1、基于SimulinkTDMA技术仿真综述课程设计任务书2021 2021 学年第 2 学期电子信息工程 学院系、部 通讯工程 专业 B11-123 班级课程名称： 挪动通讯设计题目： 鉴于 simulink Matlab/simulink 的 TDMA 通讯系统仿真达成限期：自 16 周至 18 周共 3 周内1设计内容1) 设计一个鉴于 Simulink 的 TDMA 系统的仿真模型，画出构成框图，说明工 容作原理；及2) 给出模型中的各模块的参数及相应的仿真波形，并进行简单的波形与图形分析任2设计任务1) 达成 TDMA 系统的理论剖析和设计2) 达成鉴于 Simulink 的 TDMA
2、系统的仿真和参数的测试务起止日期 工作内容16 周周一 任务分派和议论。 进16 周周一至 16 周周三 TDMA 系统的理论学习 度安 16 周周四至 17 周周一 仿真软件的学习和娴熟使用17 周周一至 17 周周五 TDMA 系统的仿真和参数的设定 排17 周周五至 18 周周三 调试和剖析18 周周周围五 课程设计说明书的撰写1、?通讯原理? 樊昌信著 国防工业第一版社2、?现代通讯原理?曹志刚著主要3、?MATLAB 仿真技术与应用? 张德丰著 清华大学第一版社参4、?现代通讯系统仿真教程第 2 版? 陈树新等著 清华大学第一版社 考资料鉴于 simulinkMatlab/simul
3、ink 的 TDMA 通讯系统仿真一设计的目的与任务要求1.学习使用计算机成立通讯系统仿真模型的根本方法及根本技术，学会利用仿真的手段关于适用通讯系统的根本理论、根本算法进行实质考证；2.用 simulink 设计一个通讯系统， 加深对通讯原理和 simulink 的理解，并达成 TDMA 系统的理论剖析和设计3.达成鉴于 Simulink 的 TDMA 系统的仿真和参数的测试， 且通过系统仿真加深对通讯课程理论的理解二设计内容1) 设计一个鉴于 Simulink 的 TDMA 系统的仿真模型，画出组成框图，说明工作原理；2) 给出模型中的各模块的参数及相应的仿真波形，并进行简单的波形与图形剖
4、析三TDMA 系统的原理及 Simulink 建模环境简介电通讯中，在相同的时间、空间和频域内，不一样的信号能够与各自的对象进行信息互换，依赖的是多址技术 .时分多址 TDMA 是一种利用时隙分离，在相同的频域内传输多路信号的多址技术 .本文利用 Matlab/ Simulink 对 TDMA 技术进行了仿真研究，仿真结果证了然仿真模型的正确性 .对通讯原理中多址技术的学习有必定的指导作用，同时能够为通讯建模拟真供给必定的参照 .1.时分多址 TDMA 技术时分多址，简称 TDMA Time Division MultipleAccess . 是通信技术中根本多址技术之一， TDMA 应用在北
5、美数字式先进挪动电话系统D-AMPS，全世界挪动通讯系统 GSM和个人数字蜂窝系统PDC中，卫星通讯和光纤通讯中也有应用 .时分多址是将通讯信道在时间上切割成周期性的帧，每一帧再切割成假定干个时隙， 无论是帧仍是时隙都互不重叠的 。利用时分多路变换开关使每个时隙中传输一路信号 .在频分双工 FDD方式中，上行链路和下行链路的帧分别在不一样的频次上，在时分双工 TDD方式上，上、下行帧都在相同的频次上。时分双工中，各个挪动台在上行帧内只好按指定的时隙向基站发送信号。为了保证在不一样的流传试验状况下，个挪动台抵达基站处的信号不会重叠，往常上行时隙内一定有保护间隔，在间隔内不传递信号。基站按次序安排
6、在预定的时隙中向各挪动台发送信息。在知足准时和同步的条件下，基站能够分别在不一样的时隙中接收到各挪动终端的信号而不混扰 .同时，基站发向多个挪动终端的信号都按次序安排在预约的时隙中传输，各挪动终端只需在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号划分并接收下来 .可见，时分多址技术的主要技术要求就是正确同步，即在指定的时隙内达成接收和发射任务。2.simulink 仿真介绍Simulink 是 Matlab 的重要构成局部，是 Matlab 环境下对动态系统的建模，仿真，和剖析的软件包。它供给图形用户界面，用户能够用鼠标操作，从模板库中调用标准模板，将他们适合的连结起来，已构成动向系统模
