數(shù)字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計.doc
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數(shù)字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計,全文48頁 16148字敘述詳盡摘要美國mathworks公司于1967年推出的matlab軟件是一個功能強大的科學(xué)計算和工程仿真軟件。matlab語言采用與數(shù)學(xué)表達相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言，因而不像其它高級語言（如basic、fortran和c）那樣難以掌握。由于matlab的這...
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數(shù)字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)
計全文48頁 16148字 敘述詳盡
摘 要
美國MathWorks公司于1967年推出的MATLAB軟件是一個功能強大的科學(xué)計算和工程仿真軟件。MATLAB語言采用與數(shù)學(xué)表達相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言，因而不像其它高級語言（如Basic、Fortran和C）那樣難以掌握。由于MATLAB的這些特性，它已成為科研工作和工程仿真中的高效助手。
本文首先總結(jié)了MATLAB/Simulink的特點，然后介紹了本課題的基礎(chǔ)依據(jù)，包括數(shù)字通信、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。接著以文獻綜述的方式，介紹了基于Matlab的數(shù)字通信仿真的幾種實現(xiàn)方式，并與可視化編程語言相比較，指出其局限性。隨后，針對此問題，提出可應(yīng)用圖形用戶界面（GUI），說明了其圖形界面編程的基本思想和程序運行的流程，討論不同界面的數(shù)據(jù)的相互傳輸問題，并對方案進行改進。在此基礎(chǔ)上，通過實例介紹了建立系統(tǒng)仿真模型的方法。最后按照仿真過程基本步驟用MATLAB的仿真工具SIMULINK和GUI實現(xiàn)了數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調(diào)制的仿真過程，對系統(tǒng)進行了分析。
目前，基于MATLAB的數(shù)字通信仿真系統(tǒng)設(shè)計還處于研究階段，因此本課題的研究具有很強的實用性和指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：數(shù)字通信 MATLAB Simulink 仿真
目 錄
1 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 基本概念介紹 2
1.2.1 MATLAB 2
1.2.2 Simulink 3
1.2.3 通信仿真 4
2.設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù) 5
2.1 數(shù)字通信 5
2.2 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) 5
2.3 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 6
3 文獻綜述 6
3.1 Visual C++與MATLAB的聯(lián)合編程 6
3.2 s-函數(shù) 7
3.3 Stateflow 8
3.4 用Simulink設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)的模塊，并設(shè)計圖形用戶界面 8
4 總體方案的確定 10
4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 10
4.2 設(shè)計系統(tǒng)介紹 10
4.3 設(shè)計的優(yōu)越性 12
5 理論分析及設(shè)計準(zhǔn)備 14
5.1 設(shè)計原則 14
5.2 理論分析 14
5.3 設(shè)計前的準(zhǔn)備 15
6 設(shè)計的實現(xiàn)（實例：QAM頻帶系統(tǒng)） 16
6.1 MATLAB/Simulink中的設(shè)計 16
6.1.1隨機整數(shù)產(chǎn)生器（Random Integer Generator） 16
6.1.2頻帶正交幅度調(diào)制器（General QAM Modulator Passband） 18
6.1.3 加性高斯白噪聲信道(AWGN Channel) 20
6.2 圖形用戶界面（GUI）的設(shè)計 22
