SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真(濾波法)通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc
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1、 SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真(濾波法) 第頁(yè) 共23頁(yè) SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真(濾波法)學(xué)生姓名: 指導(dǎo)老師:摘 要 SSB調(diào)制只傳輸頻帶幅度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邊帶,使用的帶寬只有雙邊帶調(diào)制信號(hào)的一半。所以功率利用率和頻帶利用率都較高,成為一種廣泛使用的調(diào)制方式,常用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。本課程設(shè)計(jì)主要利用濾波法進(jìn)行SSB調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。單邊帶調(diào)制信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)中的一個(gè)邊帶濾掉而形成的。產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是濾波法。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位置,這一過程可以通過一個(gè)相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。解調(diào)采用相干解調(diào),可以用相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。在課程設(shè)計(jì)中,利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink
2、仿真平臺(tái),程序運(yùn)行平臺(tái)為Windows 98/2000/XP。程序通過調(diào)試運(yùn)行,初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo),在實(shí)際應(yīng)用中,有時(shí)需要將信號(hào)調(diào)制到較高頻率的載波上進(jìn)行傳輸,但一般設(shè)備很難一次性調(diào)制成功,所以需要將信號(hào)分兩級(jí)調(diào)制。在這里,我們只進(jìn)行一級(jí)調(diào)制。關(guān)鍵詞 程序設(shè)計(jì);SSB調(diào)制;SSB解調(diào);濾波法;MATLAB;Simulink1 引 言產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是,產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶信號(hào),然后讓其通過一個(gè)邊帶濾波器,濾除不要的邊帶,即可得到單邊帶信號(hào),我們把這種方法稱為濾波法,它是最簡(jiǎn)單也是最常用的方法。解調(diào)采用相干解調(diào)也叫同步檢波。解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣,均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位
3、置,這一過程可以通過一個(gè)相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。解調(diào)是調(diào)制的反過程,即把在載波位置的已調(diào)信號(hào)的譜搬回到原始基帶位置,因此同樣可以用相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)1。課程設(shè)計(jì)要正確構(gòu)建仿真模型圖,根據(jù)理論課中學(xué)習(xí)的原理,正確設(shè)置各模塊參數(shù),直至能正常運(yùn)行。將模型中各點(diǎn)信號(hào)輸入示波器,根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的模型是否正確,并用頻譜儀觀察分析前后信號(hào)頻譜的變化。在信號(hào)傳輸信道加上噪聲源,模擬信號(hào)疊加噪聲后的傳輸:用高斯白噪聲模擬非理想信道,并記錄示波器和頻譜儀的波形,觀察分析加噪聲前后信號(hào)波形的變化。要求在未疊加噪聲時(shí),解調(diào)無失真,解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣,解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣。在疊
4、加高斯白噪聲后,盡可能濾除噪聲,并解調(diào)疊加入噪聲后,解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真,解調(diào)后的功率譜相對(duì)原功率譜也有失真,且分析高斯噪聲的均值和方差對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響。本課程設(shè)計(jì)利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái),用濾波法設(shè)計(jì)SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真模型圖并運(yùn)行,同時(shí)將模型中各點(diǎn)信號(hào)輸入示波器,并用頻譜儀對(duì)原始信號(hào)及最后輸出信號(hào)運(yùn)行仿真結(jié)果輸入顯示器,根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能。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
