无线试验参考指导书.doc

《无线网络通信技术》
试验指导书

太原理工大学
计算机科学和技术学院
软件学院

二〇一五年四月
试验教学纲领

课程名称：无线网络通信技术
课程总课时： 40 课时[理论： 32 课时；试验： 8 课时]
课程总学分: 2.5 学分
适用专业和年级：软件工程专业3年级
先修课程：电路和信号分析基础等课程
一、试验性质和目标
无线网络通信技术是软件工程专业移动互联方向一门关键专业方向课，它是针对高年级学生开设一门综合性、实用性较强课程。经过试验，使学生掌握移动及无线通信系统基础原理和基础设计方法；使学生能灵活利用所学原理和方法，自顶向下或自下向上地分析和设计对应系统；经过科学而系统试验训练，培养学生逻辑思维能力，分析和处理问题能力，培养学生知识自我更新和不停创新能力。依据课程情况，设定4个试验，其中3个基础性试验， 1个综合性试验。
二、试验方法和基础要求
1、 试验方法：指导老师先介绍试验内容和试验中注意事项，然后学生依据课堂讲授知识自己动手编程、调试、运行、写试验汇报。
2、基础要求：
Ø 掌握四相移相键控调制及解调基础原理；
Ø 掌握CDMA码序列基础原理；
3、试验汇报基础要求
Ø 试验汇报内容完整性。
试验汇报必需包含试验目标、试验内容、试验程序、试验结果、试验总结（经过试验学到了什么；犯错及修改过程）；
Ø 书写规范、工整。
绪言 MATLAB和通信系统仿真
1.1MATLAB介绍
1.1.1MATLAB介绍
MATLAB是由matrix和laboratory两个词各取前三个字母组合而成，且均用大写，含义是矩阵试验室。它是MathWorks企业于1982年推出一套高性能数值计算和可视化数学软件。使用MATLAB编程运算和人进行科学计算思绪和表示方法完全一致，不像其它高级语言那样难于掌握。
MATLAB自问世以来，便以数值计算称雄。MATLAB进行数值计算基础单位是复数数组，这使得MATLAB高度“向量化”。经过近30年完善和扩充，其现已发展成为线性代数标准工具。因为它不需定义数组维数，并提供了矩阵函数、特殊矩阵等专门库函数，使之在求解诸如信号处理等领域问题时，显得大为简捷，这是其它高级语言所不能比拟。
MATLAB中包含了被称做工具箱（Toolbox ）各类应用问题求解工具。MATLAB 7.0.1中包含了图形界面编辑GUI，改变了以前单一“在指令窗口经过文本型指令进行多种操作”情况。这可让使用者也能够像VB、VC等语言那样进行通常可视化程序编辑。在MATLAB指令窗口“Command Window”键入“simulink”就能够打开“simulink”窗口。以往十分困难系统仿真问题，在“simulink”窗口只需拖动鼠标即可轻而易举地处理。良好人机界面使MATLAB得到了使用者青睐。
1.1.2 MATLAB集成开发环境
MATLAB开启后图1-1所表示，光标处于命令窗口“Command Window”下。

