部分Simulink基础.ppt
MATLAB在通信中的应用,第4部分Simulink基础,MATLAB在通信中的应用,Simulink基础,Simulink概述,Simulink模块库,Simulink使用,Simulink仿真举例,MATLAB在通信中的应用,Simulink概述,Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包.它让用户把精力从编程转向模型的构造.,SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。,它提供了一种图形化的交互环境，只需用鼠标拖动的方法便能迅速地建立起系统框图模型，甚至不需要编写一行代码。,MATLAB在通信中的应用,Simulink的部分软件工具包,MATLAB在通信中的应用,Simulink概述,Simulink初步学习,MATLAB在通信中的应用,Simulink概述,启动Simulink,Simulink库,源节点库,正弦波模块,MATLAB在通信中的应用,Simulink概述,MATLAB在通信中的应用,Simulink模块库,MATLAB在通信中的应用,Simulink的公共模块库,MATLAB在通信中的应用,1 连续模块库(Continuous),MATLAB在通信中的应用,连续模块库(Continuous),MATLAB在通信中的应用,2 离散模块库(Discrete),MATLAB在通信中的应用,2 离散模块库(Discrete),MATLAB在通信中的应用,3 数学模块库(Math),MATLAB在通信中的应用,MATLAB在通信中的应用,4 信号输出模块(Sinks),MATLAB在通信中的应用,4 信号输出模块(Sinks),MATLAB在通信中的应用,5 信号源模块库(Sources),MATLAB在通信中的应用,MATLAB在通信中的应用,其它应用模块集,1.通信模块集(Communications Blockset),MATLAB在通信中的应用,2数字信号处理模块集(DSP Blockset),其它应用模块集,MATLAB在通信中的应用,3、Simulink使用,标准模块选取模块的编辑与属性修改模块的连接（构建子系统）模型文件保存运行Simulink,MATLAB在通信中的应用,3、Simulink使用,1.仿真模块的选取 首先启动Simulink命令，建立一个空的模块窗口“untitled”，然后利用Simulink提供的模块库，在此窗口中创建自己需要的Simulink模型。具体方法：在模块库浏览器中找到所需模块，选中该模块后右击鼠标，把它加入到一个模型窗口中即可完成模块的建立。,MATLAB在通信中的应用,2.模块参数与属性的设置 方法：在所建立的模型窗口中，选中相应的模块，单击右击鼠标，在弹出的快捷菜单中单击“Block parameters”选项，即可打开该模块的参数设置对话框.右击鼠标，在弹出的快捷菜单中单击“Block Properties”选项，即可打开该模块的属性设置对话框,3、Simulink使用,MATLAB在通信中的应用,3.模块的连接,一般情况下，每个模块都有一个或者多个输入口或者输出口。输入口通常是模块的左边的“”符号；输出口是右边的“”符号。模块的连接方法：把鼠标指针放到模块的输出口，这时，鼠标指针将变为“+”十字形；然后，拖运鼠标至其它模块的输入口，这时信号线就变成了带有方向箭头的线段。此时，说明这两个模块的连接成功，否则需要重新进行连接。,4.运行仿真 在运行仿真之前，首先保存已设置和连接的模型，然后就可以运行仿真。,3、Simulink使用,MATLAB在通信中的应用,Simulink的使用,5.构建子系统系统模型变大、变复杂简化系统框图减少显示模块数相关功能集中两种方法由现存模块组合子系统添加Subsystem模块,MATLAB在通信中的应用,选择模块生成子系统,MATLAB在通信中的应用,生成并编辑空子系统,MATLAB在通信中的应用,4.Simulink仿真举例,在一通信系统中，发送方首先使用高频正弦波对一低频锯齿波进行幅度调制，然后在无损信道中传递此幅度调制信号；接收方在接受到幅度调制信号后，首先对其进行解调，然后使用低通数字滤波器对解调后的信号进行滤波以获得低频锯齿波信号。,信道传递函数：,数字滤波器系统函数：,MATLAB在通信中的应用,按照通信系统的物理与数学模型建立系统模型。在建立系统模型之前，首先给出建立系统模型所需要的系统模块，如下所述：（1）Sources模块库中的Sine Wave模块：作为高频载波信号与解调信号。（2）Sources模块库中的Signal Generator模块：产生低频锯齿波信号。（3）Math模块库中的Product模块：用于信号进行调制与解调。（4）Continuous模块库中的Transfer Fcn模块：描述通信信道。,1.建立通信系统模型,MATLAB在通信中的应用,（5）Sources模块库中的Random Number模块：产生信道噪音。（6）Continuous模块库中的Transport Delay模块：产生信道延迟。（7）Discrete模块库中的Discrete Filter模块：描述数字滤波器。（8）Subsystems模块库中的Subsystem模块：封装系统中不同部分。（9）Sinks模块库的Scope模块：显示输出。然后建立系统模型，并将信号幅值调制、通信信道、幅值解调封装到单独的子系统之中。,1.建立通信系统模型,MATLAB在通信中的应用,1.建立通信系统模型,MATLAB在通信中的应用,信号调制子系统参数（1）正弦载波Sine Wave模块：频率Frequency为100Hz，幅值为1。（2）锯齿信号Signal Generator模块：波形Wave form为sawtooth（锯齿波）。,2系统模块参数设置,MATLAB在通信中的应用,通信信道子系统参数（1）随机信号Random Number模块：均值mean为0、方差Variance为0.01。（2）信道延迟Transfer Delay模块：初始缓冲区Initial buffer size为1024。（3）信道传递函数Transfer Fcn模块：分子Numerator为1，分母Denominator为1e-9 1e-3 1。,2系统模块参数设置,MATLAB在通信中的应用,信号解调子系统参数正弦解调信号Sine Wave1模块：频率Frequency为100Hz，幅值为1，采样时间Sample time为0.005s。数字滤波器参数数字滤波器Discrete Filter模块参数：分子Numerator为0.04 0.08 0.04、分母Denominator为1-1.6 0.7、采样时间Sample time为0.005s,2系统模块参数设置,MATLAB在通信中的应用,系统仿真参数（1）系统仿真时间：从0至10s。（2）仿真求解器：变步长连续求解器。（3）绝对误差：1e-6。（4）最大仿真步长：0.01。,3、系统仿真与分析,MATLAB在通信中的应用,从图中可以看出，由于通信信道的延迟以及加性随机噪音的干扰，使得通信系统的输出信号比原始锯齿波信号的起始时间慢1s，而且存在一定的失真；但只要失真小于一定的阈值，不会对锯齿波信号的使用造成太大的影响。,系统仿真与分析,
