數(shù)字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)
計全文48頁 16148字 敘述詳盡
摘 要
美國MathWorks公司于1967年推出的MATLAB軟件是一個功能強大的科學(xué)計算和工程仿真軟件。MATLAB語言采用與數(shù)學(xué)表達(dá)相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言，因而不像其它高級語言（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，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現(xiàn)方式，并與可視化編程語言相比較，指出其局限性。隨后，針對此問題，提出可應(yīng)用圖形用戶界面（GUI），說明了其圖形界面編程的基本思想和程序運行的流程，討論不同界面的數(shù)據(jù)的相互傳輸問題，并對方案進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，通過實例介紹了建立系統(tǒng)仿真模型的方法。最后按照仿真過程基本步驟用MATLAB的仿真工具SIMULINK和GUI實現(xiàn)了數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調(diào)制的仿真過程，對系統(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)計還處于研究階段，因此本課題的研究具有很強的實用性和指導(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)計系統(tǒng)實現(xiàn)的模塊，并設(shè)計圖形用戶界面 8
4 總體方案的確定 10
4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 10
4.2 設(shè)計系統(tǒng)介紹 10
4.3 設(shè)計的優(yōu)越性 12
5 理論分析及設(shè)計準(zhǔn)備 14
5.1 設(shè)計原則 14
5.2 理論分析 14
5.3 設(shè)計前的準(zhǔn)備 15
6 設(shè)計的實現(xiàn)（實例：QAM頻帶系統(tǒng)） 16
6.1 MATLAB/Simulink中的設(shè)計 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 圖形用戶界面（GUI）的設(shè)計 22
6.3 程序的設(shè)計 23
6.3.1 打開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
簡單來說，所謂仿真就是用模型去模仿真實系統(tǒng)，也就是用物理的或抽象的系統(tǒng)來描述系統(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，仿真才有意義和價值。
仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具，它通過仿真模型的仿真結(jié)果來推斷原系統(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，防止對系統(tǒng)中某些功能部件造成過量的負(fù)載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。
仿真分為實物仿真和計算機(jī)仿真，而我們這里所說的仿真技術(shù)則是指計算機(jī)仿真技術(shù)，就是對實際上的或理論上的物理系統(tǒng)設(shè)計一個模型，用程序?qū)崿F(xiàn)這一模型，并在計算機(jī)上運行這一模型，然后對仿真輸出的結(jié)果進(jìn)行分析。
從20世紀(jì)40年代開始，人們開始將計算機(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)行各種對實際情況的模擬，人們越來越習(xí)慣面對操作相對簡易而成本又相對低廉的計算機(jī)仿真技術(shù)。計算機(jī)仿真計算作為數(shù)學(xué)仿真的延伸，正在不斷地在科學(xué)研究的沃土中開花結(jié)果。
MATLAB就是大量的計算機(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。
研究一個簡單的系統(tǒng)不一定要用到仿真，如線性方程系統(tǒng)（可以直接求出顯式解，通常稱為解析模型）。然而，現(xiàn)實世界的絕大部分模型都不能求出顯式解，這時一般可以通過仿真的辦法來研究這個系統(tǒng)，稱之為仿真模型。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，這時即使系統(tǒng)有顯式解，這個解也非常復(fù)雜，難以直接進(jìn)行研究，而通過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性的關(guān)系，根據(jù)自然科學(xué)家和數(shù)學(xué)家的觀點，非線性系統(tǒng)的研究是很困難的，因為大部分這些問題都難以通過解析模型來認(rèn)識，通常沒有一組可解的方程組來預(yù)測系統(tǒng)的行為。研究非線性系統(tǒng)的唯一有效的一般方法是通過建立和運行仿真模型來模擬這一系統(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，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)計就是這樣應(yīng)運而生的，它可以讓用戶直觀地看到數(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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