图1-1 MATLAB命令窗口
输入命令pwd，能够显示目前所处目录。
输入cd d:\ls，能够切换到D盘ls文件夹下。以下图：

图1-2 pwd和cd命令
MATLAB共有File、Edit、Debug、Desktop、Window、Help等6个选单，每个关键功效之下又有下一层功效。对于初学者，能够在命令窗口键入“demo”，在出现“Help”窗口中会有使用MATLAB进行仿真步骤，方便初学者学习。
如有不熟悉函数，可在“Command Window”窗口键入“Help+函数名”查询函数具体使用方法。比如，要了解sin命令意义和使用方法，可键入
Help sin
其实施结果以下：
SIN Sine.
SIN(X) is the sine of the element of X.
Overloaded methods
help sym/sin.m
在MATLAB下进行基础数学运算时，只需直接在提醒号（>>）以后输入运算式，并按“Enter”键即可。比如：
（10*19+2/4-34）/2*3
ans=
234.7500
MATLAB结果直接存入一变数ans，并将其显示在屏幕上，若在所输入结尾加上“；”则计算结果不会显示；要想得悉计算值，只须键入该变数名ans即可。
MATLAB使用中括号来建立一个行向量[1 3 5 2]，将其储存在变量s中。如>>s=[1 3 5 2];。
若要一次实施大量MATLAB语句，可将这些语句存放到一个扩展名为m文件中，并在MATLAB命令提醒号下输入此文件主文件名即可。这种包含MATLAB语句文件全部以m为扩展名，所以通称M文件。比如一个名为test.mM文件，包含很多MATLAB语句，那么只要直接输入test，即可实施其所包含语句。
MATLAB语句区分字母大小写。
MATLAB利用“↑”“↓”两个游标键将所操作过指令“唤醒”，使之被反复使用。按下“↑”键，则前一次指令反复出现，以后再按“Enter”键，即可实施该指令。而“↓”键功用则是往后实施指令。当要在MATLAB中实施操作系统（比如DOS）指令时，能够利用“！”再加上原操作系统指令，比如!dir，!format a：。
“Ctrl+C”（即同时按“Ctrl”及“C”两个键）能够终止实施中MATLAB工作。有下述三种方法能够结束MATLAB：
l Exit
l Quit
l 直接关闭MATLAB指令窗口“Command Window”。
11.3 MATLAB基础操作
1. 变量及其命名规则和表示式
1）变量及其命名规则以下：
（1）MATLAB对变量名大小写是敏感。
（2）变量名第一个字符必需为英文字母。
（3）预定义变量如表1-1所表示，这些变量名有特定含义。
（4）键入“clear”，则是去除全部定义过变量名称。
表1-1 预定义变量
变量名
含义
ans
预定计算结果变量名
pi
内建π值
2）表示式
MATLAB书写表示式规则和“手写算式”基础类同。假如一个指令过长，则能够在结尾加上…（代表此行指令和下一行连续），比如：
3*…
6
ans=
18
2. MATLAB系统命令
MATLAB系统命令如表1-2所表示。
表1-2 系统命令
命令
含义
命令
含义
help
在线帮助
dir
显示目录内容
demo
运行演示程序
path
获取或设置搜索路径
pwd
显示目前工作目录
cd
改变目前工作目录
who
显示目前变量
load
把文件调入到变量工作间
whos
显示目前变量具体信息
save
把变量存入文件中
clear
清空工作间变量和函数
quit/exit
退出MATLAB
4.MATLAB语言中关系和逻辑运算
在实施关系及逻辑运算时，MATLAB将输入不为零数值全部视为真（True），而为零数值则视为假（Flalse）。运算输出值将判定为真者以1表示，而判定为假者以0表示。各个运算指令须用在两个维数相同阵列或矩阵中。
1.1.4 矩阵运算
MATLAB实际上是以阵列（Array）及矩阵方法在做运算。而这两种方法在MATLAB基础运算中性质有所不一样，阵列强调元素对元素运算，而矩阵则采取线性代数运算方法。
当宣告一变数为阵列或是矩阵时，假如是要部分键入元素，须用中括号[ ]将元素置于其中。阵列为一维元素所组成，而矩阵为多维元素所组成。在MATLAB内部数据结构中，每一个矩阵全部是一个以行为主阵列，所以对于矩阵元素存取，我们可用一维或二维索引（Index）来定址。
1.1.6 MATLAB控制语句
1.for循环语句
for循环语句用于以预定次数反复实施一组命令。for循环语句通常形式为
for循环控制变量=存放着该变量依次所取值向量；
运算式；
End
在for和end语句之间运算式反复实施次数由上方向量长度决定；每次实施，循环控制变量依次取该向量值。
如for i=1:6
h(i)=1/i;
end
以上程序表示共循环6次。
2.while循环语句
while循环语句依据表示式结果来确定循环实施一组语句次数。while循环通常形式为
while表示式
运算式;
end
只要表示式结果为真，就实施while和end语句之间运算式。通常，表示式求值结果是一个标准值，但数组值也一样有效。在数组情况下，所得到数组全部元素必需全部为真。就是说，只要表示式成立，运算式就会一直被实施。能够利用break命令直接跳出while循环。while循环可按需要嵌套。为了得到最大速度，while循环被实施之前，应预先分配数组。如
x=zeros(1,6); %表示把1个1行6列0矩阵赋值给向量x，则x(1)=0,x(2)=0……,x(6)=0
i=1;
while i<=6
x(i)=1/i;
i=i+1;
end
3.if-else-end分支语句
最简单if-else-end结构为
if表示式
运算式;
end
假如在表示式中全部元素为真（为零），那么就实施if和end语言之间语句。
假如有两个选择，那么if-else-end结构为
if表示式
运算式;
else
运算式;
end
在这里，假如表示式为真，则实施第一组命令；假如表示式为假，则实施第二组命令。
如x=4;
if x>1
fprintf(‘x大于1’);%显示x大于1
end
4.switch-case语句
switch-case语句通常格式为
switch num
case n1
command
case n2
command
case n3
command
……
otherwise
command
end
一旦num等于n1，n2，n3，…中每个值或字符串时，就实施所对应指令；不然实施otherwise后语句。
1.1.7 MATLAB编程语言
MATLAB程序大致分为两类，即M脚本文件（M-Script）和M函数（M-Function），它们全部是一般文本文件。M脚本文件中包含一组由MATLAB语言编写语句，它类似于DOS下批处理文件。M脚本文件实施方法很简单，用户只需在MATLAB提醒符“>>”下键入该M文件文件名，MATLAB就会自动实施该M文件中各条语句，并将结果直接返回到MATLAB工作区。M函数格式是MATLAB程序设计主流通常情况下，不提议使用M脚本文件格式编程。
MATLABM函数是由function语句引导，其基础格式以下：
function[返回变量列表]=函数名（输入变量列表）
[注释（由%引导）]
[检验输入变量和输出变量格式]
[函数体语句]
在M函数中，输入变量和返回变量个数分别由nargin和nargout两个变量确定，而且这两个变量是由MATLAB自动生成，只要进入该函数就能够使用，假如输入变量数目大于1，则应该用括号“（）”将它们包围起来，中间用逗号分割。注释语句段每行语句全部应该由“%”引导，百分号后面内容不实施，只起注释作用。
试验一 四相移相键控（QPSK）调制及解调试验

