DSP課程設計教程之通信信號時頻域分析及數(shù)字濾波器設計的資料說明

　　在當今天社會，通信領域的發(fā)展速度是越來越快，通信信號也成為了人們研究的一個熱點。通信信號主要是研究其調制方式，如ASK、PSK、FSK等。在這些調制方式中又主要以數(shù)字調制方式為主，并且生活中模擬信號數(shù)字化的重要性也日趨常態(tài)。研究這些信號主要從時域和頻域來進行分析。本課題主要對一組碼率為1MHz隨機二制信號使用不同的采頻率進行FSK、ASK、PSK的方式進行調制產(chǎn)生多組時域信號，并使用不同截止頻率的低通濾波器對信號進行濾波。經(jīng)過對時域信號分析后再通過FFT（快速傅立葉變換）得到多組頻域信號。本設計主要使用MATLAB軟件通過計算機輔助分析和設計技術來進行仿真和分析。

　　計算機輔助分析和設計技術發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了大量實用仿真軟件與工具，并應用于通信系統(tǒng)建模，分析和設計，使得通信系統(tǒng)仿真發(fā)展很快。計算機輔助技術基本上有兩大類，一是基于公式的方法，用計算機計算復雜的公式；二是用計算機仿真系統(tǒng)的信號波形，即波形仿真。

　　仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具，它通過仿真模型的仿真結果來判斷原系統(tǒng)的性能從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過仿真，可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性，消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸，防止對系統(tǒng)中某些功能部件造成過盈的負載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能，因此，仿真是科學研究和工程建設中不可缺少的方法。

　　通信系統(tǒng)負責將包含信息的消息從發(fā)送方有效地傳遞到接收方。。通信系統(tǒng)又分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。如果信源輸出時數(shù)字信號，或者信源輸出的模擬信號經(jīng)過數(shù)模轉換后成為數(shù)字信號，再進行處理和傳輸，則這樣的通信系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)；如果信源輸出是模擬信號，在發(fā)送設備中沒有將其轉換為數(shù)字信號，而是直接對其進行時域或頻域的處理之后就進行傳輸，則這樣的通信系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)。

　　與一般的通信系統(tǒng)仿真過程類似，在對本設計方案實施仿真之前，首先需要研究系統(tǒng)的特性，通過歸納和抽象建立系統(tǒng)的仿真模型。圖1-1是關于通信系統(tǒng)仿真流程的一個示意圖。

　　從圖1-1中可以看到，系統(tǒng)仿真是一個循環(huán)往復的過程，它從當前系統(tǒng)出發(fā)，通過分析建立起一個能夠在一定程度上描述原系統(tǒng)的仿真模型，然后通過仿真實驗得到相關的數(shù)據(jù)。通過對仿真數(shù)據(jù)的分析可以得到相應的結論，然后把這個結論應用到對當前通信系統(tǒng)的改造中。如果改造后系統(tǒng)的性能并不像仿真結果那樣令人滿意還需要重新實施通信系統(tǒng)仿真，這時候改造后的系統(tǒng)就成了當前系統(tǒng)，并且開始新一輪的系統(tǒng)仿真過程。