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MATLAB/Simulink通信仿真案例设计

2021-05-21王明慧

通信电源技术 2021年2期
关键词:数字通信波形建模

王明慧

(陆军装甲兵学院,安徽 蚌埠 233000)

0 引 言

现代社会发展过程中,对通信系统功能的要求大幅度提升,这使通信系统发展过程中的系统性能水平得到了大幅度提升,并且系统构成也变得日益复杂。同时,随着通信技术的快速发展,通信产品研发周期大幅度缩短,为了降低成本,提升经济效益,提高通信系统的发展水平,要注重对通信技术做好仿真分析,从而对通信技术发展中存在的问题及不足进行针对性的解决,以促进通信技术更好地发展及进步。本文注重利用MATLAB/Simulink仿真软件,把握通信系统仿真的一般步骤,并做好系统仿真分析,从而对通信技术发展中的问题及不足做好针对性改进[1]。

1 MATLAB/Simulink通信仿真概述

1.1 MATLAB/Simulink通信仿真一般步骤

在进行通信系统仿真分析过程中,主要步骤包括了构建仿真模型、开展仿真实验以及仿真分析3个方面。在对通信系统进行仿真分析的过程中,要把握螺旋式发展过程,把握各个步骤中间的关联性,从而使通信仿真分析的效果及质量得到有效提升。关于MATLAB/Simulink通信仿真分析的一般步骤内容如图1所示。

图1 仿真分析过程

如图1所示,在开展仿真分析过程中,要注重结合仿真建模、仿真实验以及仿真分析3个步骤,突出螺旋式推进过程,有效把握当前系统中存在的问题及不足,并结合仿真分析结论对系统做好有效改进,使改造后的系统性能水平得到大幅度提升[2-4]。

1.2 数字通信系统模型的构建

在开展通信仿真分析的过程中要注重对数字通信系统模型进行有效地构建,反馈通信系统的实际情况,从而科学有效地分析通信系统的情况,有效把握系统性能水平,以实现系统功能,更好地满足实际发展需要。在进行数字通信系统构建过程中涉及到的技术问题相对较多,主要包括了信号源的编码和译码、信道编码和译码、数字调制与解码、同步及加密和解密等。数字通信系统模型构建如图2所示。

图2 数字通信系统示意图

结合图2所示内容来看,在进行通信仿真分析过程中,要注重做好通信系统模型的有效把握,分析数据通信系统,从而有效把握数字通信性能,以提升系统仿真的效果及质量。

数字通信系统模型在通信仿真分析中应用的优势表现在以下几个方面。首先,数字通信系统模型具有较强的抗干扰能力,并且噪声不积累。数字通信系统中信号传输是离散取值的数字波形,能够对噪声干扰的波形进行有效地判断并对噪声干扰问题进行有效地分析,以做好干扰应对。其次,借助于数字通信能够实现对传输差错的有效控制。通过有效应用信道编码技术能够做好检错和纠错处理,降低误码率,以确保信号传输质量[5]。再次,通过应用数字信号处理技术能够实现对数字信息的快速处理、变换以及相应的存储操作,能够有效传输和处理不同信源的信号,从而更好地满足通信仿真需要。最后,借助于数字通信系统能够做好加密处理,并且具有较好的保密性。

2 基于MATLAB/Simulink系统建模

在利用MATLAB/Simulink进行仿真分析过程中,要注重结合数字通信做好系统建模分析。关于系统建模的具体内容如下。

2.1 建模基本步骤分析

结合MATLAB/Simulink系统建模分析,注重构件数字模型,并且联系通信系统的基本原理,明确系统功能,对各部门功能进行模块化处理,从而把握好系统各个部分间的关联性。突出仿真系统的构建,联系实际情况,注重结合系统流程框图做好模型的有效连接,并且构建仿真通信系统模型,从而确保系统性能水平。注重对参数进行科学设置和调整。在进行参数设计过程中注重联系功能模块的运行情况,突出参数设计的针对性和有效性[6]。注重设置观察窗口,针对性分析仿真数据及波形。这一过程中要注重在系统模型的关键点位置设置观测输出模块,实现对观测仿真系统运行情况的有效把握,以做好参数的有效调整,做好结果的分析工作。

2.2 关于系统仿真系统设计分析

基于MATLAB/Simulink通信仿真设计,要把握好系统仿真软件的应用。在进行仿真软件设计时,在对二进制数字进行调制的过程中要有效把握二进制数字基带信号离散变化,并结合2PSK信号有效表示基带信号的1和0,从而实现对载波信号的有效处理。关于系统仿真软件设计框图,具体内容如图3所示。

图3 系统设计框图

在进行仿真系统设计时,SCOPE应用产生波形的顺序从上到下依次是Sine wave、伯努利发生信号、反向载波以及PSK波形。在进行仿真系统设计过程中,注重结合AM信号、DSB信号以及SSB信号的产生方法,利用MATLAB/Simulink软件做好调制系统的科学设计。同时,在对解调系统进行设计过程中要注重把握不同信号,采取相干解调法或是非相干解调法实现对数据信息的有效处理[7]。

2.2.1 AM相干解调原理

AM相干解调原理的应用主要联系AM信号波形的特点,采取包洛检波方法对原始的调制信号进行恢复。通过有效应用包洛检波器,在进行仿真分析过程中能够有效地降低仿真分析成本,从而更好地满足系统的发展需要。

2.2.2 Simulink系统实现

Simulink系统功能的实现注重利用AM相干解调器,并注重做好参数信息的有效设计,从而满足系统的应用效果。关于AM相干解调框图,具体如图4所示。

图4 AM相干解调框图

在Simulink功能实现过程中要有效把握信源参数数值,针对性做好信源参数、载波参数、BPF参数、LPF参数、高斯白噪声参数、LPF参数以及高斯白噪声参数进行有效设计,从而确保仿真分析工作的顺利开展[8-10]。

2.2.3 关于AM相干解调波形仿真结果分析

AM相干解调波形仿真结果如图5所示。

图5 AM相干解调波形仿真

3 结 论

在开展通信仿真方案分析过程中,通过利用Matlab/Simulink软件进行通信仿真分析,注重构建模拟通信系统,从而实现数字系统仿真,有效调整参数信息。在进行模拟通信系统应用过程中,有效把握AM信号波形包络与输出并做好包络检测,从而对原始解调信号进行有效恢复,避免在包络检波过程中出现数据失真问题。同时,在进行相干解调过程中,要注重把握与调制器同频同位的载波,避免破坏原始信号。在进行仿真分析过程中,还要考虑到系统存在的数据延迟问题,确保在解调之后能够有效解决噪声问题,以确保系统设计的科学性与合理性。

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