一、 试验目标
1、掌握QPSK调制解调原理及特征。
2、掌握利用MATLAB编程实现调制及解调方法。
二、 试验内容
1、利用MATLAB编程实现QPSK调制及解调。
2、观察I、Q两路基带信号特征及和输入NRZ码关系。
3、观察I、Q调制解调过程中各信号改变。
三、 基础原理
1、QPSK调制原理
QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一个正交相移键控。QPSK利用载波四种不一样相位来表征数字信息。因为每一个载波相位代表两个比特信息，所以，对于输入二进制数字序列应该优异行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不一样载波相位来表征。我们把组成双比特码元前一信息比特用a代表，后一信息比特用b代表。双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码排列，它和载波相位关系如表1-1所表示，矢量关系图1-1所表示。
图1-1（a）表示A方法时QPSK信号矢量图，图1-1（b）表示B方法时QPSK信号矢量图。因为正弦和余弦互补特征，对于载波相位四种取值，在A方法中：45°、135°、225°、315°，则数据、经过处理后输出成形波形幅度有两种取值±；B方法中：0°、90°、180°、270°，则数据、经过处理后输出成形波形幅度有三种取值±1、0。
表1-1 双比特码元和载波相位关系
双比特码元
载波相位
a
b
A方法
B方法
0
1
1
0
0
0
1
1
225°
315°
45°
135°
0°
90°
180°
270°

图1-1 QPSK信号矢量图
下面以A方法QPSK为例说明QPSK信号相位合成方法。
串/并变换器将输入二进制序列依次分为两个并行序列，然后经过基带成形得到双极性序列（从D/A转换器输出，幅度为±）。设两个双极性序列中二进制数字分别为a和b，每一对ab称为一个双比特码元。双极性a和b脉冲经过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图1-2中虚线矢量，将两路输出叠加，即得到QPSK调制信号，其相位编码关系如表1-2所表示。

图1-2 矢量图
表12 QPSK信号相位编码逻辑关系
a
1
－1
－1
1
b
1
1
－1
－1
a路平衡调制器输出
b路平衡调制器输出
合成相位
0°
90°
45°
180°
90°
135°
180°
270°
225°
0°
270°
315°
用调相法产生QPSK调制器框图图1-3所表示。
基带信号

