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1、.通信原理课程设计报告题 目 基于MATLABSimulink的2FSK仿真学 院 电子信息工程学院 专 业 通信工程本 学生姓名 张勇学 号 200910315103 年级 2009级 指导教师 宋 刚 职称 副教授 二一二年一月.课程设计的任务说明课程设计的目的1通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。2通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉2FSK的调制与解调。3更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。课程设计的要求1掌握课程设计涉汲到的相关知识,相关概念、原理清晰,明了。2仿真图设计合理、能够
2、正确运行。3按照要求撰写课程设计报告。摘要 :Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。本文主要是以simulink为基础平台,对2FSK信号的仿真。文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2FSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容,第三章是2FSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模
3、的的方法,在解调部分2fsk信号采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。关键词：2FSK；simulink调制；相干解调.目 录第一章 绪论11.1 MATLAB/Smulink的简介11.2 通信发展简史2通信的概念21.2.2通信的发展史简介31.3 通信技术的现状和发展趋势4第二章 数字频带传输系统52.1二进制移频键控52.2 2FSK 信号的功率谱密度8第三章 调制与解调仿真103.1 2FSK的调制与解调仿真103.1.1调制仿真103.1.2解调仿真14总结2
4、0参考文献21.第一章 绪论1.1 MATLAB/Simulink的简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室Matrix Laboratory缩写为Matlab这就是Matlab最早的雏形。开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。从Matlab诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。由于它使用方便,能非常快的实现科研人员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力,目前已发展到了7.X版本。Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界
5、上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能,使其成为了巨大的知识宝库。可以毫不夸张的说,哪怕是你真正理解了一个工具箱,那么就是理解了一门非常重要的科学知识。科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识,这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面,它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口,同时因为有最丰富的函数库工具箱,所以计算的功能实现也很简单,进一步受到了科研工作者的欢迎。另外,Matlab和其他高级语言也具有良好的接口,可以方便的实现与其他语言的混合编程,进一步拓宽了Matlab的应用
6、潜力。可以说,Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一,掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一 。确切的说,Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持线性和非线性系统,连续、离散时间模型,或者是两者的混合。系统还可以使多种采样频率的系统,而且系统可以是多进程的。Simulink工作环境进过几年的发展,已经成为学术和工业界用来建模和仿真的主流工具包。在Simulink环境中,它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型图就如同
7、用手在纸上画模型一样自如、方便,故用户只需进行简单的点击和拖动就能完成建模,并可直接进行系统的仿真,快速的得到仿真结果。它的主要特点在于：1、建模方便、快捷；2、易于进行模型分析；3、优越的仿真性能。它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。Simulink模块库或函数库包含有Sinks输出方式、Sources输入源、Linear线性环节、Nonlinear非线性环节、Connection连接与接口和Extra其他环节等具有不同功能或函数运算的Simulink库模块或库函数,而且每个子模型库中包含有相应的功能模块,用户还可以根据需要定制和创建自己的模块。用S
8、imulink创建的模型可以具有递阶结构,因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。用户可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下一级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。在定义完一个模型后,用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。采用Scope模块和其他的显示模块,可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果,若改变模块的参数并再次运行即可观察到相应的结果,这适用于因果关系的问题研究。仿真的结果
9、还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。模型分析工具包括线性化和整理工具,MATLAB的所有工具及Simulink本身的应用工具箱都包含这些工具。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的,因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。但是Simulink不能脱离MATLAB而独立工作。 , 1.2 通信技术的历史和发展1.2.1 通信的概念通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。消息有模拟消息如语音、图像等以及数字消息如数据、文字等之分。所有消息必须在转换成电
10、信号通常简称为信号后才能在通信系统中传输。所以,信号Signal是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。相应的信号可分为模拟信号和数字信号,模拟信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是连续的,如机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是离散的,如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。通信的目的是传递消息,但对受信者有用的是消息中包含的有效内容,也即信息 。消息是具体的、表面的,而信息是抽象的、本质的,且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。通信从本质上来讲就是
11、实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿 ,它的一般模型如图1-2-1所示。图1-1信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-2-2所示,图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-
12、2-3所示。图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。1.2.2 通信的发展史简介远古时代,远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。1837年发明的莫尔斯电磁式电报机标志着电通信的开始,之后,利用电进行通信的研究取得了长足的进步。1866年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。1876年贝尔发明了,利用电信号实现了语音信号的有线传递,使信息的传递变的既迅速又准确,这标志着模拟通信的开始,由于它比电报更便于交流使用,所以直到20世纪前半叶这种采用模拟技术的通信技术比电报的到了更为迅速和广泛的发展。1937年瑞威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。20世纪60年代以后集成电路、电子计算机的出
