MATLAB/Simulink通信仿真案例設計

王明慧

（陸軍裝甲兵學院，安徽 蚌埠 233000）

0 引 言

現代社會發展過程中，對通信系統功能的要求大幅度提升，這使通信系統發展過程中的系統性能水平得到了大幅度提升，并且系統構成也變得日益復雜。同時，隨著通信技術的快速發展，通信產品研發周期大幅度縮短，為了降低成本，提升經濟效益，提高通信系統的發展水平，要注重對通信技術做好仿真分析，從而對通信技術發展中存在的問題及不足進行針對性的解決，以促進通信技術更好地發展及進步。本文注重利用MATLAB/Simulink仿真軟件，把握通信系統仿真的一般步驟，并做好系統仿真分析，從而對通信技術發展中的問題及不足做好針對性改進[1]。

1 MATLAB/Simulink通信仿真概述

1.1 MATLAB/Simulink通信仿真一般步驟

在進行通信系統仿真分析過程中，主要步驟包括了構建仿真模型、開展仿真實驗以及仿真分析3個方面。在對通信系統進行仿真分析的過程中，要把握螺旋式發展過程，把握各個步驟中間的關聯性，從而使通信仿真分析的效果及質量得到有效提升。關于MATLAB/Simulink通信仿真分析的一般步驟內容如圖1所示。

圖1 仿真分析過程

如圖1所示，在開展仿真分析過程中，要注重結合仿真建模、仿真實驗以及仿真分析3個步驟，突出螺旋式推進過程，有效把握當前系統中存在的問題及不足，并結合仿真分析結論對系統做好有效改進，使改造后的系統性能水平得到大幅度提升[2-4]。

1.2 數字通信系統模型的構建

在開展通信仿真分析的過程中要注重對數字通信系統模型進行有效地構建，反饋通信系統的實際情況，從而科學有效地分析通信系統的情況，有效把握系統性能水平，以實現系統功能，更好地滿足實際發展需要。在進行數字通信系統構建過程中涉及到的技術問題相對較多，主要包括了信號源的編碼和譯碼、信道編碼和譯碼、數字調制與解碼、同步及加密和解密等。數字通信系統模型構建如圖2所示。

圖2 數字通信系統示意圖

結合圖2所示內容來看，在進行通信仿真分析過程中，要注重做好通信系統模型的有效把握，分析數據通信系統，從而有效把握數字通信性能，以提升系統仿真的效果及質量。

數字通信系統模型在通信仿真分析中應用的優勢表現在以下幾個方面。首先，數字通信系統模型具有較強的抗干擾能力，并且噪聲不積累。數字通信系統中信號傳輸是離散取值的數字波形，能夠對噪聲干擾的波形進行有效地判斷并對噪聲干擾問題進行有效地分析，以做好干擾應對。其次，借助于數字通信能夠實現對傳輸差錯的有效控制。通過有效應用信道編碼技術能夠做好檢錯和糾錯處理，降低誤碼率，以確保信號傳輸質量[5]。再次，通過應用數字信號處理技術能夠實現對數字信息的快速處理、變換以及相應的存儲操作，能夠有效傳輸和處理不同信源的信號，從而更好地滿足通信仿真需要。最后，借助于數字通信系統能夠做好加密處理，并且具有較好的保密性。

2 基于MATLAB/Simulink系統建模

在利用MATLAB/Simulink進行仿真分析過程中，要注重結合數字通信做好系統建模分析。關于系統建模的具體內容如下。

2.1 建模基本步驟分析

結合MATLAB/Simulink系統建模分析，注重構件數字模型，并且聯系通信系統的基本原理，明確系統功能，對各部門功能進行模塊化處理，從而把握好系統各個部分間的關聯性。突出仿真系統的構建，聯系實際情況，注重結合系統流程框圖做好模型的有效連接，并且構建仿真通信系統模型，從而確保系統性能水平。注重對參數進行科學設置和調整。在進行參數設計過程中注重聯系功能模塊的運行情況，突出參數設計的針對性和有效性[6]。注重設置觀察窗口，針對性分析仿真數據及波形。這一過程中要注重在系統模型的關鍵點位置設置觀測輸出模塊，實現對觀測仿真系統運行情況的有效把握，以做好參數的有效調整，做好結果的分析工作。

2.2 關于系統仿真系統設計分析

基于MATLAB/Simulink通信仿真設計，要把握好系統仿真軟件的應用。在進行仿真軟件設計時，在對二進制數字進行調制的過程中要有效把握二進制數字基帶信號離散變化，并結合2PSK信號有效表示基帶信號的1和0，從而實現對載波信號的有效處理。關于系統仿真軟件設計框圖，具體內容如圖3所示。

圖3 系統設計框圖

在進行仿真系統設計時，SCOPE應用產生波形的順序從上到下依次是Sine wave、伯努利發生信號、反向載波以及PSK波形。在進行仿真系統設計過程中，注重結合AM信號、DSB信號以及SSB信號的產生方法，利用MATLAB/Simulink軟件做好調制系統的科學設計。同時，在對解調系統進行設計過程中要注重把握不同信號，采取相干解調法或是非相干解調法實現對數據信息的有效處理[7]。

2.2.1 AM相干解調原理

AM相干解調原理的應用主要聯系AM信號波形的特點，采取包洛檢波方法對原始的調制信號進行恢復。通過有效應用包洛檢波器，在進行仿真分析過程中能夠有效地降低仿真分析成本，從而更好地滿足系統的發展需要。

2.2.2 Simulink系統實現

Simulink系統功能的實現注重利用AM相干解調器，并注重做好參數信息的有效設計，從而滿足系統的應用效果。關于AM相干解調框圖，具體如圖4所示。

圖4 AM相干解調框圖

在Simulink功能實現過程中要有效把握信源參數數值，針對性做好信源參數、載波參數、BPF參數、LPF參數、高斯白噪聲參數、LPF參數以及高斯白噪聲參數進行有效設計，從而確保仿真分析工作的順利開展[8-10]。

2.2.3 關于AM相干解調波形仿真結果分析

AM相干解調波形仿真結果如圖5所示。

圖5 AM相干解調波形仿真

3 結 論

在開展通信仿真方案分析過程中，通過利用Matlab/Simulink軟件進行通信仿真分析，注重構建模擬通信系統，從而實現數字系統仿真，有效調整參數信息。在進行模擬通信系統應用過程中，有效把握AM信號波形包絡與輸出并做好包絡檢測，從而對原始解調信號進行有效恢復，避免在包絡檢波過程中出現數據失真問題。同時，在進行相干解調過程中，要注重把握與調制器同頻同位的載波，避免破壞原始信號。在進行仿真分析過程中，還要考慮到系統存在的數據延遲問題，確保在解調之后能夠有效解決噪聲問題，以確保系統設計的科學性與合理性。