MATLAB应用于数字通信系统调制解调技术的仿真设计方案研究

1、毕业论文题目：MATLAB应用于数字通信系统调制解调技术的仿真设计研究院:名:业:指导教师:摘要如今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑 作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此信号的调制方 式也由模拟方式持续、广泛地向数字方式转换。本论文根据当今现代通信技术 的发展，对信号的数字调制方式的一种一 MFSK 的调制解调原理进行了研究和 实验。并用城市地形对设计结果进行了论证。关键词：城市地形；通信系统；FSK ； MFSK 仿真AbstractNow it is an in formatio n society .In the all of in f

2、ormatio n tech no logies, tran smissi onand com muni cati on of in formatio n take an importa nt effect. For the tran smissi on ofin formatio n, Digital com muni catio n has bee n an importa nt means . So the way of signal modulati on is con verted from an alog to digital continu ally and widely. Th

3、is thesisstudies the theory of modulati on and demodulati on of MFSK scheme which is a kind ofdigital method depending on the development of today communication tech no logies.And the result of desig n has bee n validated withurba n topographic. Key Words: urbanurbantopographictopographic。 com muni

4、cati on system0FSK。 MFSK。simulatio n学生姓名:学号:目录第一章绪论.第二章 数字通信系统及调制解调.2.1 数字通信系统.2.2 信道编码.2.3 调制解调技术.2.4 程序仿真中相关 MATLAB函数（M 函数）的介绍.第三章本论.3.1 提出城市地形 MFSI 技术探析.3.2MSK 原理.3.3MSK 调制的特点.3.4 模型设计原理.第四章具体设计.4.1 针对城市地形 MFSI 设计技术方案.4.2 城市地形下 MFSK 仿真方案设计.4.3MFSK 调制 VHDL 程序仿真图及注释.第五章 结论.致谢.参考文献.第一章 绪论当今， 通信技术的发展

5、 日新月异， 通信系统也 日趋复杂，因此在各种通信 系统的设计研发环节中， 软件仿真已成为必 不可少的部分。 Matlab 语言的 simulink 动态系统仿真软件包，是一个常用的电子设计自动化 （ E D A ） 软件， 它支持连续、 离散两种混合的线性和非线性系统 ， 也支持具有多种采 样速率的 多速率系统。尤其是它所包含的各种通信仿真模块已作为各 种通信 系统分析、 设计 、 仿真和实验的综合平台。在频带受限的信道中，总是希望 既能提高频带利用率，又能在不增加信道 传输带宽的前提下降低差错率。多进 制频移控（ MFSK，multiplefrequency shift keying），是

6、一种在各种频率离散音频脉冲爆发传送数字信息的信号调制方法。 它原来是欧洲和英国政府机构 在 20 世纪中叶使用。在那时它叫做 Piccolo, 一种乐器的名字，这种乐器的声 音音调很高，就像一个 MFSK 信号经过收音机的喇叭时发出的声音。MFSK 类似频移监控（FSK，但是使用的频率要至少多两个。最常见的 MFSK 形式使用 16 个频率，叫做 MFSK16 这些音调一次传送一个。每个音调持续时间不到一秒。 MFSK 中波特（每秒传输的数目）与比特/秒（bps）的比率要比二进制中小。这 减少了噪音和对数据传输速率的干扰的错误的产生。为了提供更大的精确性， 前向纠错技术（FEC被使用。MFSK

7、 的缺点包括：给定数据速率的信号带宽比 二进制大，接收设备的调整比较严格。为了使 MFSK 的减少错误的特性发挥作 用，接收器必须能够杂长时间保持固定频率。即使MFSK 是一个几十年的老方法，一些工程师仍认为它是一种尖端的方法。先在，它的主要使用者是业余无 线电实验者。带声卡的计算机能够产生、解码和显示信号。使用 MFSK16de 业余无线电报务员说使用合适的发报机它能够提供可靠的半双工长距离通信，而 且有时在其它方法失败时，它却能够成功。随着通信系统的规模和复杂度不断增加 , 传统的设计方法已经不能适应发展的需 要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分为手 工分析与