映射

串并转换
波形生成

Cos(w0t)
)
Sin(w0t)

S(t)

I

Q

映射

图1-3 QPSK调制器框图
由图1-3能够看到，最初基带信号是一个32位长二进制序列，经过处理后变为4096维二进制序列。输入基带信号经过串并变换，变成两路速率减半序列，两个支路分别经过单/双极性变换器将单极性信号变换成双极性二电平信号（即电平为+1和-1）I（t）和Q（t），然后对和进行调制，相加后即可得到QPSK信号。经过串并变换后形成两个支路图1-4所表示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即I支路。I信号是一个4096维双极性信号（值为+1或-1）；另外一路称为正交支路，即Q支路。一样，Q信号也是一个4096维双极性信号（值为+1或-1）。I信号和当地产生载波进行相乘，也即进行调制后，和经过调制Q信号相加后，形成已调制信号S(t)。

图1-4 二进制码经串并变换后码型

QPSK信号经过高斯信道（即噪声信道）
S(t)

高斯信道
S1(t)

2、QPSK解调原理
因为QPSK能够看作是两个正交2PSK信号合成，故它能够采取和2PSK信号类似解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器组成，其原理框图图1-5所表示。
S1(t)

低通滤波
判决
低通滤波
判决
Cos(w0t)
-sin(w0t)
逆映射

并串转换

基带信号
I(t)

Q(t)

图1-5 QPSK解调原理框图
3、数学推导
调制信号为：

调制信号经过高斯信道为：

I路相干解调：

Q路相干解调：

由公式推导能够知道，只需将)，经过一个含有低通特征系统即可取得只包含I和Q信息信号，实现解调，这里选择了巴特沃斯型低通滤波器。
附程序代码
%日期 .1.14
%功效 QPSK调制解调，基带信号点数t（限偶数），基波频率w0可设置
clear all;

nb=32; % 传输比特数

T=1; % 基带信号宽度，也就是基波频率
fc=8/T; % 载波频率
ml=2; % 调制信号类型一个标志位（选择2原因见23行）
c = 4*nb; %单周期采样点数
delta_T=T/c; % 采样间隔
fs=1/delta_T; % 采样频率
t=0:delta_T:nb*T-delta_T % 限定t取值范围 c * nb
N=length(t); % 采样数
%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 调制部分
% 基带信号产生
data=fix(2*rand(1,nb)); % 调用一个随机函数（0 or 1），输出到一个1*100矩阵
datanrz=data.*2-1; % 变成极性码
for i=1:nb
data1((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=datanrz(i); % 将极性码变成对应波形信号
end
% 将基带信号变换成对应波形信号
for i=1:nb
data0((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=data(i); % 将基带信号变成对应波形信号
end
% 串并转换，将奇偶位数据分开
idata=datanrz(1:ml:(nb-1)); % 将奇偶位分开，所以间隔m1为2
qdata=datanrz(2:ml:nb);
% QPSK信号调制
for i=1:nb/2
ich(2*((i-1)/delta_T+1):2*(i/delta_T))=idata(i);
end
for ii=1:N/T
a(ii)=(1/sqrt(2))*cos(2*pi*fc*t(ii));
end
idata1=ich.*a; % 奇数位数据和余弦函数相乘，得到一路调制信号
for j=1:nb/2
qch(2*((j-1)/delta_T+1):2*(j/delta_T))=qdata(j);
end

for jj=1:N/T
b(jj)=(1/sqrt(2))*sin(2*pi*fc*t(jj));
end
qdata1=qch.*b;% 偶数位数据和余弦函数相乘，得到另一路调制信号
st = idata1 - qdata1;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%信道中
SNR=0; % 信噪比
stn = awgn(st,SNR);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%解调%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%设计滤波器%%%%%%%%
[B,A] = butter(3,0.01,'low');
[h1,w] = freqz(B,A);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调
ist = stn .* a;
p =length(ist)
qst = stn .* (-b);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%滤波
istl = filter(B,A,ist);
qstl = filter(B,A,qst);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决%%