6.3 程序的設(shè)計 23
6.3.1 打開Simulink的原理圖 29
6.3.2 參數(shù)的傳送 30
6.3.3 仿真結(jié)果的觀看 31
7 結(jié)論 33
致謝 35
參考文獻 36
英文摘要 37
附錄 38
1 前言
1.1 研究背景
簡單來說，所謂仿真就是用模型去模仿真實系統(tǒng)，也就是用物理的或抽象的系統(tǒng)來描述系統(tǒng)的某些行為特征。模型是仿真的基礎(chǔ)，只有建立了正確的模型和數(shù)據(jù)，才能得到正確的仿真結(jié)果，仿真才有意義和價值。
仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具，它通過仿真模型的仿真結(jié)果來推斷原系統(tǒng)的性能，從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過仿真，可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性，消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸，防止對系統(tǒng)中某些功能部件造成過量的負載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。
仿真分為實物仿真和計算機仿真，而我們這里所說的仿真技術(shù)則是指計算機仿真技術(shù)，就是對實際上的或理論上的物理系統(tǒng)設(shè)計一個模型，用程序?qū)崿F(xiàn)這一模型，并在計算機上運行這一模型，然后對仿真輸出的結(jié)果進行分析。
從20世紀(jì)40年代開始，人們開始將計算機引入到仿真技術(shù)中。隨著仿真理論的不斷完善以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，仿真技術(shù)得到了快速的發(fā)展?，F(xiàn)今，計算機上的各種仿真軟件可以方便地幫助人們進行各種對實際情況的模擬，人們越來越習(xí)慣面對操作相對簡易而成本又相對低廉的計算機仿真技術(shù)。計算機仿真計算作為數(shù)學(xué)仿真的延伸，正在不斷地在科學(xué)研究的沃土中開花結(jié)果。
MATLAB就是大量的計算機仿真軟件中的優(yōu)秀代表，它在科學(xué)研究特別是電子信息科學(xué)中有著極為廣泛的應(yīng)用。
研究一個簡單的系統(tǒng)不一定要用到仿真，如線性方程系統(tǒng)（可以直接求出顯式解，通常稱為解析模型）。然而，現(xiàn)實世界的絕大部分模型都不能求出顯式解，這時一般可以通過仿真的辦法來研究這個系統(tǒng)，稱之為仿真模型。在以下情形中，仿真通常是必須的：
模型非常復(fù)雜，有很多變量和相互作用的組成部分，這時即使系統(tǒng)有顯式解，這個解也非常復(fù)雜，難以直接進行研究，而通過仿真可以很方便地研究系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系。
所用變量相互之間有非線性的關(guān)系，根據(jù)自然科學(xué)家和數(shù)學(xué)家的觀點，非線性系統(tǒng)的研究是很困難的，因為大部分這些問題都難以通過解析模型來認識，通常沒有一組可解的方程組來預(yù)測系統(tǒng)的行為。研究非線性系統(tǒng)的唯一有效的一般方法是通過建立和運行仿真模型來模擬這一系統(tǒng)。
由于數(shù)字通信原理的系統(tǒng)中所有變量相互之間是非線性的關(guān)系，而且許多理論是基于較為繁瑣的數(shù)字理論和數(shù)字推導(dǎo)，容易使學(xué)者感到乏味，為了讓學(xué)者更易于接受該理論知識，數(shù)字通信原理的仿真系統(tǒng)愈發(fā)顯得迫切和重要。該設(shè)計就是這樣應(yīng)運而生的，它可以讓用戶直觀地看到數(shù)字通信系統(tǒng)（例如頻帶傳輸系統(tǒng)、基帶傳輸系統(tǒng)）的仿真結(jié)果。
參 考 文 獻
鄧華.2003. MATLAB通信仿真及應(yīng)用實例詳解. 北京：人民郵電出版社.1－291
徐素妍，曹坤梅.2001.基于Matlab語言的現(xiàn)代通信仿真分析.計算機應(yīng)用，21（8）：52－53
周少東，茚邦琴，龐曉東等.1999.基于MATLAB環(huán)境的通信系統(tǒng)模擬技術(shù).電子器件，22（3）：171－176
簡清華，楊高波.2001.基于Matlab Simulink的仿真方法研究.工業(yè)儀器與自動化裝置，（4）：41－43
聶春燕.2001.MATLAB/SIMULINK在動態(tài)系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用.長春大學(xué)學(xué)報，11（1）：19－21
王艷芬，張申，李競成.1998.矩陣實驗室（MATLAB）在通信系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用.電訊技術(shù)，38（6）：16－20
