基于Simulink的混合通信系統仿真分析

貴州大學電氣工程學院 敖 宇 楊健晟

1 引言

隨著計算機仿真技術的不斷發展與完善，使得利用計算機仿真技術來進行系統的研究、設計也日趨成熟。通信系統作為當今社會不可缺少的一部分，也使得通信系統的完善成為了研究者研究的熱點之一[1-4]。一個通信系統主要由信源、信宿以及信道[3,4]等三個部分組成，是通信系統的三要素。MATLAB/Simulink子庫提供了豐富的仿真模塊。本文以混合通信系統為例，利用MATLAB/Simulink庫搭建了系統模型并利用該模型進行了仿真分析。

2 系統模型

系統仿真模型主要由信號調制、通信信道、信號調解、數字濾波模塊等四部分組成。本文基于MATLAB/Simulink庫建立了線性雙邊帶抑制載波與調解的混合通信系統仿真模型。如圖1所示。

圖1 通信系統模型

3 系統參數

3.1 信號調制

信號調制子系統主要由兩個信號發生器組成。信號發生器1用于產生正弦調制信號，其頻率f=100Hz,幅值A=1。信號發生器2則是用于產生方波、正弦波、鋸齒波等通信信號。其頻率f=10Hz，幅值A=1。

3.2 通信信道

通信信道由信道噪聲模塊、信道延遲函數、信道傳遞函數組成。其中噪聲模塊產生的是均值為0，方差為0.01的隨機數。信道傳遞函數為：

3.3 信號調解

信號調解模塊由正弦調解信號發生器和乘法器組成。其頻率參數與信號發生器1的正弦調制信號一致，而采樣時間設置為0.005s。

3.4 離散濾波器

離散濾波器用于濾除通信信道所產生的噪聲，通常，按處理的信號類型可將濾波器分為模擬濾波器和數字濾波器兩類。本文采用的是隨機數字噪聲，故文中采用數字離散濾波器對信號進行去噪處理，其Z變換函數為：

4 仿真結果

圖2 原始信號

圖3 仿真結果

本文利用搭建的模型分別對頻率f=10Hz，幅值A=1的方波信號、正弦波信號、鋸齒波信號進行了仿真實驗。其仿真信號與仿真結果如圖2、圖3所示。由圖2（原始信號）和圖3（仿真結果）可知，由于通信信道緩沖區的延遲作用和隨機噪聲的影響，使得仿真結果比原始信號要相對延遲1s，且仿真信號存在一定的失真現象。

5 結語

在通信系統日益復雜的今天，利用計算機仿真技術對系統進行研究、設計是必不可少的。同時通過計算機仿真技術對系統進行研發不僅能減少研究成本，也能減少研究周期，也便于開發人員進行相關的擴展研究。

[1]任秋潔,呂治國．MATLAB在通信系統仿真教學中的應用研究[J]．科技視界,2017(20)∶79-80+76．

[2]溫艷艷．通信系統的仿真[J]．天津科技,2017,44(06)∶106-108．

[3]諶澤鵬,趙龍．基于simulink的通信系統仿真分析[J]．無線互聯科技,2017(01)∶5-6+9．

[4]王曉鵬．基于Matlab的通信系統仿真及失真情況研究[J]．科技風,2015(10)∶105．