for i = 1 : nb/2
if istl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb))) >= 0
in(i) = 1;
else in(i) = 0;
end
if qstl(2*(p/nb)*(i-1)+(1*(p/nb))) >= 0
qn(i) = 1;
else qn(i) = 0;
end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%并串转换
for i = 1 : nb/2
y(2*i-1) = in(i);
y(2*i) qn(i);
end
for i = 1 : nb
yy((i-1)/delta_T+1:i/delta_T) = y(i);
end
data
y
N
figure;
subplot(4,1,1)
plot(data0*0.7),title('基带信号，4096维二进制序列，对应向量是data0');
subplot(4,1,2)
plot(data1*0.7),title('双极性信号，4096维双极性序列，对应向量是data1');
subplot(4,1,3)
plot(ich*0.7),title('I路数据，4096维双极性序列，对应向量是ich');
subplot(4,1,4)
plot(qch*0.7),title('Q路数据，4096维双极性序列，对应向量是qch ');
figure;
subplot(4,1,1)
plot(ist),title('相干解调I路信号，4096维且值为(-1,1)序列，对应向量是ist ');
subplot(4,1,2)
plot(qst),title('相干解调Q路信号，4096维且值为(-1,1)序列，对应向量是qst ');
subplot(4,1,3)
plot(istl),title('I路解调波形，4096维且值为(-1,1)序列，对应向量是istl ');
subplot(4,1,4)
plot(qstl),title('Q路解调波形，4096维且值为(-1,1)序列，对应向量是qstl ');
%%%%%%%%%%%%%%%%%画图%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
figure;
subplot(4,2,1);
plot(data0*0.7),title('基带信号');
subplot(4,2,2);
psd(abs(fft(data0))),title('基带信号频谱');
subplot(4,2,3);
plot(st),title('调制信号');
subplot(4,2,4);
psd(abs(fft(st))),title('调制信号频谱');
subplot(4,2,5);
plot(stn),title('stn信道波形');
subplot(4,2,6);
psd(abs(fft(stn))),title('经过高斯信道信号频谱');
subplot(4,2,7);
plot(yy*0.7),title('解调后基带信号');
subplot(4,2,8);
psd(abs(fft(yy))),title('解调后基带信号频谱');

试验二 m序列产生及其特征试验

一、 试验目标
经过本试验掌握m序列产生方法、特征及应用
二、 试验内容
1、编写MATLAB程序生成并观察m序列，识别其特征。
2、编写程序验证m序列相关性质，要求最少验证一条性质。
三、 基础原理
CDMA通信要求扩频序列含有良好伪随机特征。因为随机噪声难以反复产生，而伪随机噪声便于反复产生，所以伪随机序列（PN序列）被广泛应用于扩频通信。现在应用最广是m序列，它是由线性反馈移存器产生周期最长二进制数字序列。
码分多址系统关键采取两种长度m序列：一个是周期为m序列，又称短PN序列；另一个是周期为m序列，又称为长PN码序列。m序列关键有两个功效：①扩展调制信号带宽到更大传输带宽，即所谓扩展频谱；②区分经过多址接入方法使用同一传输频带不一样用户信号。
1、产生原理
图2-1给出了一个4阶移位寄存器序列生成器。

图2-1 4阶移位寄存器序列生成器
该序列生成器能够产生周期为150，1二值序列。设初始状态（a1,a2,a3,a4）= (1,0,0,0),则周期序列输出为：001 。图2-2是反馈移存器生成m序列状态图。

