实验六 基于simulink的时分多路复用系统的仿真

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《数据通信原理》实验报告实验题目：基于simulink的时分多路复用系统的仿真专业班级：信息工程2班姓名学号：赵星敏201342351李明阳201342300指导教师：刘钰 实验六基于simulink的时分多路复用系统的仿真一、实验目的1、掌握时分复用的概念；2、理解时分复用的原理及简单实现方法；3、进一步熟悉simulink在通信系统中的使用二、实验原理抽样定理：一个频带限制在0到fm以内的低通模拟信号x(t),可以用时间上离散的抽样值来传输，抽样值中包含有x(t)的全部信息。当抽样频率fs≧2fm时，可以从已抽样的输出信号中用一个带宽为fm≦B≦fs—fm的理想低通滤波器不失真地恢复出原始信号。时分复用是建立在抽样定理基础上的。抽样定理使连续(模拟)的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在单路抽样信号在时间上离散的脉冲间留出很大的空隙。因此，可以在空隙中插入若干路其他抽样信号，只要各路抽样信号在时间上不重叠并且能区分开，那么一个信道就可以能同时传输多路信号，达到多路复用的目的。这种多路复用技术称为时分多路复用，图6-1为基带信号的时分复用原理框图。图6-1基带信号时分复用原理假设有N路PCM信号进行时分多路复用，系统框图及波形如图6-2和图6-3所示。各路信号首先通过相应的低通滤波器使之变为带线信号，然后送到抽样电子开关，电子开关每Ts秒将各路信号依次抽样一次，这样N个样值按先后顺序错开插入抽样间隔Ts，之内，最后得到的复用信号是N个抽样信号之和，其波形如图6-3所示。各路信号脉冲间隔为Ts，各路复用信号脉冲的间隔为Ts/ N。由各个消息构成单一抽样的一组脉冲叫做一帧，一帧中相邻两个脉冲之间的时间间隔叫做时隙，未被抽样脉冲占用的时隙叫做保护时间。图6-2时分复用系统框图图6-3时分复用波形（a）第一路波形（b）第二路波形（c）第三路波形（d）合成波形在接收端，合成的多路复用信号由与发送端同步的分路转换开关区分不同路的信号，把各路信号的抽样脉冲序列分离出来，再用低通滤波器恢复各路所用的信号。 多路复用信号可以直接送到某些信道传输，或者经过调制变换成适合于某些信道传输的形式在进行传输。传输接收端的任务是将接收到的信号经过解调或经过适当的反变换后恢复出原始多路信号。时分复用通信系统有两个突出的优点，一是多路信号的汇合与分路都是数字电路，简单、可靠；二是时分复用通信系统对非线性失真的要求比较低。然而，时分复用系统对信道中时钟相位抖动及接收端与发送端的时钟同步问题提出了较高的要求。所谓同步是指接收端能正确地从数据流中识别各路序号。为此，必须在每帧内加上标志信号（即帧同步信号）。它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲。在实际通信系统中还必须传递信令以建立通信连接，如传送电话通信中的占线、摘机与挂机信号以及振铃信号等信令。上述所有信号都是时间分割，按某种固定方式排列起来，称为帧结构。如图6-4所示。图6-4时分复用的帧结构采用时分复用的数字通信系统，在国际上已逐步建立其标准。原则上是把一定路数电话语音复合成一个标准数据流（称为基群），然后再把基群数据流采用同步或准同步数字复接技术，汇合成更高速的数据信号，复接后的序列中按传输速率不同，分别成为一次群、二次群、三次群、四次群等等。二、实验内容 根据同步时分多路复用系统原理，在熟悉Simulink仿真软件的基础上，可搭建系统实现框图如图6-5和图6-6所示。图6-5时分复用系统结构框图图6-6Subsystem/Subsystem1结构框图结构框图中用到的模块有：三种输入信号形成模块：PulseGenerator方波信号形成器、Repeating Sequence锯齿波序列形成模块、SineWave正弦波形成模块；复用端的复用子系统Subsystem和解复用端的解复用子系统Subsystem1；信号合成模块Merge；输出测试使用的示波器模块：Scope。其中的复用子系统和解复用子系统相同，其中用到的模块有：PulseGenerator：方波信号形成器；Zero-OrderHold：零阶保持器；IntegerDelay：整数延迟单元；EnabledSubsystem：使能子系统；Scope：示波器模块。仿真参数设置：系统框图各输入信号参数设置如图6-7到图6-9所示。采用幅度为3，周期为2s，无相位延迟的方波分别作为第1路输入信号。PulseGenerator方波信号形成器具体设置如图6-7所示。图6-7方波参数设置采用幅度为3，角频率为π（周期为2s）的正弦波作为第2路和第4路输入信号。SineWave正弦波形成模块具体设置如图6-8所示。 图6-8正弦波参数设置采用周期为1s的锯齿波作为第三路输入信号。RepeatingSequence锯齿波序列形成模块具体设置如图6-9所示。图6-9锯齿波参数设置Subsystem系统中各参数设置如图6-10到图6-14所示。使用幅度为3周期为0.1的矩形脉冲控制按时间抽取的“高速开关”的旋转。PulseGenerator方波信号形成器具体设置如图6-10所示。图6-10控制信号参数设置使用零阶保持器来实现时隙分配过程中的同步。其采样时间设置为0.1/4。 Zero-OrderHold零阶保持器具体设置如图6-11所示。图6-11零阶保持器的参数设置单位延迟器，采样周期为缺省值，Subsystem/Subsystem1中有四路输入，第一路不做任何处理，对其他三路分别进行相对于前一路的单位延迟，即第二路延迟一个单位，第三路延迟二个单位，第四路延迟三个单位。