多普勒雷达系统仿真

摘要I摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。本文以MATLAB为软件平台，充分利用其提供的通信工具箱和信号处理工具箱中的模块，对数字调制解调系统进行Simulink设计仿真，并且进行误差分析。数字化正交数字化正交调制与解调是通信系统中十分重要的一个环节，针对不同的信道环境选择不同的数字化正交数字化正交调制与解调方式可以有效地提高通信系统中的频带利用率，改善接收信号的误码率。本设计运用Simulink仿真软件对二进制调制解调系统进行模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示、误差分析以及综合性能分析，重点对BASK，BFSK，BPSK进行性能比较和误差分析。在实际应用中，视情况选择最佳的调制方式。本文首先介绍了课题研究的背景，然后介绍系统设计所用的Simulink仿真软件，随后介绍了载波数字调制系统的原理，并根据原理构建仿真模型，进行数字调制系统仿真，最后对设计进行总结，并归纳了Simulink软件使用中需要注意的事项。本文的主要目的是对Simulink的学习和对数字调制解调理论的掌握和深化，为今后在通信领域继续学习和研究打下坚实的基础。关键字：排通信系统，Simulink仿真，数字化调制解调，BASK，BFSKABSTRACTIIABSTRACTTheTheModerncommunicationsystemsrequirecommunicationdistance,largecommunicationcapacity,goodtransmissionquality,asoneofitskeytechnologiesmodemtechnologyhasbeenanimportantdirectionforresearchers.Inthispaper,MATLABsoftwareplatform,providingfulluseofitscommunicationstoolboxandsignalprocessingtoolboxmodule,digitalmodulationanddemodulationsystemSimulinkdesignsimulationanderroranalysis.Modulationanddemodulationisaveryimportantpartofthecommunicationsystem,fordifferentchannelenvironmenttoselectdifferentmodulationanddemodulationsystemcaneffectivelyimprovethespectrumefficiencyinacommunicationsystem,improvethebiterrorrateofthereceivedsignal.ThisdesignusingSimulinksimulationsoftwarebinarymodulationanddemodulationsystemmodeling,systemdesign,simulationdemoshowedthattheerroranalysisandcomprehensiveperformanceanalysis,focusingontheBASK,BFSK,BPSKperformancecomparisonanderroranalysis.Inpractice,asthecasemayselectthebestmodulation.Thispaperdescribesthebackgroundoftheresearch,thendescribesthesystemdesignusingSimulinksimulationsoftware,thenintroducedthecarrierdigitalmodulationsystemofprinciples,andbuildasimulationmodelbasedontheprincipleofdigitalmodulationsystemsimulation,andfinallythedesignsummaryandinductionSimulinksoftwaremattersthatneedattention.ThemainpurposeofthispaperistostudyandSimulinkdigitalmodemtheoryofmasteryanddeepeningforthefuturetocontinuelearningandresearchinthefieldofcommunicationandlayasolidfoundation.KeyWords:queuingtheory,demandmanagement,telecomoffices目录III目录第1章引言..........................................................11.1选题背景.........................................................11.2研究目标和意义...................................................1第2章研究的理论基础................................................82.1仿真软件matlab简介..............................................82.2仿真软件simulink简介............................................92.3仿真软件matlab简介.............................................10第3章数字频带传输系统.............................................113.1数字调制系统....................................................113.2二进制振幅键控..................................................113.3二进制移频键控..................................................143.4二进制移相键控..................................................173.5二进制分相位键控................................................193.6二进制数字信号的功率谱密度......................................223.6.1ASK信号的功率谱密度...........................................223.6.2FSK信号的功率谱密度...........................................233.6.32PSK与DPSK信号的功率谱密度...................................24第4章系统的设计与仿真.............................................254.1ASK信号的数字化正交数字化正交调制与解调.........................254.1.12ASK信号调制仿真..............................................254.1.22ASK信号解调仿真..............................................284.2FSK信号的数字化正交数字化正交调制与解调.........................304.2.12FSK信号调制仿真..............................................304.2.22FSK信号解调仿真..............................................344.32PSK信号的数字化正交数字化正交调制与解调........................364.3.12PSK信号调制仿真..............................................364.3.22PSK信号解调仿真..............................................39第5章结论.........................................................42目录IV参考文献............................................................46致谢................................................................48第1章引言1第1章引言1.1选题背景进入20世纪以来，随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。特别是在20世纪后半叶，随着人造地球卫星的发射，大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世，通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功：微波中继通信使长距离、大容量的通信成为了现实；移动通信和卫星通信的出现，使人们随时随地可通信的愿望可以实现；光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步；电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次，借助现代电信网和计算机的融合，人们将世界变成了地球村；微电子技术的发展，使通信终端的体积越来越小，成本越来越低，范围越来越广。例如，2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。根据国家信息产业部的统计数据，到目前为止移动电话用户超过6亿。随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信[1,2,10]。而作为现代通信系统关键技术之一的调制解调技术将是人们研究的重要方向。1.1研究目标和意义通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系电子科技大学成都学院本科毕业设计论文2统中传输。所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号；数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息(Information)。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者)，它的一般模型如图1.1所示。图1-1通信系统一般模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图1.2所示。图1-2模拟通信系统模型通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传