更多资料 www.sfmcu.com www.sf-edu.cn 盛方 第 21 页 共 45 页 SIMULINK模型具有层级结构，非常有利于建造和管理一个大型系统。为便于实现分层设计，在SIMULINK模块库的费线形子库（Nonlinear）中含有一种专用模块——子系统（Subsystem）模块，同时，SIMULINK还为子系统提供了封装（MASK）功能。
1. 子系统模块（Subsystem Block）
当一个动态模型包含许多环节时，往往把系统功能分块，每一块建立一个子系统。在设计中使用子系统，可以降低模型的复杂度，减少窗口的数目，并易于对模型进行扩充和修改。设计一个SIMULINK框图，可以采用“自顶向下”的设计方式，下构造处总体模型，再分别建立各个子系统；也可以采用“自顶向下”的设计方式，先完成每个部分底层设计，封装为子系统后，再用其搭建一个总体框图。
下面简要给出采用“自顶向下”模式设计子系统的主要步骤：
（1）在MATLAB工作窗口中键入sinmulink指令，打开SIMULINK标准模块库。从它的[File]菜单中选取[New]命令，创建新的方框图窗口。
（2）用鼠标双击SIMULINK模块库中Connections图表，打开下一级子模块库，将其中的子系统模块（Subsystem）用鼠标拖至用户新建的文件窗口中。
（3）双击子系统模块，打开一个空白的子系统窗口，按照功能要求添加模块，并用输入端口代表送入子系统的信号，输出端口代表输出信号。
2. 封装功能
具有封装功能是SIMULINK模块一个非常有用的特点。通过封装可以为子系统建立用户自定义的对话筐和图标；可以在当前图形窗口中隐藏子系统的设计内容，用简单的图标来代替子系统。另一方面，由于子系统中每个模块都有一个对话筐，进行仿真的时候，必须打开每个对话筐分别定义参数值，应用起来比较麻烦。而封装功能可以将子系统中的多个对话筐合并为一个单独的对话筐——封装对话筐，封装对话筐中的参数在仿真时被直接送入子系统的各个模块中，从而简化了用户定义仿真参数过程。同时，通过在封装对话筐中自定义的模块参数域、模块描述信息和模块帮助信息等，可以使仿真模型有一个更友好的用户界面。
4 设计仿真、分析与验证
根据前面所述的原理与总体框图，在此，我们对接入信道进行完全的仿真、分析与验证如下：
4.1 设计总体模块构造
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图 4.1.1仿真总体构图
4.1.2subsystem1内部结构
图4.1.3subsystem2内部结构
4.2 对各个模块进行分析与验证
4.2.1源中部分（subsystem1）设置、说明与分析：
在源这部分里面，我们用贝努力二进制产生器产生所需的二进制代码，所产生的码序列是服从贝努力概率分布的。为了满足设计的需要，我们同时将贝努力产生器的输出值设为[80×1]且基于帧格式的输出方式，也即：基于帧格式输出的80行和1列的矩阵。再利用CRC产生8位循环冗余检验（CRC）码，在数据尾部加入CRC码的作用有两点：第一，可以在接收时确定帧（包）是否发生了错误，第二，可以辅助确定接收的帧的数
更多资料 www.sfmcu.com www.sf-edu.cn 盛方 第 23 页 共 45 页 据速率，最终对数据速率的确定则是卷积译码器。另外，利用 Zero Pad(零填充模块)模块，在数据帧末端加入8个比特的0，其作用在于，在每帧卷积编码结束后，对卷积编码其中的移位积存器复位。由于MATLAB中的卷积编码器具有自动复位功能，因此这个零填充模块并不是必须的。但在此，我们仍然将此模块设置为插入8个尾比特零，可以使数据的速率达到我们最终的要求。模块的参数设置见下面的各图形。
模块设置如下：
4.2.1.1 Bernoulli模块设置 Bernoulli模块参数设置说明：
（1）Probability of a zero :0.5表示的是以概率0.5取值为1，以0.5的概率取值为-1；
（2）Sample time:20/1000表示的是20毫秒，设置为20ms的原因在于，4800bit/s的速率的帧长为20ms ;80是指每帧中含有80个比特数据，对于4800bit/s的速率而言，应该每帧的比特数为96个，之所以在这里设置为80，是因为在后面的CRC产生器和Zero Pad分别产生了8个冗余循环码和8个尾比特0码。因此，在这里每个比特的抽样时间为20/1000/80s.
（3）将输出数据设置为基于帧结构的方式，也即：选择Frame-based outputs的选项，原因在于，CRC码产生模块的输入必须基于帧数据结构的。
（4）每帧的数据为80比特，所以，将每帧的抽样次数设置为80，也即：Samples per frame设置为80。
4.2.1.2 CRC模块设置
更多资料 www.sfmcu.com www.sf-edu.cn 盛方 第 24 页 共 45 页 CRC模块参数设置说明：
对于反向信道的Half Rate（半速率，也即为4800bit/s）而言，Generatal CRC Generator的生成多项式为：
3478 g(x)?1?x?x?x?x?x所以对应的Generator polynomial的设置就应为：[1 1 0 1 1 0 0 1 1]
图4.2.1.3 Zero Pad模块的的设置
Zero Pad模块参数设置说明：
（1）在这里将Pad signal at设置为End是因为，我们期望在数据末尾插入8个0
尾比特。
（2）由于我们在CRC的输出为[88×1]的比特数据，也即一列的数据，所以，为了
在同一的数据后面添加8个0数据，我们在这里就将Pad along设置为：Columns. （3）在该模块的输出端，我们要求帧数据的比特数为96，也即为了在帧数据后面加
入8个0，因而将Specified number of output rows设置为96。
综合上面所述，我们将上三个模块构建为一个“源（source）”子系统，简单的封装后的图形为：
图4.2.1.4源子系统模块
更多资料 www.sfmcu.com www.sf-edu.cn 盛方 第 25 页 共 45 页 对该源内各个模块间的数据变化情况验证如下图中的波形所示：
4.2.1.5 源内部各模块的输出波形
其中，依上至下的波形分别是Bernoulli模块、CRC模块、Zero Pad模块的输出波形。
从图中，我们可以清晰的看见，第二各波形相对于第一个波形而言，增加的比特数分别为：0 0 0 1 1 0 1 0，也即刚好8个比特数，与理论中的在帧数据后面插入8个CRC冗余循环码完全的；在第三个波形中，我们同样可以看出，它相对于第二个波形而言，在末尾刚好加入了8个0比特，即：0 0 0 0 0 0 0 0。
4.2.2 对卷积编码器和重复模块的设置、说明与分析：
仿真连接方法见下面图形：
图4.2.2.1仿真连接图1
其中，使用Buffer 的原因在于：由于Subsystem1模块、卷积编码器模块、重复模块输出的数据都是基于帧的数据，而Scope示波不能观察基于帧的数据，所以，我们需要将基于帧的数据转换为适合示波器的数据来观测。通过转换，我们可以将Subsystem1模块、卷积编码器模块、重复模块的原来每次每帧同时输出分别为[96×1]、[288×1]、[576×1]的数据都改变为输出均为每次1个的数据。这样，我们就可以用示波器来观察，并验证我们的设置。 卷积编码器参数设置说明：