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基于MATLAB的MSK系统的仿真研究( 六 )



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基于MATLAB的MSK系统的仿真研究
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图10伪随机序列产生器
该模块的设计主要是产生一组随机的0、1等概序列(第一行参数设为0.5) 。Initial seed(初始种子)设置为54321,这是信道的基本参数,抽样时间(Sample time)设为0.1s 。
(2)MSK调制(MSK Modulato Baseband)
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图11 MSK的调制
选择MSK调制模块接收的数据类型为Bit(位)型,因为输入的数据是0、1的序列 。阶段性补偿(phase
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offset)设置为pi/4,这是MSK系统调制的基本参数,而抽样的值设为8 。
(3)AWGN通道(AWGN Channel)
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图12 AWGN通道
本设计使用相对较简单的一个加性高斯白噪声信道作为噪声信道,它在二进制相位调制信号中叠加高斯白噪声 。Initial seed(初始种子)即可以是标量也可以是矢量 。这个标量或矢量的长度要与信道匹配 。在设计中选择Signal to noise ratio (Es/No)模式,Es/No (dB)每符号信号功率与噪声功率谱密度比,用分贝表示 。
(4)MSK解调(MSK Demodulator Baseband)
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图13 MSK解调
选择MSK解调模块输出的数据类型为Bit(位)型,因为输入调制的数据是0、1的序列,解调后数据应与它为同一类型 。阶段性补偿(phase offset)设置为0,这是MSK系统解调的基本参数,而抽样的值与调制模块一样设为8 。
(5)误码率计算器(Error Rate Calculation)
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图14误码率计算器
将误码率计算器接收数据的延时设为16,计算延时(computation delay)设置为0,将计算模式(computation mode)设置为整帧(entire frame)模式 。由于将误码率计算后的值显示出来以便观察,所以输出数据(Output data)类型选择端口类型,这样输出可以接一个显示器(display)显示当前的误码率值[8] 。
(6)其他观察仪器
输入输出码元观察窗口(Scope)
眼图(Discrete-Time Eye Diagram Scope)
功率谱观察窗口(Spectrum Scope)
以上观察窗口的参数设置均按照观察需要来进行设置 。
3.3设计结果及分析
根据设计原理及设计步骤用Matlab中的Simulink来设计此MSK系统,可以得到如下图所示的设计结果
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图15 总体设计图
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3.3.1 误码率分析
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总体设计图中的Display模块窗口显示的数值是该系统的误码率 。误码率的计算器将在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数的比值通过显示窗口显示出来 。误码率(BER:bit error ratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标 。如图18所示,在Scope窗口中可以看到输入信号与输出信号的序列,可以看出经过调制解调后的信号与原信号相比无明显失真 。
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3.3.2 眼图分析
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图17眼图
在实际的通信系统中,数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变,信号通过信道后,也会引入噪声和干扰,也就是说,总是在不同程度上存在码间干扰的 。在码间干扰和噪声同时存在情况下,系统性能很难进行定量的分析,常常甚至得不到近似结果 。为了便于实际评价系统的性能,可以通过眼图直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响,是一种常用的测试手段[8] 。
3.3.3 功率谱分析
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图18 功率谱图
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由图可以看出,该系统的能量集中在频率较低处,这与MSK信号的特征相一致 。
4 FSK和MSK的比较
4.1比较步骤
(1) 新建一个模型窗口:
(2) 为模型添加所需模块:
(3) 连接相关模块,构成所需要的系统模型:
(4) 进行系统仿真:
(5) 观察两种系统仿真结果
(6) 分析比较fsk通信系统和msk通信系统仿真结果
图19、20分别是Msk通信系统调制单元simulink框图和Msk通信系统解调单元simulink框图
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图19 MSK调制框图
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图20 MSK解调框图


稿源:(未知)

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