數(shù)字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)
計(jì)全文48頁(yè) 16148字 敘述詳盡
摘 要
美國(guó)MathWorks公司于1967年推出的MATLAB軟件是一個(gè)功能強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算和工程仿真軟件。MATLAB語(yǔ)言采用與數(shù)學(xué)表達(dá)相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，因而不像其它高級(jí)語(yǔ)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(diǎn)，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(xiàn)綜述的方式，介紹了基于Matlab的數(shù)字通信仿真的幾種實(shí)現(xiàn)方式，并與可視化編程語(yǔ)言相比較，指出其局限性。隨后，針對(duì)此問(wèn)題，提出可應(yīng)用圖形用戶(hù)界面（GUI），說(shuō)明了其圖形界面編程的基本思想和程序運(yùn)行的流程，討論不同界面的數(shù)據(jù)的相互傳輸問(wèn)題，并對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)例介紹了建立系統(tǒng)仿真模型的方法。最后按照仿真過(guò)程基本步驟用MATLAB的仿真工具SIMULINK和GUI實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調(diào)制的仿真過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。
目前，基于MATLAB的數(shù)字通信仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)還處于研究階段，因此本課題的研究具有很強(qiáng)的實(shí)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(jì)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(xiàn)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(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的模塊，并設(shè)計(jì)圖形用戶(hù)界面 8
4 總體方案的確定 10
4.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境 10
4.2 設(shè)計(jì)系統(tǒng)介紹 10
4.3 設(shè)計(jì)的優(yōu)越性 12
5 理論分析及設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 14
5.1 設(shè)計(jì)原則 14
5.2 理論分析 14
5.3 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 15
6 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)（實(shí)例：QAM頻帶系統(tǒng)） 16
6.1 MATLAB/Simulink中的設(shè)計(jì) 16
6.1.1隨機(jī)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(hù)界面（GUI）的設(shè)計(jì) 22
6.3 程序的設(shè)計(jì) 23
6.3.1 打開(kāi)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(xiàn) 36
英文摘要 37
附錄 38

1 前言
1.1 研究背景
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，所謂仿真就是用模型去模仿真實(shí)系統(tǒng)，也就是用物理的或抽象的系統(tǒng)來(lái)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(jià)值。
仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具，它通過(guò)仿真模型的仿真結(jié)果來(lái)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(guò)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(duì)系統(tǒng)中某些功能部件造成過(guò)量的負(fù)載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。
仿真分為實(shí)物仿真和計(jì)算機(jī)仿真，而我們這里所說(shuō)的仿真技術(shù)則是指計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就是對(duì)實(shí)際上的或理論上的物理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)模型，用程序?qū)崿F(xiàn)這一模型，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行這一模型，然后對(duì)仿真輸出的結(jié)果進(jìn)行分析。
從20世紀(jì)40年代開(kāi)始，人們開(kāi)始將計(jì)算機(jī)引入到仿真技術(shù)中。隨著仿真理論的不斷完善以及計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)上的各種仿真軟件可以方便地幫助人們進(jìn)行各種對(duì)實(shí)際情況的模擬，人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣面對(duì)操作相對(duì)簡(jiǎn)易而成本又相對(duì)低廉的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真計(jì)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(kāi)花結(jié)果。
MATLAB就是大量的計(jì)算機(jī)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(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)不一定要用到仿真，如線(xiàn)性方程系統(tǒng)（可以直接求出顯式解，通常稱(chēng)為解析模型）。然而，現(xiàn)實(shí)世界的絕大部分模型都不能求出顯式解，這時(shí)一般可以通過(guò)仿真的辦法來(lái)研究這個(gè)系統(tǒng)，稱(chēng)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(shí)即使系統(tǒng)有顯式解，這個(gè)解也非常復(fù)雜，難以直接進(jìn)行研究，而通過(guò)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(xiàn)性的關(guān)系，根據(jù)自然科學(xué)家和數(shù)學(xué)家的觀點(diǎn)，非線(xiàn)性系統(tǒng)的研究是很困難的，因?yàn)榇蟛糠诌@些問(wèn)題都難以通過(guò)解析模型來(lái)認(rèn)識(shí)，通常沒(méi)有一組可解的方程組來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的行為。研究非線(xiàn)性系統(tǒng)的唯一有效的一般方法是通過(guò)建立和運(yùn)行仿真模型來(lái)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(xiàn)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(shí)，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(jì)就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的，它可以讓用戶(hù)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(xiàn)
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