通信原理實(shí)驗的MALAB仿真講義一二

數(shù)據(jù)通信原理實(shí)驗的MATLAB仿真講義MATLAB原意為“矩陣實(shí)驗室—MA-TrixLABoratory”，它是目前控制界國際上最流行的軟件，它除了傳統(tǒng)的交互式編程之外，還提供了豐富可靠的矩陣運(yùn)算、圖形繪制、數(shù)據(jù)和圖象處理、Windows編程等便利工具。MATLAB還配備了大量工具箱，特別是還提供了仿真工具軟件SIMULINK。SIMULINK這一名字比較直觀地表明了此軟件的兩個顯著的功能：SIMU(仿真)與LINK(連接)，亦即可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上“畫”出所需的系統(tǒng)模型，然后利用SIMULINK提供的功能對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和線性化分析。MATLAB在80年代一出現(xiàn)，首先是在控制界得到研究人員的矚目。隨著MAT-LAB軟件的不斷完善,特別是仿真工具SIMULINK的出現(xiàn)，使MATLAB的應(yīng)用范圍越來越廣。MATLAB的仿真環(huán)境(simulink)提供的系統(tǒng)模型庫包括以下幾個子模型庫：Sources(輸入源)、Sinks(輸出源)、Discrete(離散時間系統(tǒng))、Linear(線性環(huán)節(jié))、Non-linear(非線性環(huán)節(jié))、Connections(連接及接口)、Extras(其它環(huán)節(jié))。打開子模型庫,你會發(fā)現(xiàn)每個模型庫都包含許多個子模塊，比如Sources模型庫里含有階躍函數(shù)、正弦函數(shù)、白噪聲函數(shù)、MATLAB空間變量、信號發(fā)生器等子模塊。另外在Extras子模型庫下還有一個BlockLibrary，集中了子模型庫中最常用及其它常用的子模塊,使用起來特別方便。通信系統(tǒng)一般都可以建立數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)模型中,主要包括乘法器、加法器、信號發(fā)生器、濾波器等，而這些在上述的simulink系統(tǒng)模型庫中一般都可找到，對于沒有的模塊(如偽隨機(jī)信號發(fā)生器),可自己根據(jù)掌握的技術(shù)生成所需的子模塊，隨時調(diào)用。這樣就可根據(jù)數(shù)學(xué)模型，建立通信系統(tǒng)的仿真模型。應(yīng)用MATLAB下的SIMULINK仿真工具可以很方便地進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真，利用SIMULINK仿真工具下的現(xiàn)有子模塊進(jìn)行仿真。實(shí)驗一.利用SIMULINK仿真常規(guī)調(diào)幅AM濾波調(diào)制與卷積定理從信號與線性系統(tǒng)分析觀點(diǎn)看，濾波如圖1是系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h(t)對輸入信號x(t)的卷積作用，即y(t)=x(t)*h(t)(1)對應(yīng)的頻域分析是Y(ω)=X(ω)H(ω)(2)即時域卷積處理對應(yīng)于頻域內(nèi)相乘，（1）和（2）式是時域卷積定理圖1濾波圖2調(diào)制再看調(diào)制(包括解調(diào)、混頻等)如圖2,是兩信號相乘即y(t)=x(t)c(t)(3)況對應(yīng)況的頻裳域分前析是野Y(伯ω)兄=憐1/斗2π似[X適(ω管)鑼*三C(羽ω)掛]耐標(biāo)偉堡(4掛)摧即時椅域相妨乘對迷應(yīng)于側(cè)頻域始內(nèi)卷仆積走,(猶3)翅和(烘4)叫式是鄭頻域飼卷積俯定理來。杏一般敗說來胡卷寒積運(yùn)享算比醋乘法鈴運(yùn)算煤復(fù)雜羊得多腹，剃這也訊是(指2)婆式得徒到廣普泛應(yīng)巖用的路原因屋。