Министерство образования и науки Российской Федерации
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Кафедра «Телекоммуникационные системы»
Курсовая работа
по курсу
Основы построения телекоммуникационных систем и сетей
Построение в Matlab/Simulink дельта-модулятора
Подготовил: студент группы МП-28 Гусев Н.
Проверил: профессор Баринов В.В.
Москва 2013 г.
Содержание работы
Введение - краткое описание возможностей Matlab по моделированию систем связи 3
Постановка задачи 4
Краткое описание характеристик моделируемой системы 5
Описание модели Matlab 6
Заключение 18
Сокращения 19
Список использованной литературы 20
Введение. Описание возможностей Matlab по моделированию систем связи
MATLAB, Simulink и соответствующие продукты позволяют разрабатывать и моделировать системы связи. Благодаря библиотекам элементов, основанных на выборках и более высокому уровню абстракции, разработчик может реализовать модель с желаемой достоверностью и скоростью выполнения в единой среде. Благодаря возможности интеграции моделей и алгоритмов из различных инженерных сфер деятельности в единой среде разработчик может обнаруживать ошибки на ранних стадиях проекта и исследовать альтернативные алгоритмы и архитектуры системы. При разработке можно использовать стандартные модели каналов и библиотеки специальных функций, применять реализованные в соответствующих продуктах радиочастотные эффекты, позволяющие смоделировать поведение неидеальных смесителей, нелинейных усилителей и пассивных элементов.
Единая среда разработки позволяет моделировать логику управления и модели, чтобы представлять динамику системы связи, подверженную воздействию изменения состояний каналов и выполнять повторную обработку сигналов и управление на канальном уровне и MAC. На более высоких уровнях абстракции изменение состояний системы можно отслеживать графически, в дополнение к имеющемуся текстовому представлению алгоритмов MATLAB. Сравнительно просто моделируются конечные автоматы, что помогает разработать модели состояний систем и сетей для вычисления таких параметров, как перегрузка каналов, состязание за обладание ресурсами и вычислительная задержка. Оценить качество различного рода систем связи можно при помощи специальных инструментов. Например, для вычисления коэффициента ошибок по битам подойдет BERTool, а для вычисления количества ошибок - Error Rate Test Console. Эти средства позволяют определить помехозащищенность и подобрать альтернативы архитектур систем связи.
Для моделирования системы в режимах с большим отношением сигнал/шум полезно применять продукты MathWorks для параллельных вычислений. Это позволит быстрее провести измерение коэффициента ошибок по битам.
MATLAB, Simulink и продукты для разработки систем связи позволяют количественно оценить эффективность моделируемой системы и аппаратных прототипов и сделать визуализацию данных. На каждом этапе разработки можно производить следующие операции:
- исследование вариантов разработки на ранней стадии проектирования, до выбора окончательной версии;
- уточнение разработок, реализованных в виде алгоритмов с фиксированной точкой и исходного кода для целевых вычислительных средств;
- моделирование с процессором в контуре (PIL) и программно-аппаратное моделирование (HIL).
Эффективность систем связи можно измерить при помощи встроенных вычислительных возможностей, например комплементарной интегральной функции распределения (CCDF), коэффициента амплитуды (PAPR), ослабления мощности по соседнему каналу (ACPR), амплитуды вектора ошибок (EVM), эквивалентной модемной скорости (MER). Продукты для тестирования и измерений MathWorks позволяют проводить верификацию с использованием реальной аппаратуры, подключая ее к эталонной модели.
Дать количественную и качественную оценку разработке и провести анализ характеристик системы помогут встроенные функции анализа систем связи и большой набор средств для анализа и визуализации среды MATLAB.