Изучение инструментальных средств моделирования коммуникационных систем в среде Matlab
Характеристика и анализ библиотеки Communication Blockset среды Matlab. Определение основных источников и получателей коммуникационных сигналов. Ознакомление с особенностями кодеров и модуляторов. Рассмотрение модели беспроводного канала системы связи.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2014 |
| Размер файла | 131,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа
ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СРЕДЕ MATLAB
Введение
Цель работы - изучить библиотеку Communication Blockset среды Matlab и получить практические навыки моделирования элементов телекоммуникационных систем с заданными параметрами.
1. Теоретические сведения
Пакеты расширения Communications Blockset и Communications Toolbox - одни из самых крупных пакетов расширения системы MATLAB, предназначенных для исследования, моделирования и проектирования коммуникационных систем и устройств.
Доступ к библиотеке пакета и ее разделам
Для вызова окна с разделами библиотек пакета Communications Blockset достаточно в командном режиме MATLAB исполнить команду
>> commlib;
Появится окно, показанное на рисунке 1. В этом окне расположены значки с основными разделами библиотеки коммуникационных устройств и примеров их применения. Активизация того или иного значка (двойным щелчком) открывает окно соответствующего раздела библиотеки. Каждый раздел содержит ряд окон с соответствующими блоками. Для вызова окна установки параметров любого из блоков достаточно выполнить на значке объекта двойной щелчок. Краткие названия блоков приводятся под значками их моделей, а полное описание дается в окнах их примеров. Вызов окна рис. 1 возможен и из браузера библиотек Simulink.
Источники и получатели коммуникационных сигналов содержатся в разделах библиотеки Comm Sources и Comm Sinks.
Кодеры и декодеры источников сигнала содержатся в разделе библиотеки Source Coding
Модуляторы и демодуляторы - одни из самых распространенных устройств в технике связи и поэтому представлены очень широко в разделе библиотеки Modulation.
Каналы включающиеся между передатчиком и приемником сообщений содержатся в разделе библиотеки Channels.
Блоки детектирования ошибок и коррекции имеют большое значение при обработке, передаче и приеме цифровой информации и сосредоточены в разделе библиотеки Error Detection and Correction.
Рисунок 1. Окна библиотеки пакета Communications Blockset
Другие разделы библиотеки Communication Blockset
Фильтрация сигналов представлена в разделе Comm Filters. К специальным типам фильтров со многими полосами относятся эквалайзеры представленные в разделе Equalizers.
Раздел Interleaving служит для перестановок кодов (символов) в последовательностях блоков данных в соответствии с теми или иными правилами. Часть библиотеки Interleaving содержит два раздела: Block (перестановки в блоках) и Convolutional (перестановки при свертке).
Раздел библиотеки Sequence operators содержит блоки с операторами последовательностей. Синхронизация представлена в разделе Synchronization Library. Раздел RF Impairments содержит блоки радиочастотных помех.
Для различных дополнительных операций служат блоки раздела Utility Blocks. matlab беспроводной кодер модулятор
Применение рассмотренных блоков можно найти в ряде примеров, размещенных в разделе Demos справки. Там же можно найти тематический и алфавитный каталоги всех блоков пакета.
2. Порядок выполнения лабораторной работы
1. Моделирование канала связи.
- Постройте модель беспроводного канала системы связи, приведенную на рис. 2.2, в соответствии с вариантом (таблица 1);
- Опишите все элементы схемы, для этого поочередно откройте каждый блок и изучите характеристики;
- Задайте время моделирование равное 100;
- Изменяя вероятность появления ошибки (теоретическую) заполните таблицу 2;
- Постройте график зависимости вероятности появления битовой ошибки (практической) от теоретической.