5、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2。1.1 課程設(shè)計(jì)目的用濾波法,實(shí)現(xiàn)SSB調(diào)制解調(diào)仿真。仿真結(jié)果要便于對(duì)比分析,得出結(jié)論。課程設(shè)計(jì)要正確構(gòu)建仿真模型圖,根據(jù)理論課中學(xué)習(xí)的原理,正確設(shè)置各模塊參數(shù),直至能正常運(yùn)行。將模型中各點(diǎn)信號(hào)輸入示波器,根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的模型是否正確,并用
6、頻譜儀觀察分析前后信號(hào)頻譜的變化。在信號(hào)傳輸信道加上噪聲源,模擬信號(hào)疊加噪聲后的傳輸,并在信道中加入不同噪聲,運(yùn)行后對(duì)比分析:用高斯白噪聲模擬非理想信道,并記錄示波器和頻譜儀的波形,觀察分析加噪聲前后信號(hào)波形的變化。在未疊加噪聲時(shí),解調(diào)無失真,在疊加高斯白噪聲后,盡可能濾除噪聲,并解調(diào)。若仿真正確。未加入噪聲時(shí),解調(diào)后的波形要和原輸入信號(hào)波形一樣,解調(diào)后的信號(hào)功率譜要和原信號(hào)功率譜一樣。疊加入噪聲后,能觀察出,解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真,解調(diào)后的功率譜相對(duì)原功率譜也有失真,而且高斯噪聲的均值和方差均會(huì)影響解調(diào)結(jié)果。1.2 課程設(shè)計(jì)的步驟(1)分析課題,查找有關(guān)SSB調(diào)整解調(diào)的相關(guān)資料,弄清楚
7、原理,掌握濾波法,相干解調(diào);(2)熟悉MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái),掌握自己需要用到的仿真模塊和器件,例如高斯白噪聲,頻譜儀等;(3)先設(shè)計(jì)調(diào)制部分,將基帶信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相乘形成雙邊帶信號(hào),然后通過濾波器形成單邊帶信號(hào)。并用示波器和頻譜儀觀察分析,得出結(jié)論,驗(yàn)證是否仿真成功;(4)再設(shè)計(jì)解調(diào)部分,用相干解調(diào)法,將調(diào)整信號(hào)與相干載波相乘,并通過低通濾波器,得到解調(diào)信號(hào);并用示波器和頻譜儀觀察分析,得出結(jié)論,驗(yàn)證是否仿真成功;(5)然后再在信道中加入高斯白噪聲,改變其均值和方差,運(yùn)行后對(duì)比分析,得出結(jié)論;(6)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容,并按要求編寫課程設(shè)計(jì)學(xué)年論文,能正確闡述
8、和分析設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2 基本原理2.1 幅度調(diào)制原理單邊帶調(diào)制是幅度調(diào)制的一種。幅度調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的幅度,使之隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過程。在波形上,幅度已調(diào)信號(hào)的幅度隨基帶信號(hào)的規(guī)律而呈正比地變化;在頻譜結(jié)構(gòu)上,它的頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單搬移(精確到常數(shù)因子)。由于這種搬移是線性的,因此,幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制。但應(yīng)注意,這里的“線性”并不意味著已調(diào)信號(hào)與調(diào)制信號(hào)之間符合線性變換關(guān)系。事實(shí)上,任何調(diào)制過程都是一種非線性的變換過程3。2.2 單邊帶調(diào)制原理單邊帶調(diào)制(SSB)信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)中的一個(gè)邊帶濾掉而形成的。根據(jù)濾除方法的不同,產(chǎn)生SSB信號(hào)的方法有
9、:濾波法和相移法1。本課程設(shè)計(jì)采用濾波法。1. 單邊帶調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生及頻域表示產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是,先產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶信號(hào),然后讓其通過一個(gè)邊帶濾波器,濾除不要的邊帶,即可得到單邊帶信號(hào)。我們把這種方法稱為濾波法,它是最簡(jiǎn)單也是最常用的方法,其原理框圖如圖2-1所示。 H(w) m(t) sDSB(t) sSSB(t) 載波c(t)圖2-1 利用濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)濾除下邊帶,保留上邊帶(USB),H(w)具有理想高通特性,其頻譜圖如圖2-2所示: 1 |w|wc (2.2-1)0 |w|wc 濾除上邊帶,保留下邊帶(LSB),H(w)具有理想低通特性,其頻譜圖如圖2-3所示: 1 |w
