基于Simulink软件无线电的仿真与研究.txt世上有三种人：一是良心被狗吃了的人，二是良心没被狗吃的人，三是良心连狗都不吃的人。︶﹋丶 爱情是个梦，而我却睡过了头﹌ 本文由魔法土豆ok贡献
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攀科专业 电路与系统
研究方向堡垡适焦垦壅塑堕堕鱼呈墼型 论囊提交目期．三Ｑ旦童箜查旦 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 摘要
本文系统地研究了基于ＭＡＴＬＡＢ中Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的通信基带系统建模仿真。利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 对通信系统中几种基本信道模型进行了构造研究，同时还构造了Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络模型， 并以此解决盲信号检测问题，仿真结果表明Ｍ文件和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型结果一致。由于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 是具有内在的模块化，系统化，以及时间流，定点数的仿真工具，不仅可以真实地模拟一 个通信系统，使通信系统里面的核心算法在整个系统中进行仿真验证，而且可以和 ＭＡＴＬＡＢ的工具包ＲＴＷ（Ｒｅａｌ．Ｔｉｍｅ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ）结合，产生可以直接在数字信号处理硬件上 运行的代码，所以这些研究工作对于软件无线电技术开发应用具有重要价值。本文主要工 作归纳如下： １．利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对通信系统中最基本信道模型一－Ｎ性高斯白噪声信道的特性进行 仿真。首先介绍了该信道的基本特性，然后构建了它的系统仿真模型，介绍了一 种基于批处理的仿真系统。 ２．研究了基带通信系统中Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道的特性，在对Ｊａｋｅｓ模型进行分析的基 础上，利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的基础模块搭建了与数学模型对应的完整Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道 模型。 ３．学习了解了Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络的相关知识，由于神经网络的能量函数的特性，可 以利用发送信号的有限字符集特性和接收信号矩阵的正交补空间特
性，把信号盲 检Ｎ－次优化形式转换为具有稳定状态解的连续Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络能量函数形 式，实现对盲信号的直接恢复，并用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真实现，验证了其良好的性能。 由于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ硬件化的特性，使得本论文的工作有着很大的实用性以及一定的创 新性。
关键词：Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；软件无线电：ＡＷＧＮ信道；Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道；Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络 ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ａ
ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐａｃｋａｇｅ ｆｏｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｕｓｅ
ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ
ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ
ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｂａｓｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌｓ ｂｙ
ｏｆ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓ
ｔｈｅ Ｈｏｐｆｉｅｌｄ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏ ｂｌｉｎｄ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｍ ｆｉｌｅｓ
ａｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｍｏｄｅｌｉｎｇｓ。Ｂｅｃａｕｓｅ ｗｉｔｈ ｔｏｏｌｓ ｏｆ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｉｓ
ａ
ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐａｃｋａｇｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃａｌ
ｓｙｓｔｅｍｓ，ＳＯ ｔｈｅ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｃａｌｌ
ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅ
ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｕｓｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｗｈｉｃｈ ｃａｌｌ ａｎｄ
ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｔｏ
ｃｏｕｌｄ ｃｏｍｂｉｎｅ ｗｉｔｈ ｏｎ
ＭＡＴＬＡＢ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｗｏｒｋｓｈｏｐ
ｇｅｎｅｒａｔｅ
ｃｏｄｅ
ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ＤＳＰ
ｈａｒｄｗａｒｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｙｅｉｌｄｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｅ ｖａｕｌｅ ｆｏｒ ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＳＤＲ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｗｏｒｋｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｃａｎ
ｂｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ：
１．Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｂａｓｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ－ＡＷＧＮ ｆｏｒ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ＡＷＧＮ，ｔｈｅｎ Ｔｈｉｓ