7、型。 Simulink 与用户交互接口是鉴于的模型化图形输入，进而可使用用户把更多的精力投入到系统建模的建立。)Simulink 模块库模块库有各个模块构成，整个 Simulink 模块库包含有假定干模块组。比如：常用模块组：Commonly Used Blocks。 连续模块组：Continuous。非连续模块组： Discontinuties。 失散模块组： Discrete。逻辑与二进制操作模块组： Logic and Bit Operations。 寻表操作组：Lookup Tables。等，用户能够自定义模块组。模块作为仿真模型的根本构成单元，其根本操作包含选定、复制、挪动、调整、删
8、除、 、标记和连结等。2 Simulink 模块根本操作为： 创办一个正弦信号的仿真模型。 步骤以下：(1) 在MATLAB 的命令窗口运转 simulink 命令，或单击工具栏中的图标 ，就能够打开 Simulink 模块库阅读器 (SimulinkLibrary Browser) 窗口，如图 1 所示。(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“ File“New“Model，新建一个名为“ untitled的空白 模型窗口。(3) 在上图 1 的右边子模块窗口中，单击“ Source子模块库前的“+(或双击 Source)，或许直接在左边模块和工具箱栏单击 Simulink下的 Source子
9、模块库，即可看到各样输入源模块。(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“ Sine Wave(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“ untitled，那么“Sine Wave模块就被增添到 untitled 窗口；也能够用鼠标选中“ Sine Wave模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“ add to untitled命令，就能够将“Sine Wave模块增添到 untitled 窗口，如图 7.2 所示(5) 用相同的方法打开接收模块库 “Sinks，选择此中的“Scope模块(示波器)拖放到“untitled窗口中。(6) 在“untitled窗口中，用鼠标指向“ Sine Wave
10、右边的输出端，当光标变成十字符时，按住鼠标拖向“ Scope模块的输入端，松开鼠标按键，就达成了两个模块间的信号线连结，一个简单模型已经建成。如图 7.3 所示。(7) 开始仿真， 单击“untitled模型窗口中 “开始仿真 图标，或许选择菜单“ Simulink“Start，那么仿真开始。 双击“Scope模块出现示波器显示屏，能够看到黄色的正弦波形。如图 7.4 所示(8) 保留模型，单击工具栏的图标，将该模型保留为“文件2 模块的操作模块的操作主要包含模块的选用、复制、调整、旋转、删除、颜色设定、参数设定、说明以及连线。2.子系统的成立与封装用户能够经过以下两种方式成立子系统：先增添模
11、块，再将模块组合到子系统中。或先建立空白子系统，再把子系统块所包含的模块增添进去。Simulink 子系统的作用是使系统更为简短， 可读性高；并且子系统能够频频调用，节俭时间。直接生成子系统即压缩法1.将要封装的子系统的模块调整好地点， 以利于框选。 再按住鼠标左键托出选择框，选中需要封装的局部，包含模块和信号线，如图 3 所示2选择菜单 Edit-Create Sbusystem或单击鼠标右键选择弹出菜单中的 Create Sbusystem，便获得一个子系统， 调整它的大小和地点，如图3 假定是查察或编写子系统内部的模块， 只需用鼠标左键双击该子系统。四TDMA 系统的成立与仿真TDMA
