基于matlab信號(hào)源、濾波器和信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)畢業(yè)論文-資料下載頁

【導(dǎo)讀】門課程學(xué)習(xí)起來更加透徹的接受，是各高校及相關(guān)學(xué)習(xí)者的熱點(diǎn)話題。理的抽象特點(diǎn)提出了使用MATLAB仿真進(jìn)行可視化。邊練邊學(xué)邊設(shè)計(jì)的環(huán)境下，完成對(duì)通信系統(tǒng)枯燥的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。量的復(fù)雜計(jì)算，使學(xué)習(xí)效果得到明顯的改善。本文具體講解了應(yīng)用MATLAB語。本設(shè)計(jì)主要闡述了基于MATLAB工具的建設(shè)通信系統(tǒng)概念模型的原理以。解調(diào)作用進(jìn)行分析。

　　

【正文】 統(tǒng)計(jì)信源也就是噪聲源，在 Simulink 中，除了隨機(jī)信號(hào)源還有四個(gè)噪聲源模塊，分別為高斯噪聲發(fā)生器、均勻噪聲發(fā)生器、瑞利噪聲發(fā)生器和賴斯噪聲發(fā)生器。在 Mat lab 軟件的操作環(huán)境下，我們可以用函數(shù)的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種偽隨機(jī)數(shù)的使用。其函數(shù)的調(diào)用方法如： y = random(’name’,A1,A2,A3,m,n)。 ’name’,A1,A2,A3,m,n分別為分布名稱：分布相應(yīng)的參數(shù)和隨機(jī)矩陣的參數(shù)。 另外，我們也可以使用隨機(jī)數(shù)序列對(duì)應(yīng)的命令在統(tǒng)計(jì)工具箱中調(diào)用函數(shù)，如：betarnd, binornd, gamrnd, hygernd, , nbinrnd, nctrnd, normrnd, raylrnd, unidrnd, weibrnd。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 5 設(shè)計(jì)實(shí)例分析 調(diào)幅廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析 最早期的無線電傳輸技術(shù)就是基于模擬信號(hào)幅度調(diào)制的技術(shù)，用聲音信號(hào)控制高頻率的正弦信號(hào)的幅度，然后把高頻率的正弦 信號(hào)進(jìn)行幅度放大再通過天線以電磁波的形式發(fā)射出去。通過對(duì)低頻率信號(hào)段搬移到高頻率段上的技術(shù)解決實(shí)際生活中信號(hào)傳輸?shù)膯栴}，大大提高了發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的效率。 在通信傳播中，我們可以直接聽到的聲音信號(hào)的頻率范圍在 20~20KHz 之間，是通過麥克將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行傳播的。通過的大量的實(shí)驗(yàn)研究人耳可以接受的頻率區(qū)域在 300~3400Hz 左右，因此，為了提高頻帶傳輸?shù)男使?jié)約寬帶資源國際標(biāo)準(zhǔn)將通信的傳輸頻帶定在 300~3400Hz。而調(diào)幅廣播的頻率更寬的原因在于在實(shí)際的廣播傳輸聲音時(shí)還要播出音樂需要更寬的頻 帶。 采用 Simulink 中的 Filter Design 模塊進(jìn)行模擬仿真，使未加入噪聲的信號(hào)和含有噪聲的信號(hào)在同一個(gè)示波器上顯示出來以便于觀察其仿真波形。在接收端采用相同的鋁箔去對(duì)信號(hào)和噪聲進(jìn)行濾波再用統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)輸出信號(hào)的功率和噪聲功率進(jìn)行計(jì)算，最后在 display 顯示出輸出信噪比的結(jié)果。 對(duì)中波調(diào)幅廣播系統(tǒng)的傳輸進(jìn)行仿真的參數(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)： 基帶信號(hào)：音頻的最大幅度為 1，基帶的測試信號(hào)設(shè)置在 100~6000Hz 內(nèi)。 載波：將載波設(shè)置為初相位為 0，頻率范圍為 550~1605Hz 內(nèi)的給定幅值正弦波。 接收端的濾波器設(shè)置參數(shù)為： 12KHz 的帶寬和 1000KHz 的中心頻率。 在信道中加入噪聲，在此系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)中需計(jì)算出信道中應(yīng)加信道噪聲的方差，最后要測量接收機(jī)選頻濾波器的實(shí)際輸出信噪比。在系統(tǒng)中弱調(diào)制度為 時(shí)，接收機(jī)選頻濾波器的輸出信噪比應(yīng)為 20dB。 載波頻率為系統(tǒng)的最高工作頻率，而設(shè)計(jì)仿真的采樣率應(yīng)為 10 倍的最高工作頻率，所以系統(tǒng)的取仿真步長為： 8max1 / 1 0 6 . 2 3 * 1 0stept f s??? (51) 相應(yīng)的仿真采樣率是仿真帶 寬的兩倍，因而仿真帶寬為： 1 / 2 8 0 2 5 . 7stepw t K H z?? (52) 基帶測試正弦信號(hào)為： ( ) cos 2m t A Ft?? (53) 載波： ( ) cos 2 cc t ft?? (54) 調(diào)制輸出信號(hào)： ( ) (1 c o s 2 ) c o s 2acs t m F t f t???? (55) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 設(shè)調(diào)制度為 am 則 ()st 的輸出平均功率為： 21 / 2 / 4aPm?? (56) 假如信道是沒有衰減的，設(shè)加入的噪聲功率譜的密度是 0/2N ，則仿真帶寬內(nèi)的噪聲采樣值的方差應(yīng)為： 2 / 2 * 2ooN W N W? ?? (57) 假設(shè)接收選頻濾波器的帶寬和增益分別為 B 和 1，那么選頻濾波器的輸出噪聲功率應(yīng)為： / 2 * 2ooN N B N B?? (58) 因而可得接收選頻濾波器的輸出信噪比為： 2/ / / ( / )o u t oS N R P N P N B P B W?? ? ? (59) 最終可求的信道中噪聲的方差： 2 / outPW SNR B? ? (510) 由以上的公式可以編寫程序計(jì)算出信道中噪聲的方差，并由方差值和其他的已知數(shù)值作為仿真系統(tǒng)的參數(shù)。 