信号发生器的-MATLAB仿真

烟台大学毕业论文（设计）信号发生器的MATLAB仿真烟台大学毕业论文（设计）2[摘要]本论文以课题“信号发生器的MATLAB仿真”为背景展开，介绍了MATLAB仿真技术的发展和信号发生器的现状，结合线性调制系统的应用背景设计了一种结构简便、性能优良的线性调制信号发生器，全面的实现信号发生器的功能要求。本论文主要研究内容包括:1.研究了信号发生器的现状，MATLAB仿真技术的发展及现状，介绍了用MATLAB进行仿真的实用性及可靠性。2.研究了常规调制信号ASK信号、FSK信号和PSK等有关理论，为信号生成打下基础。3.以线性调制为例研究了MATLAB仿真的三种方法，比较了其各自的优缺点，同时选定以Simulink进行系统的仿真。4.用Simulink进行线性调制系统的模拟，完成软件设计的实现，对系统进行调试，使系统达到指标需求。关键词：信号发生器；线性调制系统；MATLAB仿真；simulink烟台大学毕业论文（设计）3[ABSTRACT]ThepaperbasedontheProject“MATLABsimulationofsignalgenerator”,MATLABsimulationtechnologyandthedevelopmentsituationofthesignalgeneratorisintroduced.Combinedwithlinearmodulationsystemapplicationbackgrounddesignsasimplestructureandgoodperformancedlinearmodulationsignalgenerator.Itrealizethecomprehensivefunctionsignalgenerator.Thisthesismainlyresearchcontentsinclude:First,researchthestatusofthesignalgeneratoranddevelopmentandthestatusquoofMATLABsimulationtechnology.ItalsointroducedthepracticabilityandreliabilityofMATLABsimulation.Second,studytheconventionalmodulationsignalFSKsignalanditinerarysignal,PSKtheories,itlayedthefoundationforthesignalgeneration.Third,usetheexampleoflinearmodulationtostudythreemethodsofMATLABsimulation,comparetheiradvantagesanddisadvantages,anddecidedtouseSimulinkconductsimulation.Four,usingSimulinksimulatelinearmodulationsystemsimulation,realizeofthesoftwaredesign,andtestingsystem,finally,makesystemindexdemand.Keyword:Signalgenerator;Linearitymodulationsystem;MATLABSimulation;simulink烟台大学毕业论文（设计）4目录摘要........................................................................1ABSTRACT.................................................................2目录........................................................................3第一章绪论................................................................11.1论文的立题背景及研究意义...............................................11.2MATLAB仿真技术的发展及现状..........................................11.3信号发生器的发展及现状.................................................31.4论文的主要研究内容.....................................................4第二章信号发生器的理论部分................................................52.1信号发生器分类简介......................................................52.2常规信号...............................................................72.3本章小结..............................................................10第三章MATLAB的三种仿真办法.............................................113.1仿真基础原理..........................................................113.2三种仿真方法的简单实现................................................123.3基于Matlab7．0的三种仿真方法比较.....................................153.4本章小结.............................................................15第四章信号发生器的MATLAB仿真实现......................................164.1常规信号的Matlab仿真实现..............................................164.2线性调制系统Matlab仿真实现...........................................184.3AM信号发生的Simulink仿真实现.........................................204.4本章小结.............................................................23结束语.....................................................................24致谢.......................................................................25参考文献...................................................................26烟台大学毕业论文（设计）1第一章绪论1.1论文的立题背景及研究意义在现代声纳、雷达等通信系统测试与仿真中都需要高精度的任意的波形信号，任意波形信号的重构技术也是声学和语音信号合成等应用领域中的关键技术之一。不过声纳、雷达等通信系统研制过程中出于保密和成本等原因不可能长期做大量的外场实验，而更多情况下需要在实验室重构这些具有某一种特征的随机信号，进行系统测试、系统分析与半实物仿真研究。而且，随着通信技术的发展，通信信号的种类越来越多，随着通信事业的发展，通信网络的数目也越来越多。如何截获敌方的通信信号，对其进行预测和干扰从而阻碍敌方正常通信，是通信对抗的主要研究内容。在通信对抗的研究中，为了模拟真实场景，通信信号发生器也是不可或缺的仪器。而市面上的通信信号发生器价格十分昂贵，功能也比较简单，因此开展任意波形的通信信号的高精度重构方法研究工作，具有重要的理论意义和实用价值。在生成任意波形时域信号的过程中，分为硬件、软件两种设计方法。Matlab仿真属于通过软件编程实现。Matlab是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB可以行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。图形用户界面（GraphicalUserInterface，简称GUI，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。Matlab自带了强大的GUI工具。Matlab仿真技术的出现也为研究产生任意波形的通信信号提供了有力的技术支持。任意波形发生器不仅能产生正弦、余弦、方波、三角波和锯齿波等常见波形，而且还可以利用各种编辑手段，产生传统函数生器所不能产生的真正意义上的任意波形。如它能模拟诸如编码雷达信号、潜艇特征信号、磁盘数据信号、机械振动瞬变过程、电视信号以及各种各样的神经脉冲之类的波形。1.2MATLAB仿真技术的发展及现状1.2.1MATLAB的概况MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多。当前流行的MATLAB7.0/Simulink3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充烟台大学毕业论文（设计）2MATLAB的符号计算,可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。1.2.2MATLAB产生的历史背景在70年代中期,CleveMoler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库.EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库.在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平.到70年代后期美国NewMexico大学计算机系系主任的CleveMoler利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序.在以后的数年里,MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。1983年春天,CleveMoler和CleveMoler,SteveBangert一起,用C语言开发了第二代专业版.这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能.1984年,CleveMoler和JohnLittle成立了MathWorks公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究和开发.在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类.一类是数值计算型软件,如MATLAB,Xmath,Gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大