數字通信原理的系統(tǒng)畢業(yè)設
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計算和工程仿真軟件。MATLAB語言采用與數學表達相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設計語言，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。
本文首先總結了MATLAB/Simulink的特點，然后介紹了本課題的基礎依據，包括數字通信、數字基帶傳輸系統(tǒng)和數字頻帶傳輸系統(tǒng)。接著以文獻綜述的方式，介紹了基于Matlab的數字通信仿真的幾種實現方式，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，討論不同界面的數據的相互傳輸問題，并對方案進行改進。在此基礎上，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實現了數字信號頻帶傳輸系統(tǒng)正交幅度調制的仿真過程，對系統(tǒng)進行了分析。
目前，基于MATLAB的數字通信仿真系統(tǒng)設計還處于研究階段，因此本課題的研究具有很強的實用性和指導意義。
關鍵詞：數字通信 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.設計的基礎依據 5
2.1 數字通信 5
2.2 數字基帶傳輸通信系統(tǒng) 5
2.3 數字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 6
3 文獻綜述 6
3.1 Visual C++與MATLAB的聯合編程 6
3.2 s-函數 7
3.3 Stateflow 8
3.4 用Simulink設計系統(tǒng)實現的模塊，并設計圖形用戶界面 8
4 總體方案的確定 10
4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 10
4.2 設計系統(tǒng)介紹 10
4.3 設計的優(yōu)越性 12
5 理論分析及設計準備 14
5.1 設計原則 14
5.2 理論分析 14
5.3 設計前的準備 15
6 設計的實現（實例：QAM頻帶系統(tǒng)） 16
6.1 MATLAB/Simulink中的設計 16
6.1.1隨機整數產生器（Random Integer Generator） 16
6.1.2頻帶正交幅度調制器（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）的設計 22
6.3 程序的設計 23
6.3.1 打開Simulink的原理圖 29
6.3.2 參數的傳送 30
6.3.3 仿真結果的觀看 31
7 結論 33
致謝 35
參考文獻 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，只有建立了正確的模型和數據，才能得到正確的仿真結果，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載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。
仿真分為實物仿真和計算機仿真，而我們這里所說的仿真技術則是指計算機仿真技術，就是對實際上的或理論上的物理系統(tǒng)設計一個模型，用程序實現這一模型，并在計算機上運行這一模型，然后對仿真輸出的結果進行分析。
從20世紀40年代開始，人們開始將計算機引入到仿真技術中。隨著仿真理論的不斷完善以及計算機技術的快速發(fā)展，仿真技術得到了快速的發(fā)展。現今，計算機上的各種仿真軟件可以方便地幫助人們進行各種對實際情況的模擬，人們越來越習慣面對操作相對簡易而成本又相對低廉的計算機仿真技術。計算機仿真計算作為數學仿真的延伸，正在不斷地在科學研究的沃土中開花結果。
MATLAB就是大量的計算機仿真軟件中的優(yōu)秀代表，它在科學研究特別是電子信息科學中有著極為廣泛的應用。
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，這個解也非常復雜，難以直接進行研究，而通過仿真可以很方便地研究系統(tǒng)的輸入輸出關系。
 所用變量相互之間有非線性的關系，根據自然科學家和數學家的觀點，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識，通常沒有一組可解的方程組來預測系統(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)。
由于數字通信原理的系統(tǒng)中所有變量相互之間是非線性的關系，而且許多理論是基于較為繁瑣的數字理論和數字推導，容易使學者感到乏味，為了讓學者更易于接受該理論知識，數字通信原理的仿真系統(tǒng)愈發(fā)顯得迫切和重要。該設計就是這樣應運而生的，它可以讓用戶直觀地看到數字通信系統(tǒng)（例如頻帶傳輸系統(tǒng)、基帶傳輸系統(tǒng)）的仿真結果。
參 考 文 獻
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