基于simulink的綜合通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第1頁(yè)
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1、湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目: 綜合通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 專 業(yè): * 班 級(jí): * 姓 名: * 學(xué) 號(hào): * 任務(wù)書題 目綜合通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排第七學(xué)期的第19-20兩周目 的:1、掌握通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成;2、掌握通信系統(tǒng)工作原理;3、了解通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程;掌握基本理論和解決實(shí)際問(wèn)題的方法,鍛煉學(xué)生綜合分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。4、 為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。要 求:課程設(shè)計(jì)前,學(xué)生必須知道課程設(shè)計(jì)的目的以及教師所規(guī)定的任務(wù)及其具體要求,有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生必須遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律,嚴(yán)格考勤登記,服從指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室工作人員的安排

2、。課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,學(xué)生必須向所指導(dǎo)教師提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告,且課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求字跡清楚,版面整潔,報(bào)告內(nèi)容包括調(diào)試過(guò)程和結(jié)果以及心得體會(huì)??傮w方案實(shí)現(xiàn):本課程設(shè)計(jì)主要是利用simulink、通信系統(tǒng)工具箱以及信號(hào)處理工具箱來(lái)完成通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。Simulink是MATLAB提供的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包,許多工具箱里的模塊都被封裝成了Simulink模塊。MATLAB中的通信系統(tǒng)工具箱是一個(gè)運(yùn)算函數(shù)和仿真模塊的集合體,可以用來(lái)進(jìn)行通信領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真。使用MATLAB軟件,設(shè)計(jì)通信系統(tǒng),配置各個(gè)通信組成部分的參數(shù),通過(guò)仿真可以得到仿真波形,很明顯的可以觀察到參數(shù)不同

3、仿真結(jié)果不盡相同。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):一、 設(shè)計(jì)目的和任務(wù)綜合通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)教學(xué)的一個(gè)實(shí)踐性與綜合性環(huán)節(jié),是電子信息工程專業(yè)及通信工程專業(yè)各門課程的綜合以及通信、信息、信號(hào)處理等基本理論與實(shí)踐相結(jié)合的部分。主要是為了讓學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)所積累的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合實(shí)際的通信系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)出一個(gè)完整綜合通信系統(tǒng),并進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)通信系統(tǒng)的深入理解,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。1、設(shè)計(jì)目的:1、掌握通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成;2、掌握通信系統(tǒng)工作原理;3、了解通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程;掌握基本理論和解決實(shí)際問(wèn)題的方法,鍛煉學(xué)

4、生綜合分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。5、 為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。2、設(shè)計(jì)任務(wù):1、設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié);2、將上述設(shè)計(jì)好的各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)成一個(gè)綜合通信系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)工具介紹本課程設(shè)計(jì)主要是利用simulink、通信系統(tǒng)工具箱以及信號(hào)處理工具箱來(lái)完成通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。1、SimulinkSimulink是MATLAB提供的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包。它讓用戶把精力從編程轉(zhuǎn)向模型的構(gòu)造,經(jīng)常與其它工具箱一起使用,實(shí)際上,許多工具箱里的模塊都被封裝成了Simulink模塊。2、通信系統(tǒng)工具箱及其功能2.1 通信系統(tǒng)工具箱概述MATLAB中的通信系統(tǒng)工具箱是一個(gè)運(yùn)算函數(shù)和仿

5、真模塊的集合體,可以用來(lái)進(jìn)行通信領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真。通信系統(tǒng)工具箱中包含的模塊可以直接使用,并且允許使用者方便地進(jìn)行修改,使其滿足自己的設(shè)計(jì)和運(yùn)算需要。通信系統(tǒng)工具箱是以MATLAB和Simulink為工作平臺(tái)運(yùn)行的。通信系統(tǒng)工具箱的內(nèi)容包括:2.1.1 Simulink仿真模塊Continuous(連續(xù))、Discrete(離散)、Functions&Tables(函數(shù)和平臺(tái))、Math(數(shù)學(xué))、Nonlinear(非線性)、Signals&Systems(信號(hào)和系統(tǒng))、Sinks(接收器)、Sources(源)等子庫(kù)。2.1.2 MATLAB函數(shù)。通信系統(tǒng)工具箱提供了應(yīng)用于通

