二、課程設計所用軟件介紹Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(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，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構造出復雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應面廣、結(jié)構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于Simulink。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設計環(huán)境，是

3、實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(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)建動態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI)，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，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。Simulink是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領域仿真和基于模型的設計工具。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng),

4、Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設計、仿真、執(zhí)行和測試。.構架在Simulink基礎之上的其他產(chǎn)品擴展了Simulink多領域建模功能，也提供了用于設計、執(zhí)行、驗證和確認任務的相應工具。Simulink與MATLAB緊密集成,可以直接訪問MATLAB大量的工具來進行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。四、課程設計任務及要求在實際通信中傳輸信道的帶寬是有限的，這樣的信道稱為帶限信道。帶限信道的沖激響應在時間上是無限的，因此一個時隙內(nèi)的代表數(shù)據(jù)的波形經(jīng)過帶限信道后將在鄰近的其他時隙上形成非零值，稱為波形的拖尾。拖

5、尾和鄰近其他時隙上的傳輸波形相互疊加后，形成傳輸數(shù)據(jù)之間的混疊，造成符號間干擾，也稱為碼間干擾。接收機中，在每個傳輸時隙中的某時間點上，通過對時域混疊后的波形進行采樣，然后對樣值進行判決來恢復接收數(shù)據(jù)。在采樣時間位置上符號間的干擾應最小化（該采樣時刻稱為最佳采樣時刻），并以適當?shù)呐袥Q門限來恢復接收數(shù)據(jù)，使誤碼率最小（該門限稱為最佳判決門限）。在工程上，為了便于觀察接收波形中的碼間干擾情況，可在采樣判決設備的輸入端以恢復的采樣時鐘作為同步，用示波器觀察該端口的接收波形。利用示波管顯示的暫時記憶特性，在示波管上將顯示多個時隙內(nèi)接收信號的重疊波形圖案，稱為眼圖。對于傳輸符號為等概的雙極性碼，最佳判決

6、門限為0,最佳采樣時刻為眼圖開口最大處，因為該時刻上的碼間干擾最小。當無碼間干擾時，在最佳采樣時刻上眼圖波形將會聚為一點。四、課程設計任務及工作量的要求帶限數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真任務一：升余弦波形及其頻譜研究用Matlab通信工具箱提供的rcosine函數(shù)作出一組滾升余弦濾波器的沖激響應，滾降系數(shù)為0，0.5，0.75和1,并通過FFT求出其幅頻特性。碼元時隙為1ms，在一個碼元時隙內(nèi)采樣10次，濾波器延時為5個碼元時隙。任務二：滾升余弦濾波器設計設計一個滾升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.75。輸入為4元雙極性數(shù)字序列,符號速率為1000波特，設濾波器采樣率為10000次/s，即在一個符號間隔中有

7、10個采樣點。請建立simulink仿真模型觀察滾升余弦濾波器的輸出波形、眼圖以及功率譜。任務三：帶限基帶傳輸模型建立一個基帶傳輸模型，發(fā)送數(shù)據(jù)為二進制雙極性不歸零碼，發(fā)送濾波器為平方根升余弦濾波器，滾降系數(shù)0.5，信道為AWGN信道，接收濾波器與發(fā)送濾波器相匹配。發(fā)送數(shù)據(jù)率為1000bps,要求觀察接收信號眼圖，并設計接收機采樣判決部分，對比發(fā)送數(shù)據(jù)與恢復數(shù)據(jù)波形，統(tǒng)計誤碼率。五、課程設計原理顯然，只要帶限信號沖擊響應的拖尾波在時隙周期整數(shù)倍上的值為0,那么在采sinxSa(x)=樣時刻就沒有碼間干擾，例如抽樣函數(shù)X。然而，抽樣函數(shù)的頻譜時門函數(shù)，物理不可實現(xiàn)，即使近似實現(xiàn)也十分困難。還存在

8、一類無碼間干擾的時域函數(shù)，具有升余弦頻率特性，幅頻響應是緩變的，在工程上易于實現(xiàn)，其沖激響應為:hrcos(、sinGt/T)cos6兀t/T)ss=兀t/T1-4a212/T2ss其中，Ts為碼元傳輸時隙寬度，0aeEyeDiagramnrxe1-1F_seAx一ChaiinelsWindowHelpEyeDiagramo2O-2-4Pn.-Q_UUScopeFileAeEyeDiagramScopeXFileCtL：=LTLTLel5WirLdowHelpEip_l-dLLHSELIdLI-2o.EyeDiagram九、總結(jié)與體會通過實驗與仿真相結(jié)合，解決問題，更好的了解MATALAB的使用以及運用到實際操作中。十、主要參考文獻【1】Matlab程序設計教程，劉衛(wèi)國編著，中國水利水電出版社，2010年?！?】Matlab教程，張志涌編著，北京航空航天大學出版社，2004年?！?】MATLAB5.X程序設計語言樓順天于衛(wèi)閆華梁等【4】Matlab與通信仿真，王立寧等編，人