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最新基于simulink的通信系統(tǒng)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2026-07-20 03:04 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】始電信號(hào) 轉(zhuǎn) 換成相應(yīng) 的消息，如電話機(jī) 將對(duì) 方傳來的電信號(hào) 還原成了聲音。如圖 32 所示：圖 32 模擬通信系統(tǒng)一般模型數(shù)字通信系統(tǒng)模型在數(shù) 字通信系統(tǒng) 中，信源，信道，調(diào) 制器，解調(diào) 器，收信者和模擬的一樣，加密器，編碼器看名字就能猜出功能了吧，需要說明的是，圖中調(diào) 制器 / 解調(diào) 器、加密器 / 解密器、編碼器 / 譯碼器等環(huán) 節(jié) ，在具體通信系統(tǒng) 中是否全部采用，這要取決于具體設(shè) 計(jì) 條件和要求。但在一個(gè) 系統(tǒng) 中，如果發(fā) 端有調(diào) 制 / 加密 / 編碼，則收端必須有解調(diào) / 解密 / 譯碼。通常把有調(diào) 制器 / 解調(diào) 器的數(shù) 字通信系統(tǒng) 稱為數(shù) 字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 。數(shù) 字基帶傳輸通信系統(tǒng) 與頻帶傳輸系統(tǒng) 相對(duì) 應(yīng) ，我們把沒有調(diào) 制器 / 解調(diào) 器的數(shù) 字通信系統(tǒng) 稱為數(shù) 字基帶傳輸通信系統(tǒng) ，如圖所示。圖中基帶信號(hào) 形成器可能包括編碼器、加密器以及波形變換等，接收濾波器亦可能包括譯碼器、解密器等。模擬信號(hào) 數(shù) 字化傳輸通信系統(tǒng) 上面論述的數(shù) 字通信系統(tǒng) 中，信源輸出的信號(hào) 均為數(shù) 字基帶信號(hào) ，實(shí) 際上，在日常生活中大部分信號(hào) （如語(yǔ) 音信號(hào) ）為連續(xù) 變化的模擬信號(hào) 。那么要實(shí) 現(xiàn) 模擬信號(hào) 在數(shù) 字系統(tǒng) 中的傳輸，則必須在發(fā) 端將模擬信號(hào) 數(shù) 字化，即5進(jìn) 行 A/D 轉(zhuǎn) 換；在接收端需進(jìn) 行相反的轉(zhuǎn) 換，即 D/A 轉(zhuǎn) 換。實(shí) 現(xiàn) 模擬信號(hào)數(shù) 字化傳輸的系統(tǒng) 如圖 33 所示。圖 33 數(shù)字通信系統(tǒng)一般模型圖 34 數(shù)字通信系統(tǒng)仿真模型模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)根據(jù)信號(hào)方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。什么是模擬通信呢？比如在電話通信中，用戶線上傳送的電信號(hào)是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個(gè)變化的電信號(hào)無(wú)論在時(shí)間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)。在用戶線上傳輸模擬信號(hào)的通信方式稱為“模擬通信” 。數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，6它是一種離散的、脈沖有無(wú)的組合形式，是負(fù)載數(shù)字信息的信號(hào)。電報(bào)信號(hào)就屬于數(shù)字信號(hào)。現(xiàn)在最常見的數(shù)字信號(hào)是幅度取值只有兩種(用 0 和 1 代表)的波形，稱為“二進(jìn)制信號(hào)” 。 “數(shù)字通信”是指用數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?數(shù)字通信與模擬通信相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：首先是抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字通信中的信息是包含在脈沖的有無(wú)之中的，只要噪聲絕對(duì)值不超過某一門限值，接收端便可判別脈沖的有無(wú)，以保證通信的可靠性。其次是遠(yuǎn)距離傳輸仍能保證質(zhì)量。