基于MatlabSimulink的数字通信系统调制解调分析研究开题报告

SJ003-1

2018届毕业设计（论文）开题报告

二级学院： 电气与光电工程学院 班 级： 14信息卓越 学 生： 谢翠禹 学 号： 14020932 指导教师： 崔翠梅 职 称： 讲师 课题名称 课题类型 起止时间 基于Matlab/Simulink的数字通信系统调制解调分析研究 ? 毕业设计 □ 毕业论文 2018.03.05 - 2018.06.20 开题报告 一、课题的来源及现状 1、课题的来源 信息是一种资源，通过广泛的传播与交流，能促进社会成员之间的合作，推动生产力的发展和社会的进步。在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的“命脉”，因此人们对信息传递的速度、质量等要求也越来越高。现代通信可以分为模拟通信和数字通信两类，与模拟通信相比，数字通信具有抗干扰能力强、噪声不积累、传输差错可控、易于集成和加密、便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换和储存等优点，而其缺点相比其优点来说则不重要，因此数字通信的应用必将越来越广泛。作为现代通信系统的关键技术之一的调制解调技术是人们重点研究的方向。在各种通信系统的设计研发环节中，软件仿真已成为必不可少的部分。应用MATLAB/Simlink的计算机仿真具有经济、安全、可靠、编程简易以及实验周期短等特点，因此基于MATLAB的数字通信系通调制解调研究具有重要意义。 2、课题的现状 近几年，通信技术飞速发展，从二十世纪九十年代初以来，全球向信息密集的工作方式和生活方式转变。从传统的电话、电报、电视、收音机到如今的移动电话、传真、卫星通信，这些通信方式使数据和信息的传递速率得到很大的提高。 在设计数字传输系统时，调制技术作为实现高效通信的关键问题，是通信技术中研究的重点之一。随着科技的发展，现代调制技术在模拟电话网络、卫星通信、蜂窝移动通信、视频广播系统、宽带接入网等方面都取得了迅速的发展。 电话网络是最为普及而且资源最为丰富的传输网络，它的调制方式在经历了FSK、4-DOSK、QAM后，现在主要以脉冲编码调制（PCM）为主，最高传输速率可以达到56kbps。近几年，随着科技与经济的迅速发展，卫星通信在通信方式中也逐渐占有重要地位。1965年，国际卫星通信组织成立，并发射了第一颗静止国际通信卫星，由此开启了卫星通信的大门。我国的同步通信卫星是在1984年4月升空并投入使用。由于卫星通信具有非线性特性，以BOSK、QPSK、OQPSK、π/4-QPSK为主的恒定包络调制技术得到了广泛的应用。同时，以QPSK、SQAM等为主的非恒定包络调制技术在经过改进后，以频谱集中、抗非线性失真、误码性能好、频谱利用率高等特点引起了人们的普遍关注。亚洲是世界上的蜂窝系统发展速度最快的地区，现代蜂窝移动通信系统中，调制方式主要以PSK、固定电平QAM和可变电平QAM为主。其中，可变电平的星形QAM能提供可变的传输速率，根据信道情况选用合适的调制方式。当信道失真严重时，多采用4PSK方式；当SNR较高时，多采用32或64电平的星形QAM方式。视频广播（DVB）系统自1992年出现以来，如今已普及全球并发展为DVB-S系统、DVB-C系统和DVB-T系统。其中，DVB-S系统多采用BPSK和QPSK方式对信号进行调制，DVB-C系统则多采用16、64、256电平的QAM调制方式和VSB（残留边带调制）方式对信号进行调制。因为宽带接入网技术已经成为通信发展的前沿技术，所以利用电缆调制解调器在有线电视混合光缆同轴网上传送数据，用其做为互联网的宽带接入网是现有有线电视网宽带技术发展的热点。利用同轴电缆进行数据传输时多采用QPSK、QAM和VSB等调制方式；利用双绞线进行数据传输时则多采用QAM、CAM（无载波幅度相位调制）、DMT和DWMT等调制方式。 二、设计要求 1、对信号调制方式基础知识有较深入的理解；并且较熟练的掌握Matlab仿真软件。 2、分析几种常用二进制数字调制解调技术，针对数字调制信号采用识别算法，进行初步计算，通过Matlab软件仿真信号。 3、进行参数设置和调整要求获得各种信号的波形和软件编程方法，对其进行数据分析，得出数字通信系统中各种调制方式的优缺点，以及现实中采用何种调制方式的理论依据。 三、工作内容 1、学习数字通信系统原理；掌握数字调制解调基本原理，以及Matlab软件的应用；熟练Simulink建模设计，运用软件进行仿真； 2、对数字调制解调进行仿真，将仿真结果进行性能分析，得出最佳系统； 3、对设计结果进行可行性论证，撰写设计论文。 四、设计方案 1、下面介绍一下模拟调制中的一种----幅度调制。 幅度调制（线性调制）的原理。 设：正弦型载波为c(t)?Acos(?ct??)， 式中，A--载波幅度；c--载波角频率；0--载波初始相位（以后假定0＝0）。则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成sm(t)?Am(t)cos?ct， 式中，m?t?--基带调制信号。 频谱：设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为 Sm(?)?AM(???c)?M(???c)， 2??由以上表示式可见：在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移（精确到常数因子）。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都 是一种非线性的变换过程。 调幅（AM）时域表示式sAM(t)??A0?m(t)?cos?ct?A0cos?ct?m(t)cos?ct。