電子信息課程設計
題目：
Matlab/Simulink通信
系統建模與仿真
班級：
2008級電子（X）班
學號：
姓名：
電子信息課程設計
Matlab/Simulink通信系統建模與仿真
一、設計目的：學習Matlab/Simulink的功能及基本用法，對給定系統進行建模與仿真。
二、基本知識：Simulink是用來對動態系統進行建模、仿真和分析的軟件包，依托于MATLAB豐富的仿真資源，可應用于任何使用數學方式進行描述的動態系統，其最大優點是易學、易用，只需用鼠標拖動模塊框圖就能迅速建立起系統的框圖模型。
三、設計內容：
1、基本練習：
（1）
啟動SIMULINK：先啟動MATLAB，在命令窗口中鍵入：simulink，回車；或點擊窗口上的SIMULINK圖標按鈕。
圖（1）建立simulink
（2）
點擊File＼new＼Model或白紙圖標，打開一個創建新模型的窗口。
（3）
移動模塊到新建的窗口，并按需要排布。
（4）
連接模塊：將光標指向起始模塊的輸出口，光標變為“+”，然后拖動鼠標到目標模塊的輸入口；或者，先單擊起始模塊，按下Ctrl鍵再單擊目標模塊。
（5）
在連線中插入模塊：只需將模塊拖動到連線上。
（6）
連線的分支與改變：用鼠標單擊要分支的連線，光標變為“+”，然后拖動到目標模塊；單擊并拖動連線可改變連線的路徑。
（7）
信號的組合：用Mux模塊可將多個標量信號組合成一個失量信號，送到另一模塊（如示波器Scope）。
（8）
生成標簽信號：雙擊需要加入標簽的信號線，會出現標簽編輯框，鍵入標簽文本即可。或點擊Edit＼Signal
Properties。傳遞：選擇信號線并雙擊，在標簽編輯框中鍵入<>，并在該尖括號內鍵入信號標簽即可。
四、建立模型
1.建立仿真模型
（1）在simulink
library
browser中查找元器件，并放置在創建的新模型的窗口中，連接元器件，得到如下的仿真模型。
圖（2）調幅解調器性能測試仿真模型
（2）分別雙擊雙邊帶相干解調模塊和低通濾波器模塊，彈出如下的對話框，進行相應的參數設置。
（3）相干解調模塊載波設置為1MHZ，初相位為-pi/2,低通濾波器截止頻率為6000HZ。
圖（3）雙邊帶相干解調模塊及低通濾波器的設置對話框
（4）在MATLAB中輸入如下程序進行仿真。
%
ch5problem1.m
SNR_in_dB=-10:2:30;
SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);
%
信道信噪比
m_a=0.3;
%
調制度
P=0.5+(m_a^2)/4;
%
信號功率
for
k=1:length(SNR_in)
sigma2=P/SNR_in(k);
%
計算信道噪聲方差并送入仿真模型
sim(＇ch5problem1.mdl＇)
;
%
執行仿真
SNRdemod(k,:)=SNR_out;
%
記錄仿真結果
end
plot(SNR_in_dB,SNRdemod);
xlabel(＇輸入信噪比
dB＇);
ylabel(＇解調輸出信噪比
dB＇);
legend(＇包絡檢波＇,＇相干解調＇);
執行程序之后，得出仿真結果如下圖所示。圖中給出了不同輸入信噪比下兩種解調器輸出的信噪比曲線。從圖中可見，高輸入信噪比情況下，相干解調方法下的輸出解調信噪比大致比包絡檢波法好3dB左右，但是在低輸入信噪比情況下，包絡檢波輸出信號質量急劇下降，這樣我們就通過仿真驗證了包絡檢波的門限效應。
圖（4）解調信噪比仿真結果
同時在仿真中給出了三路解調輸出信號的波形，如下，從解調輸出的波形上也可以看出，在相同噪聲傳輸條件下，包絡檢波輸出的正弦波幅度較小，也即包絡檢波的解調增益較相干解調要小。
圖（5）仿真輸出的解調信號波形
2建立另一個仿真模型
（1）
在圖（2）的基礎上加上一個鎖相環，構成鎖相環相干解調器模型，如下。
圖（6）鎖相環提取載波的相干解調仿真模型
（2）
用類似于對圖（2）進行仿真的程序進行仿真，程序如下
%
ch5problem1progB.m
SNR_in_dB=-10:2:30;
SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);
%
信道信噪比
m_a=0.3;
%
調制度
P=0.5+(m_a^2)/4;
%
信號功率
for
k=1:length(SNR_in)
sigma2=P/SNR_in(k);
%
計算信道噪聲方差并送入仿真模型
sim(＇
ch5problem1progB.mdl＇);
%
執行仿真
SNRdemod(k,:)=SNR_out;
%
記錄仿真結果
end
plot(SNR_in_dB,SNRdemod);
xlabel(＇輸入信噪比
dB＇);
ylabel(＇解調輸出信噪比
dB＇);
legend(＇包絡檢波＇,＇相干解調＇);
（3）
仿真的波形如下，從結果中可以看出，在低信噪比下，鎖相環相干解調器的性能比理想解調模塊要差一些，但在實際中由于PLL的門限效應，一般不能達到這里仿真出來的性能曲線。
圖（7）鎖相環相干解調器的輸出信噪比性能對比
（4）
同時給出仿真輸出的解調信號波形如下
五．設計總結
借由此次模擬通信系統的建模仿真設計，基本熟悉了調制解調的原理和借條性能的測試方法，通過仿真實驗進一步深入理解超外差接收機的工作原理。設計過程中由于對軟件的不熟悉遇到了很多的問題，例如，元器件的正確查找，參數設置，等等，在老師的指導下，參照參考書目，及與同學們討論摸索，及上網搜索，此次學到了很多東西。做完這次課設，對matlab軟件也進一步熟悉，真正把理論與實踐聯系起來，使我所學的專業知識得到了的運用，更深刻的理解了理論知識，理論聯系實際的實踐操作能力也進一步提高。這次的課程設計，學要我們更進一步的掌握學到的基礎知識，加深對軟件的掌握，應用，為下一次課程設計打好基礎。
【參考文獻】
紹玉斌
仿真實例分析學習輔導和習題詳解.清華大學出版社
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