通信报告

调幅广播系统仿真实习报告姓名：袁祥专业：通信工程班级：07-1学号：31任务一：要求：1.基带信号：音频，最大幅度为1。基带测试信号频率在100Hz到6000Hz内可调。2.载波：给定幅度的正弦波，为简单起见初相位设为0，频率为550KHz到1605KHz可调。3.接收机选频滤波器带宽为12KHz，中心频率为1000KHz。4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB，要求计算信道中应该加入噪声的方差，并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。计算方差程序：SNR_dB=20;%设计要求的输出信噪比(dB)SNR=10.^(SNR_dB/10);m_a=0.3;%调制度P=0.5+(m_a^2)/4;%信号功率W=8025.7e3;%仿真带宽HzB=12e3;%接收选频滤波器带宽Hzsigma2=P/SNR*W/B%计算结果：信道噪声方差sigma2=3.4945中波调幅广播传输系统仿真模型：设计过程：系统仿真步进以及零阶保持器采样时间间隔、噪声源采样时间间隔均设置为6.23e-8秒。基带信号为幅度是0.3的1000Hz正弦波，载波为幅度是1的1MHz正弦波。用加法器和乘法器实现调幅，用「RandomNumber」模型产生零均值方差等于3.4945的噪声样值序列，并用加法器实现AWGN信道。接收带通滤波器用「AnalogFilterDesign」模块实现，可设置为2阶带通的，通带为2*pi*(1e6-6e3)rad/sec到2*pi*(1e6+6e3)rad/sec。为了测量输出信噪比，以参数完全相同的另外两个滤波器模块分别对纯信号和纯噪声滤波，最后利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比。某次仿真执行后，测试信噪比为20.14dB，与设计值20dB相符。接收滤波器输出的调幅信号以及发送调幅信号的波形对比仿真接收滤波器输出的调幅信号以及发送调幅信号的波形仿真结果：任务二：要求：以任务一为传输模型，在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比，观察包络检波解调的门限效应。包络检波和相干解调性能测试仿真模型：设计过程：调幅信号通过AWGN信道后，分别送入包络检波器和同步相干解调器。包络检波器由「Saturation」模块来模拟具有单向导通性能的检波二极管，「Saturation」模块的上下门限分别设置为inf和0。同步相干所使用的载波是理想的，直接从发送端载波引入。两解调器后接的低通滤波器相同，例如设置为截止频率为6KHz的2阶低通滤波器。解调输出送入示波器显示，同时送入信噪比测试模块，即图中的子系统「SNRDetection」，其内部结构如图5.4所示。图5.4:解调输出信噪比近似测量子系统「SNRDetection」的内部结构在该模块中，输入的两路解调信号通过滤波器将信号和噪声近似分离，以分别计算信号和噪声份量的功率，进而计算信噪比。两个带通滤波器参数相同，其中心频率为1000Hz，带宽为200Hz，对应于发送基带测试信号频率，其输出近似视为纯信号份量。两个带阻滤波器参数也相同，其中心频率为1000Hz，带宽为200Hz，其输出可近似视为信号中的噪声份量。之后，通过零阶保持模块将信号离散化，再由「bu®er」模块和方差模块计算出信号和噪声的功率，「bu®er」缓冲区长度设置为1.6051e+005个样值，这样将在0.01秒内进行一次统计计算。最后，由分贝转换模块「dBConversion」和「Fcn」函数模块计算出两解调器的输出信噪比。计算输出采用「Display」显示的同时，也送入工作空间，以便编程作出解调性能曲线，「ToWorkspace」模块设置为只将最后一次仿真结果以数组（Array）格式送入工作空间，变量名为SNRout，它含有2个元素，即两个解调输出信号的检测信噪比。当设置信道噪声方差等于1时，执行仿真所得到的解调信号波形如图5.5所示。显然可以看出，相干解调输出波形中噪声成分相对要小一些。噪声方差为1时的解调信号波形仿真结果：编写脚本程序，在若干信道信噪比条件下执行仿真并记录结果，最后绘出性能曲线。