Рисунок 2. Модель беспроводного канала системы связи
Таблица 1. Вариант задания
|
Вариант |
Probability of zero |
Sample time |
|
|
1 |
0,35 |
0,8 |
|
|
2 |
0,4 |
0,6 |
|
|
3 |
0,45 |
0,4 |
|
|
4 |
0,5 |
0,2 |
|
|
5 |
0,55 |
0,1 |
|
|
6 |
0,6 |
0,08 |
Таблица 2. Результат моделирования беспроводного канала связи
|
Вероятность появления ошибки (теоретическая) |
Количество ошибочных бит |
Количество принятых бит |
Вероятность появления ошибки (практическая) |
|
|
0 |
||||
|
0,1 |
||||
|
0,2 |
||||
|
0,3 |
||||
|
0,4 |
||||
|
0,5 |
||||
|
0,6 |
||||
|
0,8 |
||||
|
0,9 |
||||
|
1 |
2. Моделирование модуляции в цифровых системах связи.
- Постройте и настройте модель системы связи с заданной модуляцией, приведенную на рис.3, в соответствии с вариантом (табл. 3);
- Опишите все элементы схемы, для этого поочередно откройте каждый блок и изучите его характеристики;
- Изменяя отношение сигнал/шум (SNR) заполните таблицу 4;
- Постройте график зависимости вероятности появления ошибки от отношения сигнал/шум.
Рисунок 3. Модель системы связи с QPSK модуляцией.
Таблица 3. Вариант задания
|
Вариант |
Тип модуляции |
Phase |
|
|
1 |
QPSK |
pi/4 |
|
|
2 |
BPSK |
pi |
|
|
3 |
DBPSK |
1/3pi |
|
|
4 |
QPSK |
4/3pi |
|
|
5 |
BPSK |
2pi |
|
|
6 |
DBPSK |
pi/4 |
Таблица 4. Результат моделирования системы связи с QPSK модуляцией
|
Отношение сигнал/шум (SNR) |
Количество ошибочных бит |
Количество принятых бит |
Вероятность появления ошибки (практическая) |
|
|
1 |
||||
|
2 |
||||
|
3 |
||||
|
4 |
||||
|
5 |
||||
|
6 |
||||
|
7 |
||||
|
8 |
||||
|
9 |
||||
|
10 |
3. Содержание отчета
Отчет должен содержать: цель работы, вариант задания, построенные схемы моделирования и их описание, расчетные таблицы, полученные графики, выводы.
Контрольные вопросы
1. Как определяется и что характеризует отношение сигнал/шум?
2. Какой сигнал генерирует Random Integer Generator?
3. Какой сигнал генерирует Bernoulli Binary Generator?
4. Для чего предназначен блок Error Rate Calculation?
5. Охарактеризуйте математическую модель блока AWGN Channel.
6. Охарактеризуйте математическую модель блока Binary Symmetric Channel.
7. Охарактеризуйте математическую модель блока QPSK Modulator Baseband.
8. Охарактеризуйте математическую модель блока BPSK Modulator Baseband.
9. Охарактеризуйте математическую модель блока DBPSK Modulator Baseband.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование линейных динамических моделей в программном пакете Matlab и ознакомление с временными и частотными характеристиками систем автоматического управления. Поиск полюса и нуля передаточной функции с использованием команд pole, zero в Matlab.
лабораторная работа [53,1 K], добавлен 11.03.2012Модель релейной системы регулирования и идентификации структуры отдельного характерного элемента ЭКС зубца Р в системе MatLab. Анализ линейных звеньев с применением Control System Toolbox и Simulink. Методы построения переходных и частотных характеристик.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.01.2015Лазерные средства отображения информации. Особенности сопряжения имитационной модели Matlab-Simulink и программное обеспечение визуализации. Возможности средств разработки виртуальных миров, использующих VRML, для визуализации моделирования системы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.12.2014Программные средства имитационного моделирования систем массового обслуживания. Программная среда Matlab, ее структура и основные компоненты, функциональные особенности, а также назначение. Разработка подсистем моделирования. Инструкция пользователя.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 10.07.2017Изучение программирования в MATLAB. Использование команд Save и Load, операторы ввода и вывода для работы в командном окне. Отладка собственных программ. Интерфейс MATLAB. Отличия поздней версии MATLAB от более ранних. Средство Source Control Interface.
