1、 1 通信系统建模与仿真课程设计通信系统建模与仿真课程设计 2011 级 通信工程 专业 * 班级 题题 目目 基于 SIMULINK 的基带传输系统的仿真 姓姓 名名 * 学号学号 * 指导教师指导教师 2014 年 月 日 2 1.1.任务书任务书 试建立一个基带传输模型，发送数据为二进制双极性不归零码，发送滤波器 为平方根升余弦滤波器，滚降系数为 0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与 发送滤波器相匹配。发送数据率为 1000bps。 （1） 设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误 码率。 （2） 要求观察接收信号眼图，说明眼图意义与影响因素，改变影响眼图的 参数
2、，观察是否有变化。 （3） 设计定时提取系统， 说明定时提取的原理， 观察定时提取脉冲的波形， 说明其正确性。 2. 基带系统的理论分析基带系统的理论分析 根据 Simulink 提供的仿真模块， 数字调制系统的仿真可以简化成如图 3.2 所 示的模型： 图图 3. 2 数字调制系统仿真框图数字调制系统仿真框图 基 带 信 号 调 制 器 信 道 解 调 器 基 带 信 号 噪声源 图图 3.4 2-ASK 信号接收系统组成框图信号接收系统组成框图 根据 3.3（a）所示方框图产生 2-ASK 信号，并用图 3.4（b）所示的相干解调 3 法来解调 整个的仿真系统的调制与解调过程为： 首先将信
3、号源的输出信号与载波通过相乘 器进行相乘， 在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘， 接着通过低通滤波器、 抽样判决器，最后由示波器显示出各阶段波形，并用误码器观察误码率。 在 MATLAB 下 Simulink 仿真平台构建了 ASK 调制与解调仿真电路图如图 3-1 所示： 将信号源的码数率设为 1B/S,即频率为 1 Hz。 在调制解调系统中，载波信号的频率一般要大于信号源的频率。信号源频率 为 1 Hz，所以将载波频率设置为 6 Hz，由于在载波参数设置里，频率的单位是 rad/sec，所以即为 12*pi。 低通滤波器的频带边缘频率与信号源的频率相同，前面设置信号源频率为 1 Hz，
4、所以对话框中“Passband edge frequency (rads/sec)：”应填“2*pi”。 对于 2ASK 系统，判决器的最佳判决门限为 a/2(当 P(1)=P(0)时)，它与接 受机输入信号的幅度有关。当接收机输入的信号幅度发生变化，最佳判决门限 也将随之改变。 量化器抽样频率等于信号源频率。前面已经设置信号源频率为 1Hz，即抽样 频率为 1Hz，所以对话框中“Sample time (-1 for inherited):”应填“1”。 设置好参数之后，进行仿真，由示波器的输出波形可知，信号的调制解调成 功， 但存在 1 比特的时延 （用时延时间乘以采样量化编码器的采样频率
5、） 。 因而， 4 误码器的可接纳时延为 1 比特。其参数设置如图 3-7 所 经过误码器的 1 比特时延后，其误码率为 0，结果正确。 输入信号经过 ASK 调制解调系统后， 输出的各个波形(从上到下分别是输入 信号、载波信号、已调信号、经过乘法器的解调信号、经过低通滤波器的解调信 号，输出信号) 第一路为信号源模块波形图，第二路为 ASK 调制后波形图，第 三路为调制信号与载波相乘后波形图，第四路为经过低通滤波器后波形图，第五 路为 ASK 解调波形图。由各波形可看出该 ASK 调制解调系统符合设计要求。 如图 3-9 所示： 整个加入高斯白噪声后的 ASK 仿真系统的调制与解调过程为：
6、首先将信号源 的输出信号与载波通过相乘器进行相乘，送入加性高斯白噪声（AWGN）信道中 传输。在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘，接着通过低通滤波器、抽样 判决器，最后由示波器显示出各阶段波形，并用误码器观察误码率。 高斯白噪声的抽样时间设置为 0.01。 带通滤波器的下频应该等于载波频率与调制信号频率之差，上频应该等于 载波频率与调制信号频率之和。 前面已设置信号源频率为1Hz， 载波频率为6Hz, 计算得上、 下截止频率分别为 7Hz、 5Hz， 转换成以 rads/sec 为单位即为 14*pi 、 5 10*pi。所以“Lower passband edge frequency (rads/sec) Upper passband edge frequency (rads/sec)”应填“10*pi 、14*pi”。 设置好参数之后，进行仿真，由示波器的输出波形可知，信号的调制解调成 功，但存在 0.01 秒的时延，即信号时延了 2 比特（用时延时间乘以采样量