10、|wc (2.2-2)0 |w|wc SDSB(w) SDSB(w) -wc 0 wc w -wc 0 wc w HUSB(w) HLSB(w) -wc 0 wc w -wc 0 wc w SUSB(w) SLSB(w)-wc 0 wc w -wc 0 wc w 圖2-2 濾波法形成上邊帶信號(hào)的頻譜圖 圖2-3 濾波法形成下邊帶信號(hào)的頻譜圖 2.相干解調(diào)相干解調(diào)也叫同步檢波。解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣,均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位置,這一過程可以通過一個(gè)相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。解調(diào)則是調(diào)制的反過程,即把在載波位置的已調(diào)信號(hào)的譜搬回到原始基帶位置,因此同樣可以用相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)
11、。相干解調(diào)器的一般模型如圖2-4所示。LPF sm(t) sP(t) sd(t) c(t)=cos wct 圖2-4 相干解調(diào)一般模型相干解調(diào)時(shí),為了無失真地恢復(fù)原基帶信號(hào),接受端必須提供一個(gè)與接收的已調(diào)載波嚴(yán)格同步(同頻同相)的本地載波(稱為相干載波),它與接收的已調(diào)信號(hào)相乘后,經(jīng)低通濾波器取出低頻分量,即可得到原始的基帶調(diào)制信號(hào)1。相干解調(diào)器適用于所有所有線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。所以單邊帶調(diào)試可以適用相干解調(diào),本實(shí)驗(yàn)使用相干解調(diào)。2.3 Simulink工作環(huán)境(1)模型庫(kù)在MATLAB命令窗口輸入“simulink”并回車,就可進(jìn)入simulink模型庫(kù),單擊工具欄上的按鈕也可進(jìn)入Simul
12、ink,模塊庫(kù)按功能進(jìn)行分為以下8個(gè)子庫(kù):Continuous(連續(xù)模塊)Discrete(離散模塊)Function&Tables(函數(shù)和平臺(tái)模塊)Math(數(shù)學(xué)模塊)Nonlinear(非線性模塊)Signals&Systems(信號(hào)和系統(tǒng)模塊)Sinks(接收器模塊)Sources(輸入源模塊)用戶可以根據(jù)需要混合使用歌庫(kù)中的模塊來組合系統(tǒng),也可以封裝自己的模塊,自定義模塊庫(kù)、從而實(shí)現(xiàn)全圖形化仿真。Simulink模型庫(kù)中的仿真模塊組織成三級(jí)樹結(jié)構(gòu)Simulink子模型庫(kù)中包含了Continous、Discontinus等下一級(jí)模型庫(kù)Continous模型庫(kù)中又包含了若干模塊,可直接加入
13、仿真模型。 圖2-5 Simulink工具箱(2)設(shè)計(jì)仿真模型在MATLAB子窗口或Simulink模型庫(kù)的菜單欄依次選擇“File” | “New” | “Model”,即可生成空白仿真模型窗口(如圖2-6所示)。圖2-6 新建仿真模型窗口(3)運(yùn)行仿真兩種方式分別是菜單方式和命令行方式,菜單方式:在菜單欄中依次選擇Simulation | Start 或在工具欄上單擊。命令行方式:輸入“sim”啟動(dòng)仿真進(jìn)程。比較這兩種不同的運(yùn)行方式:菜單方式的優(yōu)點(diǎn)在于交互性,通過設(shè)置示波器或顯示模塊即可在仿真過程中觀察輸出信號(hào)。命令行方式啟動(dòng)模型后,不能觀察仿真進(jìn)程,但仍可通過顯示模塊觀察輸出,適用于批處
14、理方式4。3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 單邊帶調(diào)制 (1)調(diào)制模塊和參數(shù)設(shè)置單邊帶調(diào)制模塊如圖3-1。調(diào)制信號(hào)與載波相乘,形成DSB信號(hào),DSB信號(hào)經(jīng)過低通濾波器,濾除上邊帶,保留下邊帶(LSB),得到下邊帶信號(hào);經(jīng)過高通濾波器,濾除下邊帶,保留上邊帶(USB),得到上邊帶信號(hào)?;鶐盘?hào)(調(diào)制信號(hào))幅度為2,頻率為2,如圖3-2。載波信號(hào)幅度為2,頻率為10,如圖3-3。濾波器參數(shù)設(shè)置如圖3-4,圖3-5所示。圖3-1 單邊帶調(diào)制模塊 圖3-2 基帶信號(hào)參數(shù)設(shè)置 圖3-3 載波信號(hào)參數(shù)設(shè)置圖3-4 單邊帶調(diào)制中低通濾波器參數(shù)設(shè)置圖3-5 單邊帶調(diào)制中高通濾波器參數(shù)設(shè)置 (2)仿真結(jié)果及分析調(diào)制模塊的仿真