8、电路实验两种，可以得到与真实环境十分接近的结果，但耗时长，方 法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述两种方法的一种系 统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进 行模拟仿真。早期，多采用计算机高级程序语言 （FORTRA、NPASCA、L C 等） 进行 仿真，用这些高级程序语言编写系统仿真程序，虽然比上述两种方法更加便 捷，但在程序编写中仍需花费大量时间精力考虑事件的发生、处理以及结果的 可视化等因素。即使是一个简单系统，程序都十分冗长，难于调试 1 。随着计 算机仿真技术的发展，构筑通信系统仿真平台，可以在计算机上显示不同系统 的工作原理，进行波形观

9、察、频谱分析和性能分析等，为通信系统设计和研究 提供强有力的指导。多进制频移键控 MFSK调制原理：在 MFSK 方式中，MFSK 信号常用频率选择法产生。调制器框图 如图 1-7 所示，先将数据比特流经过一个串 /并转换器变成多路并行数据，将这 多路并行数据分别用不同的频率通过线性门进行选择，再将各线性门输出的数 据进行叠加，输出的即为MFSK言号。图 1-1 MFSK 调制器框图解调原理： MFSK 勺解调方法常用非相干解调， 如图 1-2 所示， 将接受到的 MFSK信号通过滤波器进行滤波，然后将滤波后的信号分别送到M个带通滤波器 进行滤波，再将输出信号进行包络检波，最后将这M个信号进行

10、抽样和判决，最后经过一个逻辑电路，将多进制信号转化为二进制信号即可。用.并变署換f2-k践性门5 Lii婕性门信号输出线性1【原文已删除，如需完整论文，加 QQQQ 1024733610247336】图 1MFSK 系统原理框图4.1.2MFSK 调制电路的 FPG/实现基于 FPGA 的 MFSK 调制电路方框图调制电路方框图如图 2 所示。基带信号通过串/并转换得到 2 位并行信号；四 选一开关根据两位并行信号选择相应的载波输出（例中M 取 4）。AV“r【通信工程本/ /专科优秀毕业论文修改与拟稿】【原文已删除，如需完整论文，加 QQQQ 1024733610247336】【通信工程本/

11、 /专科优秀毕业论文修改与拟稿】【原文已删除，如需完整论文，加 QQQQ 1024733610247336【通信工程本/ /专科优秀毕业论文修改与拟稿】第五章结论MATLAB 是通信方向主要的专业课程之一。在通信与电子工程领域，系统 仿真技术一直是进行新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计 等的重要手段。通过这次课程设计，我们在强大的 MATLAB 平台上对数字信号 的传输系统进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识通过这次的课程设计，我们对信息和通信系统有了更进一步的认识，尤其 是在系统设计方面，尽管是非常基础的MSK 系统的仿真，也是

12、经过若干设备协同工作，才能保证信号有效传输，而小到仅仅是一个参数，都有可能导致整 个系统无法正常运行。通过在城市地形环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面 具体经验，第一是 MATLAB 中 Simulink 功能模块的使用方法，第二是图形化 和结构化的系统设计方法。这些经验虽然并不高深，但是对于刚入门的初学者 来说，对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。【原文已删除，如需完整论文，加 QQQQ 1024733610247336】【通信工程本/ /专科优秀毕业论文修改与拟稿】致谢在整个仿真过程中也遇到很多现实的问题，比如各版本MATLAB 软件并不完全兼容，许多复杂模块参数深奥难以正确设置，这些都是今后学习中需要 进一步加强和完善的地方。在实习设计过程中，也同样遇到了许多棘手问题，比如参数设置的不理想 因此总是会出现波形失真的现象等问题。但是通过上网查找资料和查询参考书 能够让我更好的完成此次设计。同时这次设计也让我能够更好的对应用工具 MATLAB 有进一步的了解和应用。这次的课程实习使我收获很大，对 MATLAB 有了更深一步的认识。【原文已删除，如需完整论文，加 QQQQ 10247336102