利用这种输入信号在时间轴上相对位置的变化，可以实现对四路信号的分离，即时隙分配。IntegerDelay整数延迟单元具体如图6-12所示。IntegerDelay：IntegerDelay1：IntegerDelay2：图6-12延迟器的参数设置使能子系统EnabledSubsystem结构图如图6-13所示。 图6-13使能子系统结构示意图其中Enable参数设置如图6-14所示。图6-14使能子系统及参数确定Enable的作用就是使在系统控制信号的控制之下（本系统中为方波信号），子系统可以自行启动，不必再另行调用。系统的合成器Merge参数设置如图6-15所示。图6-15合成器Merge的参数设置示波器Scope接到输入端，示波器Scope1接到复用端，示波器Scope2接到解复用端。设置过程略。系统过程描述： 在左侧输入端输入包括方波、正弦波及锯齿波的四路信号（可以认为周期相同，都是2s），经过Subsystem（结构图如图6-6所示）在脉冲控制下（窄脉冲，周期为0.1s,占空比为25%，满足抽样定理）实现对左侧输入信号按时间依次进行抽取。合并器Merge的功能是将在不同时隙抽取的信号合并成一路向量信号并由示波器输出该复用波形。Subsystem1结构同Subsystem，实现时分复用系统原理框图（如图6-6所示）中高速开关的作用，即在接收端将经合并器Merge以后的复用信号以按时间抽取的方式分离成原始的四路信号。二、实验结果 五、实验结果分析示波器1 接在仿真框图的输入端部分，其输出波形为包括方波、锯齿波和正弦波在内的四路原始输入信号。示波器2接在仿真框图的复用端，其输出波形为经过时间采样并由合成器合成以后的服用波形。示波器3 接在仿真框图的输出端，即解复用端，其输出波形为对复用波形进行按时间抽取采样分离以后的解复用信号。 仔细对比示波器1和示波器2的输出波形。可以看出示波器2的轮廓包含示波器1中的方波、锯齿波和正弦波。可以得出在经过Subsystem采样Merge合成以后，示波器2的输出波形就是将输入波形按照时隙分配复用原则复用以后的波形。 对比示波器1和示波器3的输出波形。可以看出两者之间波形总体来说基本一致略有失真，究其原因就是在复用和解复用中可能有混入的无关量，造成了干扰。针对此情况，在输出端分别加入了低通滤波器和数字滤波器，减小了干扰量的影响，但相比示波器1 输入波形还是存在一定程度上的失真。六、实验总结 这次课程设计的任务是利用Simulink仿真软件进行时分多路复用的系统仿真。时分多路复用是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为多时间间隔，即时隙。每个时间片被一路信号占用，通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。完成本次课设需要在掌握Simulink仿真软件的基础上利用该软件对时分多路复用系统进行仿真，实现对输入信号的复用和解复用。名句赏析！！！！！不限主题不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。____佚名《越人歌》人生若只如初见，何事秋风悲画扇。____纳兰性德《木兰词·拟古决绝词柬友》十年生死两茫茫，不思量，自难忘。____苏轼《江城子·乙卯正月二十日夜记梦》只愿君心似我心，定不负相思意。____李之仪《卜算子·我住长江头》玲珑骰子安红豆，入骨相思知不知。____温庭筠《南歌子词二首/新添声杨柳枝词》曾经沧海难为水，除却巫山不是云。____元稹《离思五首·其四》愿得一心人，白头不相离。____卓文君《白头吟》去年今日此门中，人面桃花相映红。____崔护《题都城南庄》平生不会相思，才会相思，便害相思。____徐再思《折桂令·春情》入我相思门，知我相思苦。____李白《三五七言/秋风词》山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。____佚名《上邪》人生自是有情痴，此恨不关风与月。____欧阳修《玉楼春·尊前拟把归期说》一往情深深几许？深山夕照深秋雨。____纳兰性德《蝶恋花·出塞》两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。____秦观《鹊桥仙·纤云弄巧》执子之手，与子偕老。____佚名《击鼓》花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。____李清照《一剪梅·红藕香残玉簟秋》问世间，情为何物，直教生死相许？____元好问《摸鱼儿·雁丘词/迈陂塘》一日不见兮，思之如狂。____司马相如《凤求凰/琴歌》人生如逆旅，我亦是行人。____苏轼《临江仙·送钱穆父》世间无限丹青手，一片伤心画不成。____高蟾《金陵晚望》林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。____李煜《相见欢·林花谢了春红》独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。____毛泽东《沁园春·长沙》 身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。____李商隐《无题·昨夜星辰昨夜风》滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。____杨慎《临江仙·滚滚长江东逝水》怕相思，已相思，轮到相思没处辞，眉间露一丝。