QPSK的调制与解调课程设计 联系客服

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5.1 SIMULINK功能介绍

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具, 是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

5.2 SIMULINK特点

⑴ 丰富的可扩充的预定义模块库

⑵ 交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图; ⑶ 以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理;

⑷ 通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码;

⑸ 提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成;

⑹ 使用Embedded MATLAB? 模块在Simulink和嵌入式系

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统执行中调用MATLAB算法;

⑺ 使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型;

⑻ 图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为;

⑼ 可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据;

⑽ 模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型

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5.3 Simulink常用模块库

Simulink有几个常用的模块: 5.3.1 信宿(Sinks)模块库

Display显示输入的值;Output创建子系统的输出端口或外部输出端口;Scope、Float Scope显示仿真时产生的信号;StopSimulation表示停止仿真;Terminator将未使用的输出端作为终端来避免告警;XY Graph显示XY坐标图。 5.3.2 信源(Sources)模块库

包括产生各种信号的模块。Band-Limited White Noise为连续系统引入白噪声;Chirp Signal产生一个扫频信号;Clock产生和显示仿真时间;Constant产生一个常量值; Ground表示接地等。

5.3.3 连续(Continuous)模块库

包括线性函数模型。包括有微分单元(Derivative)、积分单

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元(Integrator)、线性状态空间系统单元(State-Space)、线性传递函数单元(Transfer Fen)、延时单元(Transport Delay)、可变传输延时单元(Variable Transport Delay)、指定零极点输入函数单元(Zero-Pole)。 5.3.4 数学操作模块库

包含常用的数学函数模块。包括输入信号绝对值单元(Abs)等。

5.3.5 通信模块库

信源(Comm Sources):产生需要的随机或伪随机信号,或者是文件或模拟压控振荡器(VCO)的非随机信号。

Bernoulli Random Binary Generator模块:产生由伯努利分布得到的二进制随机数。

Binary Vector Noise Generator模块:产生二进制随机向量。

Random-Integer Generator模块:产生一个在一定范围内的随机整数。

Poission Int Generator模块:产生洎松分布所需的随机整数。

PN Sequence Generator模块:产生伪随机序列。 Gaussian Noise Generator模块:产生离散高斯白噪声。 Rayleigh Noise Generator模块:产生瑞利分布的噪声。 Uniform Noise Generator模块:产生一个在特定条件下的均匀噪声。

Voltage-Controlled Oscillator模块:实现压控振荡器。 信宿(Comm Sinks):此库中提供了信宿和显示的模块,以使

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对通信系统的分析更加简便。

Triggered Write to File模块:利用上升沿的触发向文件写入数据。

Enor Rate Calculation模块:统计输入信号的误码率。 5.3.6 信源编码(Sources Coding)模块库

信源编码分为两个步骤:信源编码和信源译码。得到一个数字信号需要用到量化。所得信号的符号都是在某个有限范围内的非负整数。信源译码就是从传输得到的信号恢复出源信息流。 5.3.7 信道(Channel)模块库

提供各种不同通信环境的信道模型,比如高斯白噪声信道等。

5.3.8 错误侦测与校验模块库

利用输入输出的数据,得到分析数据的模块,比如误码率计算的模块。 5.3.9 调制解调模块

分为数字调制和模拟调制,再细分又可分为相位调制、幅度调制和频率调制。

5.4 QPSK调制与解调的Simulink仿真实现

5.4.1仿真实现原理图

本课题采用MATLAB自带的SIMULINK来设计QPSK调制与解调的仿真过程,仿真如图5-1所示。

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