12、通讯系统的 Matlab/Simulink 仿真模型，如图 1 所示.经利用三个信号发生器分别产生方波、正弦波和三角波来代表不一样的信源，将三路信号送 TDMASubsystem1 模块内进行时分多路键控，在各自同意时隙内接通，其余的时隙内断开三路时分变换后的信号在合路器中相加为一个连续时间信号即各自不一样的用户在各自的信道内传递信息 ，信道传输后在 TDMASubsystem 2 中利用不一样的时隙将其别走开 .最后，在TDMASubsystem 3 中取样保持为信宿接收的信号 .其三个子系统分别以下：TDMASubsystem 1 模块构造如图 2 所示.此局部为分时发送局部， 它达成一个
13、分时多路变换的功能 . 利用三个载波挨次相差 1/3 周期的频次为 100Hz 的矩形脉冲信号控制三个可控开关 .即：在10ms的时间间隔内产生 3 个时隙，每个时隙用来传输一路信号 其占空比均为 33.333%，时延挨次相差 1/3个周期如图所示，第一个设置其余两个设置也是这样 .可控开关利用过零检测，Constant均设置为0，门限值也设为 0，其采样周期设为 0.1ms.TDMASubsystem 2 模块构造如图 3 所示TDMASubsystem 2 模块的构造同 TDMASubsystem1 完整相同，保持时间上的正确同步即其载波设置，可控开关均同一，其完成功能是将不一样时隙的信号
14、进行分离 .TDMA 仿真结果但是，接收到的信号不过时间上失散幅值连续的模拟信号，其高频重量许多， TDMASubsystem 3模块利用取样保持的方法将其局部高频重量去除， 实质中也可用滤波电路 .TDMASubsystem 3 模块构造如图4 所示.1.输入信号输入三路信号分别为方弦、正弦波和锯齿波 .幅度分别为、2V 和，频次为5Hz.为了清楚地察看波形，在三信号上分别叠加了常数值、0 和-3即在总原理图的 Constant1中设置1.5 0 3，以下图形未加说明时，均已叠加此常数值 .2.分时取值后的三路波形输入信号经过子系统 TDMASubsystem 1 后，分别在相应的时隙中获得
15、了采样 . 将10ms 分为三个等间距时隙，第一个时隙用于传递方波信号，第二个时隙传输正弦波信号，第三个时隙传输锯齿波信号.3分时取值后的合成信号此合成信号为 TDMA 系统的发送波形，它是分时信号在时间轴上的叠加，三种信号分别占用着不一样的时隙 .4.不一样时隙分离的信号此信号为模块 TDMASubsystem 2 的输出信号，该模块构造与TDMASubsystem 1 相同，将时间上叠加在一同的三个分时信号利用各自的时隙别走开来 .当分时采样的时序与接收端的时序严格同步时.3.5 取样保持后的信号波形接收到的信号图 8经过采样保持电路能够恢复出发送端的信号.图9 中波形可知，固然很靠近发送
16、端信号波形但有必定差别，但这类差别我们在使用中往常不会觉察 .依据抽样理论我们能够知道，此种方法采样后的信号包含了全部原信号的频谱重量不过幅度增益有小的畸变，当时隙小到必定值时，这类畸变完整能够忽视 .五课程总结本文在论述了 TDMA根来源理的根基上，利用 Matlab/Simulink 成立了TDMA系统的仿真模型，仿真结果充足证了然仿真模型的正确性，对TDMA的学习和通讯系统的根基仿真有指导作用 . 仿真过程中要求TDMA系统的发送与接收端要求时序上严格的同步性，否那么将致使系统错误. 此外，仿真采用的输入信号频次较小，而时隙较大，但这并不影响仿真结果的一般性 .经过这一系列的学习，进一步
17、理解了 TDMA系统的实现原理，也进一步认识了第二代挪动通讯 GSM的实现的过程，以及多址技术的应用，其在实质的 TDMA数字蜂窝系统中，上行链路较与下行链路推后三个时隙以保证时间的同步，且同意挪动台在这 3个时隙的时间内进行帧调整以及对收发信机进行调和谐变换。该模拟仿真的过程也是应用了这一原理来实现系统信息的传递与接收，在不一样的时隙内达成不一样的信号传输，致使实现用户的通话连接，且保证话音的质量。六参照文件通讯仿真教程 /李贺冰主编；袁杰萍，孔俊霞副主编。北京：国防工业第一版社，2.挪动通讯/李建东，郭梯云，邬国扬编著 .4版.西安：西安电子科技大学第一版社，3. 樊昌信等编著 . 通讯原理第五版M. 国防工业第一版社，2002.4.