图2-2 4阶m序列状态图

第1时刻：a4=1,a3=0,a2=0,a1=0 此时，a4⊕a1=1àa4
第2时刻：a4=1,a4àa3=1, a3àa2=0,a2àa1=0,所以
a4,a3,a2,a1=1,1,0,0,此时a4⊕a1=1àa4
à
第3时刻：a4=1,a4àa3=1, a3àa2=1,a2àa1=0,所以
a4,a3,a2,a1=1,1,1,0,其它时刻和这类似。最终图2-1。
（3）m序列特点
①平衡特征
l 在m序列一周期中，“1”个数仅比“0”个数多1，即“1”个数为(N+1)/2，“0”个数为(N-1)/2。（N为周期）
l 比如，由4阶移位寄存器序列生成器产生序列001中， “1”个数为8，“0”个数为7。
②游程分布特征
l 把一个序列中取值相同那些连在一起元素合称为一个“游程”。
l 在一个游程中元素个数称为游程长度。比如，一样是在 001序列，共有000、1111、0、1、0、11、00和1共8个游程。
l 其中，长度为4游程有1个；长度为3游程有1个；长度为2游程有2个；长度为1游程有4个。
l 在m序列中，长度为1游程占游程总数1/2；长度为2游程占游程总数1/4；长度为 3游程占游程总数1/8……。
③延位相加特征
一个m序列M1和其经任意次拖延移位产生另一个不一样序列M2进行模2相加，得到仍是M1某次拖延移位序列M3。即：
M3=M1 ⊕ M2
比如，m=7m序列M1 =1110010， M2 =0111001，1110010⊕0111001=1001011。而将M1向右移位5次即得到1001011序列。
四、试验步骤
（1）根据图2-1，设计4阶m序列产生方法。
（2）编写MATLAB程序并上机调试，最终要求输出周期为15m序列“001”。
（3）编写程序验证m序列相关性质，要求最少验证一条性质。
（4）撰写试验汇报。
提醒：MATLAB中异或函数为xor(x,y)，表示变量x和变量y进行异或运算。
试验三 信道编码
一、试验目标
1、学习并了解信道编码根本目标、技术要求等基础概念
2. 学会使用MATLAB实现奇偶监督码检错模拟和分析
二、基础原理
1、分组码结构
将信息码分组，为每组信息码附加若干监督码编码称为分组码 。在分组码中，监督码元仅监督本码组中信息码元。 信息位和监督位关系：举例以下

信息位
监督位
晴
00
0
云
01
1
阴
10
1
雨
11
0
2、 奇偶监督码
最简单分组码就是奇偶监督码。奇偶监督码分为奇数监督码和偶数监督码两种，二者原理相同。在偶数监督码中，不管信息位多少，监督位只有1位，它使码组中“1”数目为偶数，即满足下式条件：

式中a0为监督位，其它位为信息位。
这种编码能够检测奇数个错码。在接收端，根据上式求“模2和”，若计算结果为“1”就说明存在错码，结果为“0”就认为无错码。
奇数监督码和偶数监督码相同，只不过其码组中“1”数目为奇数：

且其检错能力和偶数监督码一样。
3、奇偶校验
最常见检错码就是校验码，它在原编码基础上增加一位奇偶校验位，使得整个编码“码重”固定为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。其中“码重”即编码中“1”个数。
奇偶校验能发觉奇数个错，而在计算机中发生一个差错概率远大于两个差错，绝大多数是出现一个差错，这就使得奇偶校验含有很高实用性；而因为奇校验不能产生全零代码，故常见为“偶校验”。
4、奇偶校验matlab实现：
使用MATLAB编写程序，实现偶校验。源码行列能够自由输入，随机生成0-1矩阵即为源码，校验码则为附加最终一列。
三、试验内容
1、输入任意行任意列一个二进制序列，也即发送码组，再加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中偶数监督码进行检错。
提醒：m=input(‘请输入行：’); 表示在命令窗口中输入m行。
n=input(‘请输入列：’); 表示在命令窗口中输入n列。
randint(m,n)表示生成m行n列一个随机二进制序列。
rem(x,y)表示求x除以y余数。
2、若发送码组为1100111，要求加上1位监督位，在接收端使用奇偶监督码中偶数监督码进行检错。
试验四 基于Simulink通信系统建模和仿真