15、波形圖如圖3-6所示。圖3-6 調(diào)制模塊中各階段時(shí)域波形圖 第1路是基帶信號(hào)波形,第2路是載波信號(hào)波形,第3路是雙邊帶信號(hào)波形,第4路是通過低通濾波器后的下邊帶信號(hào)波形。 調(diào)制模塊的仿真波形圖如圖3-7所示。第1路是通過濾波器后的上邊帶信號(hào)波形,第2路是雙邊帶信號(hào)波形,第3路是載波信號(hào)波形,第4路是基帶信號(hào)波形。圖3-7 調(diào)制模塊中各階段時(shí)域波形圖 調(diào)制模塊中各階段波形的功率譜如圖3-8至圖3-12所示。調(diào)制信號(hào)先與載波相乘得DSB信號(hào),再通過濾波器得下SSB信號(hào)。分析觀察可知,調(diào)制過程中信號(hào)功率譜的形狀不變,只是頻率的搬移,符合線性調(diào)制的的原理。 圖3-8 調(diào)制信號(hào)功率譜 圖3-9 載波信號(hào)
16、功率譜 圖3-10 雙邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜 圖3-11 通過低通濾波器后的下邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜圖3-12 通過高通濾波器后的上邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜3.2 SSB相干解調(diào) (1)相干解調(diào)模塊及參數(shù)設(shè)置SSB的相干解調(diào)模塊如圖3-13所示。在SSB的相干解調(diào)模塊中,SSB調(diào)制信號(hào),與相干載波相乘,再經(jīng)過低通濾波器,得到解調(diào)信號(hào)。相干載波幅度為2,頻率為10。下邊帶信號(hào)經(jīng)過的低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)如圖3-14,上邊帶信號(hào)經(jīng)過的低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)如圖3-15。 圖3-13 SSB調(diào)制解調(diào)模塊 圖3-14 SSB相干解調(diào)中濾波器參數(shù)設(shè)置 圖3-15 SSB相干解調(diào)中濾波器參數(shù)設(shè)置(2) 仿真結(jié)果及分析SSB相干
17、解調(diào)仿真波形如圖3-16所示。第1路是輸入信號(hào)波形,第2路是調(diào)制信號(hào)與載波相乘后的信號(hào),第3路是單邊帶信號(hào)波形(下邊帶信號(hào)),第4路是單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào),第5路是解調(diào)后的波形圖。解調(diào)后的信號(hào)功率譜如圖3-19,分析可知,解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣,符合設(shè)計(jì)要求。 圖3-16 SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形圖SSB相干解調(diào)仿真波形如圖3-17所示。第1路是解調(diào)后的波形圖,第2路是單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào),第3路是單邊帶信號(hào)波形(上邊帶信號(hào)),第4路是調(diào)制信號(hào)與載波相乘后的信號(hào),第5路是輸入信號(hào)波形。解調(diào)后的信號(hào)功率譜如圖3-20,分析可知,解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一
18、樣,符合設(shè)計(jì)要求。 圖3-17 SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形圖 相干解調(diào)模塊中各過程信號(hào)功率譜如圖3-18至圖3.-20所示。解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。圖3-18 未解調(diào)前信號(hào)功率譜圖3-19 SSB解調(diào)后信號(hào)功率譜圖3-20 SSB解調(diào)后信號(hào)功率譜3.3 加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào) 由于在上面,已分別討論過上下邊帶信號(hào),且上下邊帶使用的高斯噪聲參數(shù)相同,所以這里只討論下邊帶信號(hào)。 高斯噪聲是指它的概率密度函數(shù)服從高斯分布(即正態(tài)分布)的一類噪聲。在理想信道調(diào)制與解調(diào)的基礎(chǔ)上,在調(diào)制信號(hào)上加入高斯噪聲,把Simulink噪聲源下的高斯噪聲模塊(Gaussian Noi
19、se Generator)加入到模型中。加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)模塊如圖3-21所示。示波器Scope1中,第1路為調(diào)制信號(hào)波形,第2路為調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)相乘后的雙邊帶信號(hào)波形,第3路為經(jīng)過低通濾波器形成的單邊帶信號(hào)波形,第4路為疊加高斯噪聲后的單邊帶信號(hào)波形,第5路為經(jīng)過帶通濾波器的信號(hào)單邊帶信號(hào)波形,第6路為單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào)波形,第7路為解調(diào)出的信號(hào)。 圖3-21加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)(1) 波形失真與高斯噪聲均值的關(guān)系高斯噪聲均值為0.1,方差為0時(shí),SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形如圖3-23。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示可見波形相對(duì)原波形失真較小,功率譜如圖3-