鐘麟，王峰.2004.MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用教程.北京：國防工業(yè)出版社.1－81
張葛祥，李娜.2003.MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.1－93
王興亮.2003.數(shù)字通信原理與技術(shù)（第二版）.西安：西安電子科技大學(xué)出版社.1－218
計全文48頁 16148字 敘述詳盡
摘 要
美國MathWorks公司于1967年推出的MATLAB軟件是一個功能強大的科學(xué)計算和工程仿真軟件。MATLAB語言采用與數(shù)學(xué)表達相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言，因而不像其它高級語言（如Basic、Fortran和C）那樣難以掌握。由于MATLAB的這些特性，它已成為科研工作和工程仿真中的高效助手。
本文首先總結(jié)了MATLAB/Simulink的特點，然后介紹了本課題的基礎(chǔ)依據(jù)，包括數(shù)字通信、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。接著以文獻綜述的方式，介紹了基于Matlab的數(shù)字通信仿真的幾種實現(xiàn)方式，并與可視化編程語言相比較，指出其局限性。隨后，針對此問題，提出可應(yīng)用圖形用戶界面（GUI），說明了其圖形界面編程的基本思想和程序運行的流程，討論不同界面的數(shù)據(jù)的相互傳輸問題，并對方案進行改進。在此基礎(chǔ)上，通過實例介紹了建立系統(tǒng)仿真模型的方法。最后按照仿真過程基本步驟用MATLAB的仿真工具SIMULINK和GUI實現(xiàn)了數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調(diào)制的仿真過程，對系統(tǒng)進行了分析。
目前，基于MATLAB的數(shù)字通信仿真系統(tǒng)設(shè)計還處于研究階段，因此本課題的研究具有很強的實用性和指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：數(shù)字通信 MATLAB Simulink 仿真
目 錄
1 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 基本概念介紹 2
1.2.1 MATLAB 2
1.2.2 Simulink 3
1.2.3 通信仿真 4
2.設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù) 5
2.1 數(shù)字通信 5
2.2 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) 5
2.3 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 6
3 文獻綜述 6
3.1 Visual C++與MATLAB的聯(lián)合編程 6
3.2 s-函數(shù) 7
3.3 Stateflow 8
3.4 用Simulink設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)的模塊，并設(shè)計圖形用戶界面 8
4 總體方案的確定 10
4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 10
4.2 設(shè)計系統(tǒng)介紹 10
4.3 設(shè)計的優(yōu)越性 12
5 理論分析及設(shè)計準(zhǔn)備 14
5.1 設(shè)計原則 14
5.2 理論分析 14
5.3 設(shè)計前的準(zhǔn)備 15
6 設(shè)計的實現(xiàn)（實例：QAM頻帶系統(tǒng)） 16
6.1 MATLAB/Simulink中的設(shè)計 16
6.1.1隨機整數(shù)產(chǎn)生器（Random Integer Generator） 16
6.1.2頻帶正交幅度調(diào)制器（General QAM Modulator Passband） 18
6.1.3 加性高斯白噪聲信道(AWGN Channel) 20
6.2 圖形用戶界面（GUI）的設(shè)計 22
6.3 程序的設(shè)計 23
6.3.1 打開Simulink的原理圖 29
6.3.2 參數(shù)的傳送 30
6.3.3 仿真結(jié)果的觀看 31
7 結(jié)論 33
致謝 35
參考文獻 36
英文摘要 37
附錄 38
1 前言
1.1 研究背景
簡單來說，所謂仿真就是用模型去模仿真實系統(tǒng)，也就是用物理的或抽象的系統(tǒng)來描述系統(tǒng)的某些行為特征。模型是仿真的基礎(chǔ)，只有建立了正確的模型和數(shù)據(jù)，才能得到正確的仿真結(jié)果，仿真才有意義和價值。
仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具，它通過仿真模型的仿真結(jié)果來推斷原系統(tǒng)的性能，從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過仿真，可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性，消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸，防止對系統(tǒng)中某些功能部件造成過量的負載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。
仿真分為實物仿真和計算機仿真，而我們這里所說的仿真技術(shù)則是指計算機仿真技術(shù)，就是對實際上的或理論上的物理系統(tǒng)設(shè)計一個模型，用程序?qū)崿F(xiàn)這一模型，并在計算機上運行這一模型，然后對仿真輸出的結(jié)果進行分析。
從20世紀(jì)40年代開始，人們開始將計算機引入到仿真技術(shù)中。隨著仿真理論的不斷完善以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，仿真技術(shù)得到了快速的發(fā)展?，F(xiàn)今，計算機上的各種仿真軟件可以方便地幫助人們進行各種對實際情況的模擬，人們越來越習(xí)慣面對操作相對簡易而成本又相對低廉的計算機仿真技術(shù)。計算機仿真計算作為數(shù)學(xué)仿真的延伸，正在不斷地在科學(xué)研究的沃土中開花結(jié)果。
MATLAB就是大量的計算機仿真軟件中的優(yōu)秀代表，它在科學(xué)研究特別是電子信息科學(xué)中有著極為廣泛的應(yīng)用。
研究一個簡單的系統(tǒng)不一定要用到仿真，如線性方程系統(tǒng)（可以直接求出顯式解，通常稱為解析模型）。然而，現(xiàn)實世界的絕大部分模型都不能求出顯式解，這時一般可以通過仿真的辦法來研究這個系統(tǒng)，稱之為仿真模型。在以下情形中，仿真通常是必須的：
模型非常復(fù)雜，有很多變量和相互作用的組成部分，這時即使系統(tǒng)有顯式解，這個解也非常復(fù)雜，難以直接進行研究，而通過仿真可以很方便地研究系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系。
所用變量相互之間有非線性的關(guān)系，根據(jù)自然科學(xué)家和數(shù)學(xué)家的觀點，非線性系統(tǒng)的研究是很困難的，因為大部分這些問題都難以通過解析模型來認識，通常沒有一組可解的方程組來預(yù)測系統(tǒng)的行為。研究非線性系統(tǒng)的唯一有效的一般方法是通過建立和運行仿真模型來模擬這一系統(tǒng)。
由于數(shù)字通信原理的系統(tǒng)中所有變量相互之間是非線性的關(guān)系，而且許多理論是基于較為繁瑣的數(shù)字理論和數(shù)字推導(dǎo)，容易使學(xué)者感到乏味，為了讓學(xué)者更易于接受該理論知識，數(shù)字通信原理的仿真系統(tǒng)愈發(fā)顯得迫切和重要。該設(shè)計就是這樣應(yīng)運而生的，它可以讓用戶直觀地看到數(shù)字通信系統(tǒng)（例如頻帶傳輸系統(tǒng)、基帶傳輸系統(tǒng)）的仿真結(jié)果。
參 考 文 獻
鄧華.2003. MATLAB通信仿真及應(yīng)用實例詳解. 北京：人民郵電出版社.1－291
徐素妍，曹坤梅.2001.基于Matlab語言的現(xiàn)代通信仿真分析.計算機應(yīng)用，21（8）：52－53
周少東，茚邦琴，龐曉東等.1999.基于MATLAB環(huán)境的通信系統(tǒng)模擬技術(shù).電子器件，22（3）：171－176
簡清華，楊高波.2001.基于Matlab Simulink的仿真方法研究.工業(yè)儀器與自動化裝置，（4）：41－43
聶春燕.2001.MATLAB/SIMULINK在動態(tài)系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用.長春大學(xué)學(xué)報，11（1）：19－21
王艷芬，張申，李競成.1998.矩陣實驗室（MATLAB）在通信系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用.電訊技術(shù)，38（6）：16－20
鐘麟，王峰.2004.MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用教程.北京：國防工業(yè)出版社.1－81
張葛祥，李娜.2003.MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.1－93
王興亮.2003.數(shù)字通信原理與技術(shù)（第二版）.西安：西安電子科技大學(xué)出版社.1－218
