Matlab通信系统链路级仿真
2018-6-26
《计算机仿真》
Matlab通信系统链路级仿真
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主要内容
数字通信系统结构
通信系统链路级仿真的一般假设
Matlab中的通信系统仿真资源
信号处理工具箱和常用信号处理函数
通信工具箱
Simulink信号处理模块集
通信系统的基本模型
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点到点数字通信系统的基本模型
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更常见的通信链路模型示意图
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一般数字通信系统的结构
信号源
信息来源
源编码和解码
信道编码和解码
射频调制和解调
振荡器、混频器、逆变器、功率放大器
滤波与自适应均衡
频道
复用和多址
噪声和噪声源
同步：包括载波同步、扩频码同步、码元同步、数据帧同步等
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主要内容
数字通信系统结构
通信系统链路级仿真的一般假设
Matlab中的通信系统仿真资源
信号处理工具箱和常用信号处理函数
通信工具箱
通信系统链路级仿真的一般假设
带通信号的基带是等效的
最佳接收器
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带通信信号的基带等效显示
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最佳接收器
假设最佳接收机与噪声方差的计算密切相关。
二进制反极性基带通信系统仿真实例。
带通信号的基带等价，可以得到相同的结果。
例如，BPSK信号的模拟器和二进制反极性基带通信系统的模拟器完全相同。
引入频率偏移、时间偏移或相位偏移可以区分模拟模型。
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仿真与实现的关系
通信系统的链路级仿真与实际发射机和接收机的实现之间的关系非常密切。
关于发射机和接收机的仿真模型大部分实际上是其基带处理模型。
发送机和接收机的基带处理被认为包括两种操作。
信息处理：信源编解码器、加密解密、信道编解码器
信号处理：采样、滤波、调制、估计、检测、均衡等。
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仿真与实现的关系
浮点模拟与基带处理实现的区别只是对数的表现方法不同。
定点模拟完全在计算机上模拟实际实现时DSP、FPGA、ASIC中的处理。
定点仿真通常成为实际实现前的验证和测试向量生成手段。
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主要内容
数字通信系统结构
通信系统链路级仿真的一般假设
Matlab中的通信系统仿真资源
信号处理工具箱和常用信号处理函数
通信工具箱
Matlab中的通信系统仿真资源
Matlab和Simulink都提供了专门用于通信系统物理层(链路级)模拟的工具箱和模块库。
在传统的数字通信系统中经常使用的各种信息处理和信号处理算法具有对应的函数。
近年来新出现的一些技术不断更新工具箱。
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Matlab中的通信系统仿真资源
主要资源：
信号处理工具箱(信号处理工具箱) )。
通信工具箱(Communications Toolbox ) )。
支持资源：
过滤器设计工具箱(过滤器设计工具箱) )。
定点工具箱(固定点工具箱) )。
统计工具箱(Statistics Toolbox )
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信号处理工具箱
支持多种信号处理操作，包括波形生成、滤波器设计与实现、卷积、一般转换和频谱分析等。
它分为两种工具：命令行函数和GUI集成工具。
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信号处理工具箱
命令行格式的函数如下：
离散时间滤波器的设计、分析与实现
仿真滤波器设计分析与实现
线性系统变换
窗函数
光谱分析
统计信号处理
线性预测
多速率信号处理
形成波形
GUI工具
滤波器的设计与分析
窗户的设计与分析
信号描绘等
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一般波形生成函数
sawtooth :锯齿波
方形：方形波
gauspuls :高斯调制正弦波脉冲
chirp :线性调频信号
sinc :采样函数
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一般统计信号处理函数
xcorr和xcov
分别用于计算互相关函数和互协方差函数
自相关函数和自协方差函数作为特例处理。
本来应该计算
但是我只能估计。
c=xcorr(x，y )返回长度为2*N-1的向量。 如果x和y不是相同的长度，则将短的设为零
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一般统计信号处理函数
默认情况下，执行计算。
可以指定“biased”或“‘coeff”规格化选项。 如果选择“‘biased”
如果选择“unbiased”，
如果选择“‘coeff’，则r(0)为一
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一般统计信号处理函数
xcov与其相似
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一般统计信号处理函数
周期图：用周期图法计算功率谱密度
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一般统计信号处理函数
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fs=1000； % Sampling frequency
t=(03360fs(/fs； % One second worth of samples
A=[1 2]； % sinusoid amplitudes (原始向量) )。
f=[150； 140 )； % sinusoid frequencies (列向量) )。
xn=a*sin(2*