20、25所示,相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較小。高斯噪聲均值為5,方差為1時(shí),SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形如圖3-27。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第 7路所示,可見波形失真較大。其功率譜如圖3-28,相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較大。 分析可知,高斯白噪聲的均值越大,輸出信號(hào)失真越大。 圖3-22 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置 圖3-23 SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形圖 圖3-24 輸入信號(hào)功率譜圖3-25 噪聲均值為0.1,方差為1時(shí)的輸出信號(hào)功率譜 圖3-26 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置圖3-27 SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形圖 圖3-28 輸入信號(hào)功率譜 圖3-29 噪聲均值為5,方差為1時(shí)輸出信號(hào)的功率譜(2) 波形失真與高斯噪
21、聲方差的關(guān)系 高斯噪聲均值為0.1,方差為0時(shí),SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形如圖3-23。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示,可見波形相對(duì)原波形失真較小,功率譜如圖3-25所示,相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較小。高斯噪聲均值為0.1,方差為10時(shí),SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形如圖3-31。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示,可見波形相對(duì)原波形失真較大。功率譜如圖3-33所示,相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較大。 分析可知,高斯噪聲的方差越大,輸出信號(hào)失真越大。 圖3-30 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置圖3-31 SSB調(diào)制解調(diào)各過程時(shí)域波形圖圖3-32 輸入信號(hào)功率譜圖3-33 噪聲均值為0.1,方差為10時(shí)輸出信號(hào)的功率
22、譜4 仿真電路分析與總結(jié)在仿真過程中遇到了一些問題。不過通過查閱資料,尋求老師和同學(xué)的幫助,最終得到解決。由于對(duì)SSB調(diào)整解調(diào)原理了解的不夠透徹,一開始就遇到了問題,不知道如何通過simulink正確仿真調(diào)制解調(diào)過程。后來通過將調(diào)制解調(diào)過程分為調(diào)制模塊,解調(diào)模塊,分別分析仿真,然后再將調(diào)制解調(diào)模塊組合到一起,得到了正確的仿真電路,最后再加入高斯白噪聲,得到疊加了噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真電路。在最開始,我本來只仿真了上邊帶SSB調(diào)制解調(diào)過程,即將雙邊帶信號(hào)通過一個(gè)高通濾波器。但為了讓仿真更精確,便于對(duì)比分析,得出結(jié)論,最后決定同時(shí)仿真上下邊帶SSB調(diào)制解調(diào)過程,即分為兩路,雙邊帶信號(hào)在上路通
23、過低通濾波器,得到下邊帶信號(hào),下路通過高通濾波器,得到上邊帶信號(hào)。最后得到兩路的仿真波形和頻譜可以相互對(duì)比分析。仿真過程中,我將調(diào)制信號(hào)的頻率設(shè)為了10,載波信號(hào)的頻率設(shè)為了20,由于調(diào)制信號(hào)的頻率太高,與載波信號(hào)的頻率差距較小,仿真結(jié)果不明顯,不利于分析比較得出結(jié)論。在黃老師的建議下,最終將調(diào)制信號(hào)的頻率改為2,載波信號(hào)的頻率改為10后,仿真結(jié)果容易觀察分析。在設(shè)置頻譜儀的參數(shù)時(shí)也遇到了一些問題。為了讓波形和功率譜更容易觀察,必須要調(diào)整坐標(biāo),但是由于從未在simulink中使用過頻譜儀,所以對(duì)于頻譜儀的參數(shù)設(shè)置不太了解。但是,經(jīng)過查閱資料,和同學(xué)討論,然后對(duì)參數(shù)的調(diào)試仿真,最后找到了合適參數(shù)