6、信領(lǐng)域的大量函數(shù),這些函數(shù)包括:信號(hào)源函數(shù);信源編/譯碼函數(shù);差錯(cuò)控制編碼函數(shù);調(diào)制/解調(diào)函數(shù);發(fā)送/接收濾波器函數(shù);信道函數(shù);多址接入函數(shù);同步函數(shù);使用函數(shù)。2.2 信號(hào)處理工具箱信號(hào)處理工具箱提供了很多有關(guān)信號(hào)處理的操作,從波形的生成到濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),從參數(shù)化模塊到頻譜分析,范圍非常廣泛。2.3 通信工具箱模塊庫(kù)通信工具箱模塊庫(kù)的組成即是一個(gè)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,如下圖所示:圖:通信工具箱頂層仿真模塊庫(kù)框圖上面一行是通信系統(tǒng)的發(fā)送部分,下面一行是通信系統(tǒng)的接收部分。由圖中可以看到,接收部分的模塊與發(fā)送部分的模塊完全對(duì)稱。三、調(diào)試結(jié)果及分析1熟悉使用SIMULINK庫(kù)中的模塊利用SIMU

7、LINK提供的基本模塊設(shè)計(jì)一個(gè)模擬信號(hào)積分并仿真對(duì)比以及設(shè)計(jì)自己所需的子模塊。 圖12通信工具箱和信號(hào)處理工具箱的使用熟悉使用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱庫(kù)中的模塊。1、信號(hào)產(chǎn)生與觀測(cè)設(shè)備;2、信源編/譯碼;3、差錯(cuò)控制編/譯碼;4、調(diào)制與解調(diào);5、信號(hào)多址接入;6、發(fā)送/接收濾波器;7、信道;8、同步與其它;9、信號(hào)設(shè)計(jì);10、信號(hào)處理;11、濾波器設(shè)計(jì)等。3. 學(xué)會(huì)創(chuàng)建子系統(tǒng)4簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)一模擬信號(hào)的抽樣、量化、編碼、譯碼并恢復(fù)原信號(hào),顯示設(shè)計(jì)過(guò)程中的波形的變化與仿真。 圖25簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)的編譯碼的設(shè)計(jì)5.1 利用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)一模擬信

8、號(hào)的DPCM編譯碼,顯示設(shè)計(jì)過(guò)程中的波形的變化與仿真。 圖三5.2 利用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)DPCM和PCM通信系統(tǒng),顯示設(shè)計(jì)過(guò)程中的 圖四5.2 利用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)DPCM和PCM通信系統(tǒng),顯示設(shè)計(jì)過(guò)程中的波形的變化與仿真。 圖五6綜合通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)按照通信系統(tǒng)的框圖,充分利用MATLAB工具箱,按照模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)一個(gè)完整的通信系統(tǒng)(即包含以下框圖的各個(gè)部分,在關(guān)鍵部分要求有仿真)。圖6 通信系統(tǒng)的發(fā)送/接收流 圖六四、設(shè)計(jì)方案本課程設(shè)計(jì)主要是利用simulink、通信系統(tǒng)工具箱以及信號(hào)處理工具箱來(lái)完成通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。Simulink是MATLAB提供的

9、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包,許多工具箱里的模塊都被封裝成了Simulink模塊。MATLAB中的通信系統(tǒng)工具箱是一個(gè)運(yùn)算函數(shù)和仿真模塊的集合體,可以用來(lái)進(jìn)行通信領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真。使用MATLAB軟件,設(shè)計(jì)通信系統(tǒng),配置各個(gè)通信組成部分的參數(shù),通過(guò)仿真可以得到仿真波形,很明顯的可以觀察到參數(shù)不同仿真結(jié)果不盡相同。利用通信工具箱和信號(hào)處理工具箱設(shè)計(jì)一模擬信號(hào)的抽樣、量化、編碼、譯碼并恢復(fù)原信號(hào),顯示設(shè)計(jì)過(guò)程中的波形的變化與仿真。5、 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),對(duì)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成有了一定的了解,熟悉了通信系統(tǒng)的工作原理,對(duì)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程有了一定的了解。深入的學(xué)習(xí)了matlab和Simulink的使用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)回顧課本知識(shí)同時(shí)達(dá)到拓寬視野的目的,實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的查漏補(bǔ)缺,使知識(shí)系統(tǒng)化,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中掌握基本理論和解決實(shí)際問(wèn)題的方法,鍛煉綜合分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,各種問(wèn)題在所難免,遇到問(wèn)題時(shí),學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和虛心請(qǐng)教,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,在解決問(wèn)題中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的積累和能力的鍛煉,并在其中體會(huì)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。最后,感謝指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo),指出實(shí)驗(yàn)中所要注意的問(wèn)題,解決我們所不能解決

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