因?yàn)閿?shù)字通信是采用再生中繼方式，能夠消除噪音，再生的數(shù)字信號(hào)和原來的數(shù)字信號(hào)一樣，可繼續(xù)傳輸下去，這樣通信質(zhì)量便不受距離的影響，可高質(zhì)量地進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。此外，它還便于采用大規(guī)模集成電路，便于實(shí)現(xiàn)加密處理，便于實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)的計(jì)算機(jī)管理等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，必須使發(fā)送端發(fā)出的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，這個(gè)過程稱為“模數(shù)變換” 。模擬信號(hào)數(shù)字化最基本的方法有三個(gè)過程，第一步是“抽樣” ，就是對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行離散化處理，通常是以相等的時(shí)間間隔來抽取模擬信號(hào)的樣值。第二步是“量化” ，將模擬信號(hào)樣值變換到最接近的數(shù)字值。因抽樣后的樣值在時(shí)間上雖是離散的，但在幅度上仍是連續(xù)的，量化過程就是把幅度上連續(xù)的抽樣也變?yōu)殡x散的。第三步是“編碼” ，就是把量化后的樣值信號(hào)用一組二進(jìn)制數(shù)字代碼來表示，最終完成模擬信號(hào)的數(shù)字化。數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。接收端則是一個(gè)還原過程，把收到的數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)，即“數(shù)據(jù)摸變換” ，從而再現(xiàn)聲音或圖像。如果發(fā)送端發(fā)出的信號(hào)本來就是數(shù)字信號(hào)，則用不著進(jìn)行模數(shù)變換過程，數(shù)字信號(hào)可直接進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。區(qū)別在于調(diào)制方式不同。模擬通信，技術(shù)很成熟，就是將模擬信號(hào)與載波進(jìn)行調(diào)制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號(hào)的獨(dú)特性，接受端通過低通濾波器，還原初始模擬信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)，首先進(jìn)行采樣，對(duì)于采樣幅值進(jìn)行編碼（0，1 編碼），然后進(jìn)行調(diào)制，相移鍵控等。接受端還原即可。區(qū)別在于，由于數(shù)字通信其傳輸數(shù)字抽樣信號(hào)，在接受端可以得到還原，所以信號(hào)傳輸率高。而模擬信號(hào)，是對(duì)于信號(hào)的直接調(diào)制，與載波相乘，當(dāng)傳輸途中有干擾時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的沖擊，是不可修復(fù)的，所以造成失楨。數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn):（1）抗干擾能力強(qiáng)由于在數(shù)字通信中，傳輸?shù)男盘?hào)幅度是離散的，以二進(jìn)制為例，信號(hào)的取值只有兩個(gè)，這樣接收端只需判別兩種狀態(tài)。信號(hào)在傳輸過程中受7到噪聲的干擾，必然會(huì)使波形失真，接收端對(duì)其進(jìn)行抽樣判決，以辨別是兩種狀態(tài)中的哪一個(gè)。只要噪聲的大小不足以影響判決的正確性，就能正確接收（再生）。而在模擬通信中，傳輸?shù)男盘?hào)幅度是連續(xù)變化的，一旦疊加上噪聲，即使噪聲很小，也很難消除它。數(shù)字通信抗噪聲性能好，還表現(xiàn)在微波中繼通信時(shí)，它可以消除噪聲積累。這是因?yàn)閿?shù)字信號(hào)在每次再生后，只要不發(fā)生錯(cuò)碼，它仍然像信源中發(fā)出的信號(hào)一樣，沒有噪聲疊加在上面。因此中繼站再多，數(shù)字通信仍具有良好的通信質(zhì)量。而模擬通信中繼時(shí)，只能增加信號(hào)能量（對(duì)信號(hào)放大），而不能消除噪聲。（2）差錯(cuò)可控?cái)?shù)字信號(hào)在傳輸過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（差錯(cuò)），可通過糾錯(cuò)編碼技術(shù)來控制，以提高傳輸?shù)目煽啃浴＃?）易加密數(shù)字信號(hào)

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