2、建立通信系统模型:
按照通信系统的物理与数学模型建立系统模型。在建立系统模型之前,首先给出建立系统模型所需要的系统模块,如下所述:
1)Sources模块库中的Sine Wave 模块:作为高频载波信号与解调信号。 2)Sources模块库中的Signal Generator模块:产生低频锯齿波信号。 3)Math 模块库中的Product模块:用于信号进行调制与解调。 4)Continuous模块库中Transfer Fcn模块:描述通信信道。 5)Sources 模块库中的Random Number模块:产生信道噪音。 6)Continuous模块库中的Transport Delay 模块:产生信道延迟。 7)Discrete模块库中的Discrete Filter模块:描述数字滤波器。 8)Subsystems模块库中的Subsystem模块:封装系统中不同部分。 9) Sinks模块库的Scope模块:显示输出。
然后建立系统模型,并将信号幅值调制、通信信道、幅值解调封装到单独的子系统中。 建议:在建立混合系统或复杂系统模型时,最好使用子系技术将实现不同功能的模块组进行封装,并对子系统进行简单的注释说明。这非常有利于用户对系统的理解与维护。
系统模块参数设置与仿真参数设置
在建立系统模型之后,需要按照系统的要求设置系统模块与仿真参数。 3、模块参数设置与仿真参数设置 1) 信号调制子系统参数
(1)正弦载波Sine Wave模块:频率Frequency为100Hz,幅值为1
(2)锯齿信号Signal Generator模块:波形Wave form为sawtooth(锯齿波) 2) 通信信道子系统参数
(1)随机信号Random Number模块:均值Mean为0,方差Variance为0.01。 (2)信道延迟Transfer Delay模块:初始缓冲区Initial buffer size 为1024。 (3)信道传递函数Transfer Fen模块:分子Numerator为[1],分母Denominator为[1e-9 1e-3]。 3) 信号解调子系统参数
正弦解调信号Sine Wave1模块:频率Frequency为100Hz,幅值为1,采样时间Sample time为0.005s。 4) 数字滤波器参数
数字滤波器Discrete Filter模块参数:分子Numerator为[0.04 0.08 0.04],分母Denominator为[1 -1.6 0.7]、采样时间Sample time为0.005s。 5) 系统仿真参数
(1)系统仿真时间:从0至10s。 (2)仿真求解器:变步长连续求解器。 (3)绝对误差:1e-6。 (4)最大仿真步长:0.01。 4 系统仿真与分析
在对系统模块参数与系统仿真参数设置后,接下来对系统进行仿真分析。为了对通信系统的整体性能有一个直观的认识,将系统仿真结果(即通信系统的输出信号)与原始的锯齿波信号(即通信系统所要传递的信号)进行比较。
四、实验思考:
分析实验结果,可以看到由于通信信道的延迟以及加性随机噪音的干扰,使得通信系统的输出信号比原始锯齿波信号的起始时间慢1s,而且存在一定的失真,但只要失真小于一定的阈值,便不会对锯齿波信号的使用造成太大的影响。 五、可用的MATLAB函数
进行自定义的Simulink模块封装,包括信号调制子系统、通信信道子系统、信号解调子系统。