基于MATLAB的模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李晨陽

【摘要】：在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種系統(tǒng)得到設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。針對(duì)當(dāng)前的模擬通信系統(tǒng)而言，探討其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)于其性能的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于MATLAB的模擬通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，希望在了解模擬通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過具體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)研究，能夠?qū)ζ溆星逦恼J(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】：模擬通信系統(tǒng) MATLAB 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)

在21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，使得科學(xué)技術(shù)發(fā)展也取得了明顯的成果。目前，模擬通信系統(tǒng)的作用越來越大，再加上模擬信號(hào)的傳輸是必不可少的，所以，就需要深入的進(jìn)行研究。

1.通信系統(tǒng)中模擬信號(hào)分析的必要性

基于實(shí)際的操作和對(duì)應(yīng)的調(diào)查分析，我們大致可以了解到：在通信系統(tǒng)之中包含了模擬通信和數(shù)字通信兩個(gè)方面的內(nèi)容。但是考慮到兩個(gè)通信系統(tǒng)的特性有所差異，但是其本身的通信功能都是非常優(yōu)秀的。對(duì)于通信系統(tǒng)之中的模擬信號(hào)而言，由于其關(guān)系到整個(gè)通信的質(zhì)量，所以就需要進(jìn)行重要的研究，這樣才能夠滿足其使用的要求【1】。

2.基于Matlab的模擬通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——以課堂教學(xué)為例

在實(shí)施系統(tǒng)仿真以及對(duì)應(yīng)的數(shù)值運(yùn)算之中，其本身的功能較為強(qiáng)大，包含了數(shù)值分析、系統(tǒng)控制、仿真建模以及優(yōu)化等諸多功能。在Matlab的Communication Toolbox之中包含了諸多通信系統(tǒng)的仿真與分析。在Matlab之中，Simulink平臺(tái)屬于可視化的仿真，這樣就可以提供對(duì)應(yīng)的圖形用戶界面，從而直接連接圖形化的系統(tǒng)模塊，并且通過這一種方式的有效使用，就可以將直觀的、豐富的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型建立出來。

在數(shù)字通信之中，其基礎(chǔ)在于模擬調(diào)制理論和對(duì)應(yīng)的技術(shù)，并且還有大量的模擬通信設(shè)備在進(jìn)行使用，如衛(wèi)星直播電視、調(diào)幅廣播等等。對(duì)于模擬調(diào)制技術(shù)，實(shí)際上包含了調(diào)幅調(diào)制和角度調(diào)制兩種，其都是研究的重點(diǎn)。在實(shí)際的分析中，如果僅僅是單純的講解調(diào)制原理和模型，是很難理解清楚的。所以，在課堂的教學(xué)之中，可以選擇引入Matlab的仿真建模，通過一種直觀的模式，如此就可以加深對(duì)于知識(shí)的理解和掌握，如DSB，在之后就進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的分析與介紹 【2】。

就信號(hào)頻譜的分析，在其載波分量之中不會(huì)有信息的攜帶，但是其功率也會(huì)被占據(jù)一部分，這樣會(huì)對(duì)載波的分量產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)邊帶部分的保留，如此，不僅可以滿足其調(diào)制方式DSB調(diào)制的提升，同時(shí)，在進(jìn)行雙邊帶的信號(hào)時(shí)域表達(dá)過程中，主要是：

針對(duì)相應(yīng)的已調(diào)信號(hào)的頻譜表達(dá)式，其為：

其中，f（t）代表的是調(diào)制信號(hào)，而coswct代表的載波。

在分析調(diào)制原理的時(shí)候，基于Simulink平臺(tái)，其對(duì)應(yīng)的仿真模型見圖1所示。在模型之中，通過正弦波信號(hào)的利用，配合圖2所呈現(xiàn)出來的DSB調(diào)制仿真機(jī)構(gòu)，這樣就可以讓基帶信號(hào)和已經(jīng)進(jìn)行調(diào)整的信號(hào)幅度包絡(luò)存在差異，并且還會(huì)有反相點(diǎn)的現(xiàn)象出現(xiàn)，這就是DSB本身一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)。在解調(diào)實(shí)施過程中，其載波與調(diào)制載波本身是屬于同頻同相的，所以，也可以將其稱之為相干載波，而本身所對(duì)應(yīng)的解調(diào)就屬于相干解調(diào)的模式。在實(shí)際的通信系統(tǒng)模型之中，通過信號(hào)對(duì)應(yīng)的傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)高斯白噪聲的疊加處理，并且還可以比較發(fā)送端本身的信源波形，這樣就可以利用相干解調(diào)，將原始信號(hào)恢復(fù)，最終滿足驗(yàn)證的需求。

圖1 ?采用DSB調(diào)制的通信系統(tǒng)的Simulink仿真模型

圖2 ?DSB調(diào)制仿真結(jié)果

基于DSB模擬通信系統(tǒng)仿真模型的搭建，然后通過對(duì)應(yīng)參數(shù)觀察系統(tǒng)性能的調(diào)整，這樣就可以進(jìn)行改變，讓原本枯燥的過程變得更加的直觀。通過引導(dǎo)主動(dòng)完成系統(tǒng)的仿真，這樣就可以轉(zhuǎn)變?cè)镜谋粍?dòng)模式，逐漸調(diào)整成為主動(dòng)模式，讓其能夠更好的理解知識(shí)并掌握知識(shí)，這樣才有利于課堂效率和效果的全面提升【3】。

3.結(jié)語

總而言之，通信系統(tǒng)模擬信號(hào)的出現(xiàn)與實(shí)際的應(yīng)用分析，在一定程度上也有利于通信行業(yè)和信息行業(yè)的快速發(fā)展。所以，相關(guān)的人員還需要針對(duì)通信系統(tǒng)模擬信號(hào)進(jìn)行合理的改進(jìn)與創(chuàng)新，最終來實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)，并滿足對(duì)其仿真系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化處理，這樣就可以確保通信系統(tǒng)本身擁有良好的性能，同時(shí)也可以推動(dòng)其可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】：

【1】樊怡含.模擬信號(hào)的三種調(diào)制方法比較研究[J].電子制作，2017（24）：15-17+24.

【2】胡洪，吳婕，李培軒.全息模擬通信系統(tǒng)[J].中國新通信，2016，18（15）：52.

【3】蘇洋.通信系統(tǒng)中噪聲存在的原因分析及其解決方案[J].信息通信，2016（05）：197-198.