中波調(diào)幅廣播系統(tǒng)參考模型如下圖 51 所示。 圖 51 中波調(diào)幅廣播傳輸系統(tǒng)仿真參考模型 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)利用 MATLAB 軟件將概念性強(qiáng)的通信理論和可視化低的信號(hào)波形等通過仿真在屏幕上直觀的顯示出來。本文講述了 mat lab 和 Simulink 模塊的研究意義及其基本操作平臺(tái)的口，通過對(duì)基本通信模塊的建模與分析構(gòu)建出通信系 統(tǒng)的概念模型，對(duì)通信模塊的信源模塊、濾波器和調(diào)制解調(diào)做了模擬仿真并做了具體的分析。 通過本次的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的掌握了調(diào)制與解調(diào)、包絡(luò)檢波和同步檢波以及濾波器設(shè)計(jì)的具體原理與設(shè)計(jì)步驟。最后以中波調(diào)幅廣播傳輸系統(tǒng)仿真為例做出了Simulink 仿真模型，通過實(shí)例感受 mat lab 在通信系統(tǒng)的運(yùn)用。最后總結(jié)出，在MATLAB 中的 Simulink 工具箱對(duì)通信系統(tǒng)模型進(jìn)行搭建，并對(duì)通信系統(tǒng)模型中的各模塊進(jìn)行波形仿真，可以將抽象的理論轉(zhuǎn)化成形象化的圖像。在通信系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中引入 MATLAB 仿真軟件可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不 足，完成對(duì)通信系統(tǒng)枯燥的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。 在本次的設(shè)計(jì)中，雖然 matlab 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真的結(jié)果比較直觀大大的提高了可視化，但是在編寫程序中要精心和耐心，程序里的每一個(gè)語句包括標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都不容一點(diǎn)錯(cuò)誤，軟件的實(shí)用性確實(shí)高但需要我們花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行精細(xì)的學(xué)習(xí)。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 致 謝 在 論文的準(zhǔn)備 過程中 ， 雖然遇到很多專業(yè)相關(guān)的問題，但經(jīng)過鄭老師悉心的指導(dǎo)以及自己大量的查閱資料，最終解決了林林總總的問題。這次的設(shè)計(jì) 使我 對(duì)通信系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解 ， 同時(shí)也顯現(xiàn)出了自己在之前學(xué)習(xí)中 的弊端、經(jīng)驗(yàn)的欠缺等等 。 “沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”， 通過 本次 親自動(dòng)手 的設(shè)計(jì)與研究，使自己所學(xué)的理論與實(shí)踐相結(jié)合不再是所謂的 紙上談兵。 大學(xué)讓我認(rèn)識(shí)到任何事情都是一個(gè)否定之否定的過程 ， 發(fā)現(xiàn)不足之處 并 加以改正 然后再發(fā)現(xiàn)問題再及時(shí)改正，踐行 “ 下定決心、不怕犧牲、排除萬難、去爭取勝利！ ”的知行觀。 此次的 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 能夠順利的完成，讓 我 明白了一個(gè)深刻的道理，就是 在今后的 工作或 學(xué)習(xí) 的實(shí)踐過程中，必須 要不懈 的 努力， 在困難面前絕不低頭、永不后退 ，一定要 細(xì)心仔細(xì) 的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后 要有耐心的對(duì)其問題進(jìn)行解決。 只有 嚴(yán)格要求自 己擁有不可代替性才是成功 的 關(guān)鍵，才能在以后的事業(yè) 上 達(dá)到巔峰并保持矗立不倒， 才 可能收獲成功的喜悅，才能幫助社會(huì)及他人以實(shí)現(xiàn)對(duì)祖國、對(duì)社會(huì)的回報(bào)！這次的設(shè)計(jì)還 培養(yǎng)了 我的獨(dú)立思考和自我實(shí)踐 的能力， 讓 我學(xué)會(huì)了很多 的學(xué)習(xí) 方法， 磨礪出堅(jiān)強(qiáng)的意志， 這正是 成功路上 最 需要的也是最 實(shí)用的。 想 要面對(duì)社會(huì)的 各種挑戰(zhàn)就要克服各種困難就要艱苦奮斗， 就像我國 可歌可泣的航空航天精神一樣 。 回顧起此論文的書寫 過程 ，從理論到實(shí)踐，再從實(shí)踐到理論， 算得上苦多于甜 但 最終是苦盡甘來 學(xué)到 了很多的知識(shí) 。至此，大學(xué)的生活將要畫上句號(hào)，在這里我要把 敬意獻(xiàn)給鄭麗丹老師，是她的悉心指導(dǎo)和不懈的支持讓我完成了課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，還有我同組的同學(xué)，是他們營造了一個(gè)良好的氛圍。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 參考文獻(xiàn) [1] 張輝，曹麗娜 ． 現(xiàn)代通信原理與技術(shù) [M]． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20xx(7)． [2] 沈保鎖，候春萍 ． 現(xiàn)代通信原理 [M]． 北京：國防工業(yè)出版社， 20xx（ 1） . 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