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1、1目 录摘要 .3Abstract.4第一章 绪 论 .51.1 数字调制的意义 .51.2 Matlab 在通信系统仿真中的应用 .61.3 研究内容及创新点 .71.3.1 主要研究内容 .71.3.2 创新点 .7第二章 数字调制系统 .72.1 二进制幅度键控（2-ASK） .82.2 二进制频移键控（2-FSK） .82.3 二进制相移键控（2-PSK） .82.4 多进制数字调制 .9第三章 数字调制系统的仿真设计 .93.1 数字调制系统各个环节分析 .93.1.1 仿真框图 .103.1.2 信号源仿真及参数设置 .113.1.3 调制与解调模块 .113.1.4 信道 .12
2、3.1.5 误码计算仪 .123.2 仿真模型的设计及结果分析 .133.2.1 2-ASK.133.2.2 2-FSK.173.2.3 2-DPSK.223.2.4 2-MSK.243.3 数字调制的性能比较 .283.3.1 各种仿真模型的性能比较 .283.3.2 仿真模型性能与理论性能的比较 .293.4 GUI 用户界面设计 .30结束语 .33参考文献 .34致 谢 .35附 录 .362数 字 调 制 GUI 界 面 的 设 计摘要：在数字通信的教学和设计中，传统的方法主要是手工分析与电路板试验。通信系统中所有变量相互之间是非线性的关系，大部分是较为繁琐的数字理论，容易使学生感到
3、乏味和难以接受。所以采用 MATLAB 语言及 SIMULINK 仿真环境作为工具，制作出了一个数字调制演示系统 GUI 设计方案。开发的演示系统设计简单、结构一致，具有可视化、开放性、可扩展性、易于学习和维护等优点。演示系统主要演示二进制振幅键控、移频键控和移相键控数字通信系统.在 Simulink 模块库中选取合适的数字通信仿真模块组成上述系统。在 GUI 图形用户界面，按下一个按纽可以打开系统的 Simulink 模型图，编辑对话框可以修改系统的相应参数，按下另一个按纽可以对该数字通信系统进行仿真仿真中可直观地观察到信号在通信系统各部分中的时域波形，和系统的误码率。从而可以看出参数对系统
4、误码率的影响，以及比较各个系统的优劣。关键字：数字通信系统 图形用户界面 振幅键控 移频键控 移相键控3Design of digital modulation GUI Abstract ：In teaching and designing digital communications, the traditional main methods were manual analysis and circuit board testing. All the variables in communication system are nonlinear. Students can easily g
5、et puzzle .Therefore, in teaching, a demonstration of the digital modulation system based on MATLAB is designed. The demonstration system design is visual, open, scalable and easy to learn and maintain .The demonstration systems mainly demonstration binary amplitude keying digital communications sys
6、tems, frequency shift keying binary digital communication systems and binary phase shift keying digital communications systems. In the Simulink block, select the appropriate digital communications simulation module to form the three digital communication systems .In graphical user interface GUI, pre
7、ss a button to open Simulink model of the system, editting dialog can modify the parameters of the system, press another button to simulate the digital communication system. In simulation the signals time-domain waveforms in various parts of the communication systems can be visually observed .so doe
8、s the bit error rate. then we can see how parameters of the system affect bit error rate .Key Words： Digital Communication System GUI ASK FSK PSK4第一章 绪 论1.1 数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。
9、为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务数字网（ISDN 网） ，所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要部分之一，对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。1.2 Matlab 在通信系统仿真中的应用随着通信系统复杂性的增加,传
10、统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,利用计算机进行实验研究的一种方法.它具有利用模型进行仿真的一系列优点,如费用低,易于进行真实系统难于实现的各种试验,以及易于实现完全相同条件下的重复试验等。Matlab 仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。Matlab 是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab 的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用 Matlab 可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab 具有强大的 S
11、imulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。Simulink 支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统;Simulink 为用户提供了用方框图进行建模的图形接口,它与传统的仿真软件包用差分方程和微分方程建模相比,更直观、方便和灵活。用户可以在5Matlab 和 Simulink 两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫 Commlib,通信工具箱)是Matlab 语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在 Matlab 环境下独立使用,也可以配合 Simulink 使用。另外，Matlab 的图形界面功能 GUI（Graphical User Interface）能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作。因此，Matlab 在通信系统仿真中得到了广泛应用，本文也选用该工具对数字调制系统进行仿真。1.3 研究内容及创新点1.3.1 主要研究内容搭建 2ASK、2FSK 和 2PSK