一、试验目标：
1、经过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。
2、经过试验愈加好地掌握书本相关知识，熟悉2ASK调制和解调。
3、愈加好地了解通信原理相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。
二、试验原理（调制、解调原理框图及说明）
1、Simulink介绍
    Simulink是MATLAB其中一个工具箱。在这个环境中，用户能够利用鼠标，完成面向框图系统仿真全部过程。
Simulink是现在在动态系统建模和仿真等方面应用最广泛工具之一 。确切说，Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析软件包，它支持线性和非线性系统，连续、离散时间模型，或是二者混合。Simulink为用户提供了多种方框图，以进行建模，采取这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便，故用户只需进行简单点击和拖动就能完成建模，并可直接进行系统仿真，快速地得到仿真结果。它关键特点在于：1、建模方便、快捷；2、易于进行模型分析；3、优越仿真性能。它和传统仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，含有更直观、方便、灵活优点。Simulink模块库（或函数库）包含有Sinks（输出方法）、Sources（输入源）、Linear（线性步骤）、Nonlinear（非线性步骤）、Connection（连接和接口）和Extra（其它步骤）等含有不一样功效或函数运算Simulink库模块（或库函数），而且每个子模型库中包含有对应功效模块，用户还能够依据需要定制和创建自己模块。用Simulink创建模型能够含有递阶结构，所以用户能够采取从上到下或从下到上结构创建模型。用户能够从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中子系统模块，来查看其下一级内容，以这类推，从而能够看到整个模型细节，帮助用户了解模型结构和各模块之间相互关系。在定义完一个模型后，用户能够经过Simulink菜单或MATLAB命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方法对于交互工作很方便，而命令行方法对于运行仿真批处理很有用。采取Scope模块和其它显示模块，能够在仿真进行同时就可立即观看到仿真结果，若改变模块参数并再次运行即可观察到对应结果，这适适用于因果关系问题研究。仿真结果还能够存放到MATLAB工作空间里做事后处理。模型分析工具包含线性化和整理工具，MATLAB全部工具及Simulink本身应用工具箱全部包含这些工具。因为MATLAB和SIMULINK集成在一起，所以用户能够在这两种环境下对自己模型进行仿真、分析和修改模型。不过Simulink不能脱离MATLAB而独立工作。 2、ASK调制
数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即 ASK（Amplitude－Shift Keying）。ASK有两种实现方法：1.乘法器实现法2.键控法。乘法器实现法输入是随机信息序列，经过基带信号形成器，产生波形序列，乘法器用来进行频谱搬移，相乘后信号经过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。键控法是产生ASK信号另一个方法。二元制ASK又称为通断控制（OOK）。最经典实现方法是用一个电键来控制载波振荡器输出而取得。
乘法器实现法框图

键控法实现框图

3、ASK解调
ASK解调有两种方法：1.包络检波法2.相干解调。同时解调也称相干解调，信号经过带通滤波器抑制来自信道带外干扰，乘法器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用来抑制相乘器产生高次谐波干扰。因为AM信号波形包络和输入基带信号成正比，故也能够用包络检波方法恢复原始调制信号。包络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
相干解调框图

三、试验内容：
（一）首优异入matlab，在命令窗口输入simulink，进入simulink界面。
以下图：

然后单击此窗口中File菜单中选项New中Model命令，出现以下窗口：

（二）然后使用Simulink中工具，画出以下ASK调制及解调框图。
（三）simulink中包含很多模块，比如积分模块，传输函数模块等，simulink功效很强大。要想在simulink中建模，首先要建立一个空白页，然后将所需要模块从模块库中拖入，然后对模块设置参数即可。完成框图后，再单击File菜单中Save命令进行保留，保留扩展名为.mdl文件。

ASK调制和解调
ASK框图(模拟相乘法、相干解调)

参数说明：
信源参数：0码概率 0.5 采样时间1s
载波参数：幅度1 频率100rad/s
高斯白噪声参数：均值0 标准差0.001
BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s
LPF参数：截止频率10rad/s
判决器参数：门限0.25
用到部分模块在simulink工具箱中位置为：
1、贝努利二进制序列产生器(Bernoulli Binary Generator):Communications Blockset/Comm Sources/Random Data Sources
Communications Blockset表示通讯模块库
2、乘法器（Product):Simulink/Math Operations
3、加法器（Add):Simulink/Math Operations
4、高斯噪声产生器：(Gaussian Noise Generator): Communications Blockset/Comm Sources/Noise Generators
5、滤波器：Signal Processing Blockset / Filtering / Filter Designs / Analog Filter Design，能够设置滤波器
Filtering表示滤波，Filter Designs表示滤波器设计，Analog Filter表示模拟滤波
6、正弦波信号产生器（Sine Wave): Simulink/Sources/Sine Wave
7、Constant: Simulink/Commonly Used Blocks/Constant
Commonly Used Blocks表示公用模块
8、Unit Delay: Simulink/Commonly Used Blocks/Constant
Unit Delay表示延迟单元
9、Switch(开关):Simulink/Commonly Used Blocks/
10、Scope(示波器):Simulink/Commonly Used Blocks/
也能够在Simulink Library