脚本程序如下：〔程序代码〕ch5example2prg1.m%ch5example2prg1.mSNR_in_dB=-10:2:30;SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);%信道信噪比m_a=0.3;%调制度P=0.5+(m_a^2)/4;%信号功率fork=1:length(SNR_in)sigma2=P/SNR_in(k);%计算信道噪声方差并送入仿真模型sim('ch5example2.mdl');%执行仿真SNRdemod(k,:)=SNR_out;%记录仿真结果endplot(SNR_in_dB,SNRdemod);xlabel('输入信噪比dB');ylabel('解调输出信噪比dB');legend('包络检波','相干解调');包络检波和相干解调的输出信噪比性能：结论：执行程序之后，得出仿真结果如图5.6所示。图中给出了不同输入信噪比下两种解调器输出的信噪比曲线。从图中可见，高输入信噪比情况下，相干解调方法下的输出解调信噪比大致比包络检波法好3dB左右，但是在低输入信噪比情况下，包络检波输出信号质量急剧下降，这样我们就通过仿真验证了包络检波的门限效应。当然，这里相干解调是假定提取载波是理想的。实际中，在接收机中采用锁相环恢复载波，当信道噪声严重时，锁相环可能失锁，这时相干解调将失败。读者可以尝试用通信模块库中的调幅解调模块来构建实际相干解调模型并进行性能测试。实习心得：通过一周的实习，让我学会了信道中加入的噪声方差值，matlab语言的编程，让我更深刻的体会到了，在加入信噪之后接受图形的波动，这为了更好的在语音信号接受方面得到认识。轻松而又充实的为期一周的实习已经圆满结束了。在这短暂而又漫长的一周里，课本里学不到的东西让我对知识的渴望得到前所未有的升华，幻想着时间能够停留在这一周内，而急切的想要努力学习，争取更早的迈进行业领域的心情，又想快点结束这短暂的激情。在这里，首先我要感谢辛勤带领我们实习的王钢老师，是你陪着我们一路走来，辛勤走来，我们能做到的或许只是更好的理解此次实习的意义，争取对我们以后的发展有更好的作用。请允许我对您们说一声：“辛苦了！”。实习的日子里，我们收获了太多课堂上没有涉及的知识和道理，讲课老师不仅仅对相关专业知识给予详尽而细致的讲解，更对同学们提出问题做了大量的耐心的解答。正是这些不会轻易得到的知识和经验，才非常到位的把一根警惕自己的惰性、使自己始终保持自强不息良好心态的鞭子甩在空中，啪啪作响！我们生活的这片空间四周充满着挑战与竞争的空气，我们眼前可以看到的是每个人每天都进步。有一个同学用“狂奔”二字来形容这些，我觉得是那样的贴切而又让人不寒而栗。的确，不进步本身就意味着退步，退步就意味着被这个时代淘汰。而孤单英雄的时代已经伴随着历史的车轮，渐渐远离世人的喧嚣，我们要得到所期望的目标，就需要得到他人的承认和帮助，或许说是合作更加的贴切，在这个时代，没有任何一项大的事业是光靠一个人的努力就可以创造的。接受挑战、承担担子、抚慰不公平带来的创伤，在千锤百炼中学会宽容、懂得忍让、耐得住寂寞，厚积薄发，抓住机遇，看准社会的趋势，塑造一个适应社会的星星人类，才能在亿万求职大军中鹤立鸡群，抓住时代的脚步，把握时代的脉搏。不得不承认的是，此次实习依旧有太多的不明确或是有疑惑的地方，但这对我这次的实习不会有任何的打击或是其他的负面影响，相反，这更能衬托出此次实习的重要性，在这四年的大学生活中，每每实习总是能占据我对大学生活理解范围内的相当大的一部分，里面不乏有它能给我们打来更多的趣味，但更多的是总是能提醒着自己，不要满足于现状，一切对于自己来说还远远不足，理论源于实践，实践直射出真理，只有不断的实践，才能让我们更深刻的理解理论，掌握理论，继而应用理论。21世纪什么最贵，毋庸置疑的，每个人都知道是人才。作为这个时代的大学生，对我们来说与其是个机遇，不如说是个挑战。在这个科学迅速发展的今天，世界的每个角落都在发生着日新月异的变化，能够更快的融入这个社会，积极努力适应自己的角色，发挥自己所学，用自己的一双手撑起一片属于自己的蓝天，让家人和朋友一起分享自己的快乐和成功，或许这就是我一直想要追求的吧！