24、設(shè)置。在分析高斯白噪聲對(duì)仿真的影響時(shí),也遇到了問題。均值和方差同時(shí)對(duì)仿真結(jié)果有影響,所以最后采用的控制變量法。先保持均值不變,改變方差,觀察波形和功率譜的變化,得出結(jié)論,然后再保持方差不變,改變均值,觀察波形和功率譜的變化,得出結(jié)論。未加入噪聲時(shí),對(duì)示波器和頻譜儀分析可知,解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣,解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣,所以符合設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。疊加入噪聲后,能觀察到,解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真,解調(diào)后的功率譜相對(duì)原功率譜也有失真,而且高斯噪聲的均值和方差均會(huì)影響解調(diào)結(jié)果。分析可知,均值不變,高斯噪聲的方差越大,輸出信號(hào)失真越大;方差不變,高斯噪聲的均值越到,
25、輸出信號(hào)失真越大,所以也符合設(shè)計(jì)要求。5 結(jié)束語(yǔ)兩周的課程設(shè)計(jì)說長(zhǎng)不長(zhǎng)說短不短,如果好好利用,我們不僅可以鞏固學(xué)過的知識(shí),也能拓寬自己的視野,提升自己的能力。從一開始的無從下手,到最后的自我提升,無可否認(rèn),這是對(duì)我們自身能力的重新認(rèn)識(shí)和提升挑戰(zhàn)。通信原理是通信、電子、信息領(lǐng)域中最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,通信原理對(duì)于我們通信工程的學(xué)生來說是一門很重要的科目,不僅僅因?yàn)樗w了通信工程的許多理論知識(shí),是考研的科目,而且其實(shí)踐性很強(qiáng)。 通信系統(tǒng)作為一個(gè)實(shí)際系統(tǒng),是為了滿足社會(huì)與個(gè)人的需求而產(chǎn)生的,目的就是傳送消息(例如數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等)。通信技術(shù)的發(fā)展,特別是近30年來形成了通信原理的主要理論體系,
26、即信息論基礎(chǔ)、編碼理論、調(diào)制與解調(diào)理論、同步和信道復(fù)用等。本課程教學(xué)的重點(diǎn)是介紹數(shù)字通信系統(tǒng)中各種通信信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和解調(diào)的基本理論和方法,使學(xué)生掌握和熟悉通信系統(tǒng)的基本理論和分析方法,為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。5 所以通信原理課程設(shè)計(jì)也對(duì)我們受益匪淺通過此次課程設(shè)計(jì),讓我更深入的了解了模擬信號(hào)的調(diào)制解調(diào),注意到很多以前沒有注意到的細(xì)節(jié),學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。從一個(gè)小模塊設(shè)計(jì)到具有一定功能的完整模塊設(shè)計(jì),從單個(gè)小問題的判斷調(diào)試到整體化模塊的分析思維,本次課程設(shè)計(jì)不但使我對(duì)通信原理了解得更透徹,也使我認(rèn)識(shí)到理論當(dāng)與實(shí)際相聯(lián)系時(shí)才能使它的指導(dǎo)性充分地體現(xiàn)出來。當(dāng)然,在設(shè)計(jì)過程中或
27、多或少的遇到了一些問題,但在老師和同學(xué)的幫助下找出了原因所在。更培養(yǎng)了我利用自己的知識(shí)解決問題的能力。讓我意識(shí)到將理論與實(shí)際結(jié)合起來的重要性,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能將知識(shí)為我所用,從而運(yùn)用到實(shí)際生活中,提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。這次課程設(shè)計(jì)也我意識(shí)到遇到問題不要一味的依賴于老師,還可以通過上網(wǎng),去圖書館查找資料解決問題,這樣不僅提高了自己解決問題的能力,也更容易掌握知識(shí)。俗話說柴多火焰高,如果只憑自己的知識(shí),我會(huì)浪費(fèi)許多的時(shí)間和精力,可是滴水成海,在同學(xué)和老師的幫助下,我不僅把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用的課程設(shè)計(jì)中,還體會(huì)到設(shè)計(jì)
28、成功后帶來的成就感。在本次課程設(shè)計(jì)中,特別感謝黃老師在本次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我的細(xì)心指導(dǎo),讓我深層次地了解如何在MATLAB/Simulink中通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析,并順利完成課程設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)1樊昌信,曹麗娜. 通信原理. 第6版. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社,20122邵玉斌. Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析. 北京:清華大學(xué)出版社, 20083 周炯槃,龐沁華,續(xù)大我,吳偉陵,楊鴻文. 通信原理. 北京:北京郵電大學(xué)出版社,20084 張化光,孫秋野. MATLAB/Simulink實(shí)用教程. 北京:人民郵電出版社,20095wanstea. 通信原理. 百度百科,http:/
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