ｗｉｔｈ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ａｔ ｆｉｒｓｔ，Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅｓｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｓ
ａ
ｆｒａｍｅ—ｂａｓｅｄ ｍｏｄｅ ｔｈｅ ｏｎ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ａ
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｍｏｄｅｌ． ｃｈａｎｎｅｌ ｉｎ ２．ＴＭｓ ｔｈｅｓｉｓ ｓｔｕｄｉｅｓ
ｃｈａｒａｃｔｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｏｎ
ｔｈｅ
ｂａｓｅ—ｂａｎｄ
ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄ ｍａｔｈｓｍａｔｉｃｓ ｆｏｒｍｕｌａ，ｗｅ ｕｓｅ
ｔｈｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ
ａ
ｏｆ Ｊａｋｅｓ ｍｏｄｅｌ ｗｈｉｃｈ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｐｒｏｐｏｓｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ
ｍｏｄｅｌ
ｃｏｎｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ
ｍａｔｈｉｍａｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｂｙ
ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ． ３．Ｂｙ ｌｅａｒｎｅｄ ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ Ｈｏｐｆｉｅｌｄ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｅ ｍａｋｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｂｅｌｏｎｇ ｔｏ ｕｓｅ ａｎｄ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ
ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｏｒｉ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ
ａ
ｆｉｎｉｔｅ ａｌｐｈａｂｅｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ
ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｄａｔａ ｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｑｕａｄｒａｔｉｃ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒｍ ｏｆ ｂｌｉｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ
ｔｏ ａ ｓｔａｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｆｏｒｍ ｏｆ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｈｏｐｆｉｅｌｄ ｒｅｃｏｖｅｒｓ
ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｔｈｅ
ｎｅｗ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ
ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｂｙ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｍ ｆｉｌｅｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ａｇｒｅｅ
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ
ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｎｅｓｓ． 一ＩＩ—
南京邮电大学硕上研究生学位论文 ＫＥＹ
ＷＯＲＤＳ：Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｄｅｆｉｎｅｄ
Ｒａｄｉｏ；ＡＷＧＮ；Ｒａｙｌｅｉｇｈ
Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｈｏｐｆｉｅｌｄ Ｎｅｕｒａｌ —ＩＩＩ—
南京邮电大学学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：箍、昼磊日期：２１丑：笸／孑 南京邮电大学学位论文使用授权声明
南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 （包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：盈匝叠盘导师签 吼夥
南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论
第一章绪论 １．１软件无线科１ｍ１
１．１．１软件无线电研究的背景及定义
随着社会的发展和科学的进步，近几十年来，无线通信技术得到了飞速的发展，它正 被广泛应用于商业、军事、气象、民用等领域。当代无线通信系统有很多种，例如，卫星 通信系统、蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、微波通信系统、短波通信系统等等。各种 无线通信系统的调制方式也有很多种，如ＡＭ、ＦＭ、ＳＳＢ、ＶＳＢ、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＭＳＫ、ＱＡＭ 等等。其中，多址方式有：ＣＤＭＡ（码分多址）、ＴＤＭＡ（时分多址）和ＦＤＭＡ（频分多 址）、空分多址等。各种通信系统由于自身的特性而应用于不同的场合，而且他们的功能 相对较少，灵活性不够，可扩展能力较差，不同通信系统之间不能完全互通，然而另一方 面，由于社会的发展和人类需求的增加，我们都希望这些不同的通信系统之间可以互通。 为了解决互通性问题，各国都进行了积极的探索，努力使各不同设备既能满足互通性要求， 又能满足抗干扰，保密性好的要求；既能使通信设备跟上无线通信飞速发展的步伐，又能 延长设备的使用寿命。其中一种设想就是研制多功能电台，用软件实现硬件的功能。基于 此，１９９２年５月，ＭＩＬＴＲＥ公司的Ｊｏｅ Ｍｉｔｏｌａ首次明确提出了软件无线电（ＳＤＲ：ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ
ｒａｄｉｏ）的概念，从而引发了软件无线电的研究热潮。从事通信方面的专家认为，“软
件定义无线电”将是一个解决全球无线通信需求的方案，它将成为未来无线通信设备设计
的核心所在。
软件无线电是实现无线通信的一种新思路，它可以说是无线通信产业继７０年代中期 到８０年代中期从模拟到数字通信、８０年代中期到９０年代中期从固定到移动通信这两次革 命之后的第三次革命，也称为从硬件无线通信到软件无线通信的革命，这是通信科技发展 的