контрольная работа [43,0 K], добавлен 25.12.2011Анализ возможностей пакета MATLAB и его расширений. Язык программирования системы. Исследование выпрямительного устройства. Моделирование трёхфазного трансформатора. Схема принципиальная регулируемого конвертора. Возможности гибкой цифровой модели.
презентация [5,1 M], добавлен 22.10.2013Сравнительный анализ Matlab и Mathcad при моделировании динамических систем. Подсистема Simulink пакета MATLAB. Расчёт базовой модели и проведения исследований. Описание математической модели. Векторные и матричные операторы. Нижние и верхние индексы.
курсовая работа [338,5 K], добавлен 06.02.2014Использование расширения MATLAB - Simulink как системы математического моделирования. Электроэнергетическое направление системы - пакет Sim Power Systems, методом моделирования решающий задачи электроэнергетики. Структура и функциональные компоненты.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.10.2014Исследование основных концепций информационного поиска: булева и векторная модели, индексные термины. Реализация векторной модели в среде Matlab, расчет ранжированных списков документов, реализация оценок качества поиска и листинг программы в Matlab.
отчет по практике [444,8 K], добавлен 17.06.2012Общая характеристика и свойства системы Matlab - пакета прикладных программ для решения задач технических вычислений. Разработка математической модели в данной среде, программирование функций для задающего воздействия. Проектирование GUI-интерфейса.
курсовая работа [1023,2 K], добавлен 23.05.2013Программный комплекс MATLAB как мощное средство для высокоточного цифрового моделирования системы автоматического управления. Основные особенности построения временных характеристик с помощью пакета Control System и моделирования в системе Simulink.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 14.11.2012Исследование и оценка возможностей работы со следующими разделами библиотеки приложения Simulink пакета программ Matlab: Source, Sinks, Continuous, Math Operation. Функции по представлению полученных в результате моделирования данных в графическом виде.
лабораторная работа [438,9 K], добавлен 23.09.2022Исследование основных концепций информационного поиска: булева и векторная модели, меры подобия и определение веса индексных терминов. Оценка неранжированных наборов результата поиска. Реализация векторной модели в среде Matlab, листинг программы.
реферат [717,1 K], добавлен 15.07.2012Основные понятия теории моделирования. Виды и принципы моделирования. Создание и проведение исследований одной из моделей систем массового обслуживания (СМО) – модели D/D/2 в среде SimEvents, являющейся одним из компонентов системы MATLab+SimuLink.
реферат [1,2 M], добавлен 02.05.2012Принципиальная и структурная схема системы стабилизации угловой скорости ДПТ. Критерий устойчивости Гурвица. Передаточная функция разомкнутой системы. Исследование САР в среде Simulink. Проверка расчетов с помощью моделирования системы в среде Matlab.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.08.2012Исследование систем управления в пакете Vissim. Частотный анализ типовых звеньев. Изучение устойчивости и качества переходных процессов системы управления при гибкой отрицательной обратной связи в Matlab. Cоздание передаточных функций звеньев и систем.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 25.12.2014Практические навыки моделирования структурных схем в среде SIMULINK пакета MATLAB. Построение графиков функций в декартовой системе координат. Решение систем линейных и нелинейных уравнений. Работа с блоками Sum, Algebraic Constraint, Gain, Product.
лабораторная работа [159,2 K], добавлен 19.04.2009Разработка интерфейса справочно-расчетного программного обеспечения. Расчетно-графический модуль. Решение задачи динамического моделирования в системе MATLAB/Simulink. Программная реализация, результаты моделирования системы на текстовых примерах.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.12.2014Использование программного обеспечения MatLab для выполнения математических расчетов в области линейной алгебры, теории информации и обработки сигналов, автоматического и автоматизированного управления. Возможности стандартного интерфейса программы.
курсовая работа [178,7 K], добавлен 08.08.2011Получение передаточной функции по модели разомкнутой системы автоматизированного управления двигателем постоянного тока. Получение оптимальных коэффициентов обратных связей в среде MatLab. Расчет переходных процессов системы с оптимальными коэффициентами.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 31.10.2012