對宰調(diào)制箱來說棒，由賓于載蜻波高緩頻信突號多衫采吧用邀co略s(恰ω重0蹲t)占或e辟j皇ω吧0t詳,勒它們歪的頻掙譜都谷是離純散型內(nèi)的齒δ腥(彈ω萌)形竄式，航利用掌δ慢(傻ω透)卷表積性劃質(zhì)感即亭立功克映少妄凍昨X(偉ω幣)*得δ墾（診ω皆±個ω吃0耍）＝競X（目ω美±兼ω德0籌）貍伏路建丑(等5)點(diǎn)(4盾)式坐的卷迷積運(yùn)黑算變皇成斧X(權(quán)ω旦)在菊頻帶射上的蠶平移歌操作巡，（魚即畜“晴搬遷于”園），弟央山驗垮至內(nèi)伙課四秩笛得脖忍發(fā)冒毯從而紹使（芹4）班式的承卷積集運(yùn)算鉤反而碌變得再異常楚簡單堡，調(diào)券制就掀是把褲調(diào)制殲信號葵“松基帶禍信號粒”桐搬膨出去占，解黎調(diào)就比是把撲調(diào)制鍋信號撐“撈搬回驕來窯”駕。而庸混頻鉆就是龍把調(diào)鐘制信止號搬棋到適真當(dāng)?shù)钠恢没?，如礎(chǔ)中頻漲帶。般常規(guī)未調(diào)幅透(A區(qū)M)駝仿真職首先即建立踢數(shù)學(xué)填模型顆,如偵圖1堪所示溉，其答中：易調(diào)制介信號園f(紋t)知=s警in描(員ω庫m互t)謊，直挨流分課量A說0打=常池數(shù)，飼載波底信號壺c(適t)貴=c僻os伸(某ω所0塑t)瓜，相據(jù)干載麗波c喬’姿(t斬)=除2c雅os候(患ω猾0寶t)汽。然鉤后建呢立S驢IM浸UL鑰IN治K仿商真模格型,備如圖畜2所代示，業(yè)圖2新中，皮載波周信號賊和相膨干載謊波的節(jié)頻率臉都設(shè)海為3響0r幣ad絡(luò)/s旗，直姿流分會量A責(zé)0財取值寨為1唱，濾凍波器削的截宋止頻菌率定鑼為1由0r譜ad尸/s瘡，f訓(xùn)(t晝)為撿調(diào)制貓信號踐，s儀(t仆)為將AM碌信號反，f驕’誕(t閃)為舅解調(diào)壺后的次信號助。仿廟真結(jié)黨果如俊圖3裹所示屬。圖奪3中遵，由側(cè)上往像下的兆三個旗波形胸分別每解調(diào)遞出的恢信號名f雜’稱(t杠)，容AM汪信號蹤s(活t)專和調(diào)鳥制信件號f周(t縫)。央可見向，f效’花(t拍)與邪f(癢t)咽除了宅有時蘿間上假的延棒遲外勵，完已全一逮樣。撇圖3霧A渡M通萄信系芳統(tǒng)的僻數(shù)學(xué)暢模型烈圖4蹄執(zhí)A厲M通畜信系病統(tǒng)的夫仿真愈模型趕主要萄仿真噸參數(shù)霜：甜載波販角頻套率：湊30漸ra巴d/冊s邪調(diào)制殊信號滿頻率抵：6設(shè)r境ad滿/s倡直流毀分量角：1詢?yōu)V波換器通頌帶截鋤止頻碰率：丑7~偉50卵r圖ad紛/s去圖5爛鳥AM口通信螺系統(tǒng)路仿真鑰波形賄實(shí)驗走步驟纖：雜1．楚啟萄動M弟AT鬧LA錢B，懷并在貴命令田窗口稀中敲怕入s樣im賭ul雅in坑k，凝回車串，進(jìn)訊入S莖IM是UL無IN稅K仿流真模窄塊。脾2．洽在陳SI晝MU碎LI冬NK扯仿真旨模塊另中新義建一嬸個模沒型，伏需要如保存鞋時命感名為反AM簽?？p從S額IM寬UL巷IN晴K工忙具箱旋中找森到圖殿2中吼出現(xiàn)碗的各點(diǎn)個器案件，歲并拖傳動到蝴AM艘模型努的工慮作界懷面里芽。具探體方矩法是殘：從筍Si罩mu姜li壯nk見模塊鹿的S辱ou雷rc弦es移（輸?shù)K入源淺）子壯模塊弱中尋精找正腸、余堆弦和詳常數(shù)墓發(fā)生撤器；評從S仁im趙ul切in監(jiān)k模茄塊的殖Ma新th煮O街pe拆ra揉ti僑on游子模執(zhí)塊中獵尋找柱加法建器和買乘法替器；如從S華im胖ul它in闖k模謀塊的牢Si謀nk媽s（刮輸出記源）墾中找歪到示感波器忌，并著且改特變示繳波器慮的參步數(shù)N信um裂be牙r遮of循a氏xe延s的背值為妹3，列使得離可以敞在同額一個拖示波篩器上慮看到敬解調(diào)文后的衛(wèi)信號盡、A損M信快號和授調(diào)制幅信號宿的波劣形。膽3．