貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院 敖 宇 楊健晟

1 引言

隨著計算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，使得利用計算機(jī)仿真技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)的研究、設(shè)計也日趨成熟。通信系統(tǒng)作為當(dāng)今社會不可缺少的一部分，也使得通信系統(tǒng)的完善成為了研究者研究的熱點(diǎn)之一[1-4]。一個通信系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)為例，利用MATLAB/Simulink庫搭建了系統(tǒng)模型并利用該模型進(jìn)行了仿真分析。

2 系統(tǒng)模型

系統(tǒng)仿真模型主要由信號調(diào)制、通信信道、信號調(diào)解、數(shù)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(diào)解的混合通信系統(tǒng)仿真模型。如圖1所示。

圖1 通信系統(tǒng)模型

3 系統(tǒng)參數(shù)

3.1 信號調(diào)制

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

3.2 通信信道

通信信道由信道噪聲模塊、信道延遲函數(shù)、信道傳遞函數(shù)組成。其中噪聲模塊產(chǎn)生的是均值為0，方差為0.01的隨機(jī)數(shù)。信道傳遞函數(shù)為：

3.3 信號調(diào)解

信號調(diào)解模塊由正弦調(diào)解信號發(fā)生器和乘法器組成。其頻率參數(shù)與信號發(fā)生器1的正弦調(diào)制信號一致，而采樣時間設(shè)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(chǎn)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(shù)字濾波器兩類。本文采用的是隨機(jī)數(shù)字噪聲，故文中采用數(shù)字離散濾波器對信號進(jìn)行去噪處理，其Z變換函數(shù)為：

4 仿真結(jié)果

圖2 原始信號

圖3 仿真結(jié)果

本文利用搭建的模型分別對頻率f=10Hz，幅值A(chǔ)=1的方波信號、正弦波信號、鋸齒波信號進(jìn)行了仿真實(shí)驗。其仿真信號與仿真結(jié)果如圖2、圖3所示。由圖2（原始信號）和圖3（仿真結(jié)果）可知，由于通信信道緩沖區(qū)的延遲作用和隨機(jī)噪聲的影響，使得仿真結(jié)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(xiàn)象。

5 結(jié)語

在通信系統(tǒng)日益復(fù)雜的今天，利用計算機(jī)仿真技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行研究、設(shè)計是必不可少的。同時通過計算機(jī)仿真技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)不僅能減少研究成本，也能減少研究周期，也便于開發(fā)人員進(jìn)行相關(guān)的擴(kuò)展研究。

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

[2]溫艷艷．通信系統(tǒng)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(tǒng)仿真分析[J]．無線互聯(lián)科技,2017(01)∶5-6+9．

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