肅按圖訴2所方示，阻連接灘各個夜器件鉗。童4．刷運(yùn)行駱模型笛5．串觀察抓示波躍器的脂輸出陶波形飼，即那為圖朵3所查示。廉6．倘改變葡濾波姿器的鎖截止后頻率叨，觀松察輸掛出波釘形，普描述杰此時干波形暴的變?yōu)趸笇?shí)驗市二.競D康SB賓調(diào)制摧與解士調(diào)仿械真獸方法血一：餃SI奔MU速LI痕NK晴模型升法兵雙邊畏帶幅傘度調(diào)避制仍DS扭B摩和解濱調(diào)挎原理怒圖如農(nóng)圖停6所趙示晶圖愛6磨儉逝DS飽B熄原理開圖貝悲榮刊樣和實(shí)遺驗一凱中類刷似，顆我們釋可以叢在S襪IM印UL客IN稼K璃中建蔬立如石下仿饒真模架型：廚圖7般是D慘SB倘仿真據(jù)模型謙仿真亡結(jié)果事如圖攤8所女示：池從獄鎖列燙渴姨轉(zhuǎn)微的朽隸賽剃圓式圖8麥簡D趣SB渾仿真濟(jì)波形暈方法維二：熔M文議件編破程撕在M斬AT跌LA皇B中洽，除偷了用呼SI醉MU可LI擴(kuò)NK禁仿真呈模塊結(jié)仿真秧通信瑞系統(tǒng)蠟以外柏，還鴉可以原編寫虹MA界TL念A(yù)B沃腳本員（.消m文謀件）控來仿凳真通老信系垃統(tǒng)。鹿DS躁B通泊信系序統(tǒng)仿亮真的挑M文聰件如憤下：枕%扁雙邊交帶幅暢度調(diào)眾制(予DS離B)斜和解侄調(diào)梢n=退10雕24析;f執(zhí)s=火n;剛%設(shè)拋取樣顏頻率桐fs眾=1財02界4H滔z炸%m離=6持40漫*p帶i;遣%產(chǎn)塌生調(diào)餅制信冰號s蔬(t吃)溜i=幻0:抖1:度n-汗1;多t=決i/斃n;郊t1煙=(符t-猛1/老8)守.^捉2;丟t3堤=(怖t-還3/太8)長.^冠2;針t4沒=(摩t-么4/能8)按.^導(dǎo)2;專t6悲=(炒t-捐6/虎8)怪.^繼2;冰t7幟=(主t-咱7/鐵8)跪.^服2;艙s=感ex占p(鍬-m感*t爛1)扔+e起xp鍋(-葬m*潔t3置)+創(chuàng)ex寨p(切-m撕*t屯4)訊+e城xp系(-帆m*墻t6恩)+飯ex虎p(眨-m算*t斯7)晨;估c=異co憐s(雷2*再pi籃*1久00扇*t通);杠%產(chǎn)苗生載覆波信仆號苗載波脖頻率虹fc晴=3側(cè)0H敗z營x=決s.冒*c拳;錢%正府弦波啄幅度有調(diào)制赤(D之SB睛)弟y=族x.陰*c妹;造%解冒調(diào)篇wp夾=0薯.1科*p回i;拋ws屢=0逐.1暖2*卸pi盜;R謝p=抬1;避As偉=1餅5;境%設(shè)渠計巴倒特沃占思數(shù)溪字低壓通濾線波器貓[N太,w舌n]練=b蓬ut造to停rd崗(w農(nóng)p/戶pi壯,w熔s/浙pi蛙,R啄p,鹿As聚);渴[b麻,a嫌]=燕bu沉tt催er巨(N笨,w齊n)妥;事s1蹈=f兆il牢te疲r(辯b,匠a,跡y)賢;騾%濾嘉波管s1辯=2壺*s傭1;份S=門ff遣t(弓s,礎(chǔ)n)達(dá);支%求敲上述居各信輝號及卻濾波詢器的論頻率萌特性釋C=蘭ff遭t(觸c,章n)擠;菌X=坦ff叮t(猶x,尺n)津;晌Y=口ff惑t(對y,筑n)拴;零[H隔,w謀]=移fr拌eq容z(屑b,偷a,友n,瞎'w副ho驚le匯')庸;多n2韻=3黎00醫(yī);綁f=腐(-擔(dān)n/且2:脅1:休n/星2-碼1)烏;袋%繪拆圖槐su辜bp情lo飯t(童52據(jù)1)軍,p孝lo餓t(東s)路;薦ti求tl跡e(雨'調(diào)技制信延號的線波形階')往su劇bp犁lo壺t(耳52宰3)庸,p察lo酷t(yī)(哈c)故;申ti吩tl棚e(瞞'載劑波的豎波形夫')嚷su介bp嚇lo忙t(京52曲5)掏,p泡lo決t(潤x)染;囑ti更tl碌e(議'已爽調(diào)信蜓號的竟波形莊')蜓su飾bp隱lo和t(喚52皮7)司,p擊lo架t(滿y)頁;父ti鄰tl恭e(懶'解伶調(diào)信稼號的側(cè)波形畏')辱su凝bp問lo圣t(裝52償9)炸,p岸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