____俞彦《长相思·折花枝》此情可待成追忆？只是当时已惘然。____李商隐《锦瑟》思悠悠，恨悠悠，恨到归时方始休。____白居易《长相思·汴水流》取次花丛懒回顾，半缘修道半缘君。____元稹《离思五首·其四》若是前生未有缘，待重结、来生愿。____乐婉《卜算子·答施》雨打梨花深闭门，忘了青春，误了青春。____唐寅《一剪梅·雨打梨花深闭门》少年不识愁滋味，爱上层楼。爱上层楼。为赋新词强说愁。____辛弃疾《丑奴儿·书博山道中壁》自在飞花轻似梦，无边丝雨细如愁。____秦观《浣溪沙·漠漠轻寒上小楼》近水楼台先得月，向阳花木易为春。____苏麟《断句》一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。____杜牧《过华清宫绝句三首》抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。____李白《宣州谢脁楼饯别校书叔云/陪侍御叔华登楼歌》疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏。____林逋《山园小梅·其一》人面不知何处去，桃花依旧笑春风。____崔护《题都城南庄》时光只解催人老，不信多情，长恨离亭，泪滴春衫酒易醒。____晏殊《采桑子·时光只解催人老》一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。____岑参《凉州馆中与诸判官夜集》天涯地角有穷时，只有相思无尽处。____晏殊《玉楼春·春恨》问君能有几多愁？恰似一江春水向东流。____李煜《虞美人·春花秋月何时了》似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。____黄景仁《绮怀》菩提本无树，明镜亦非台。____惠能《菩提偈》溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。____许浑《咸阳城东楼/咸阳城西楼晚眺/西门》春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。____孟郊《登科后》枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。____马致远《天净沙·秋思》空山新雨后，天气晚来秋。____王维《山居秋暝》人到情多情转薄，而今真个悔多情。____纳兰性德《山花子·风絮飘残已化萍》同是天涯沦落人，相逢何必曾相识！____马致远《杂剧·江州司马青衫泪》浮云一别后，流水十年间。____韦应物《淮上喜会梁川故人/淮上喜会梁州故人》名句赏析！！！！！不限主题不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。____佚名《越人歌》人生若只如初见，何事秋风悲画扇。____纳兰性德《木兰词·拟古决绝词柬友》十年生死两茫茫，不思量，自难忘。____苏轼《江城子·乙卯正月二十日夜记梦》只愿君心似我心，定不负相思意。____李之仪《卜算子·我住长江头》 玲珑骰子安红豆，入骨相思知不知。____温庭筠《南歌子词二首/新添声杨柳枝词》曾经沧海难为水，除却巫山不是云。____元稹《离思五首·其四》愿得一心人，白头不相离。____卓文君《白头吟》去年今日此门中，人面桃花相映红。____崔护《题都城南庄》平生不会相思，才会相思，便害相思。____徐再思《折桂令·春情》入我相思门，知我相思苦。____李白《三五七言/秋风词》山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。____佚名《上邪》人生自是有情痴，此恨不关风与月。____欧阳修《玉楼春·尊前拟把归期说》一往情深深几许？深山夕照深秋雨。____纳兰性德《蝶恋花·出塞》两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。____秦观《鹊桥仙·纤云弄巧》执子之手，与子偕老。____佚名《击鼓》花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。____李清照《一剪梅·红藕香残玉簟秋》问世间，情为何物，直教生死相许？____元好问《摸鱼儿·雁丘词/迈陂塘》一日不见兮，思之如狂。____司马相如《凤求凰/琴歌》人生如逆旅，我亦是行人。____苏轼《临江仙·送钱穆父》世间无限丹青手，一片伤心画不成。____高蟾《金陵晚望》林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。____李煜《相见欢·林花谢了春红》独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。____毛泽东《沁园春·长沙》身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。____李商隐《无题·昨夜星辰昨夜风》滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。____杨慎《临江仙·滚滚长江东逝水》怕相思，已相思，轮到相思没处辞，眉间露一丝。____俞彦《长相思·折花枝》此情可待成追忆？只是当时已惘然。____李商隐《锦瑟》思悠悠，恨悠悠，恨到归时方始休。____白居易《长相思·汴水流》取次花丛懒回顾，半缘修道半缘君。____元稹《离思五首·其四》若是前生未有缘，待重结、来生愿。____乐婉《卜算子·答施》雨打梨花深闭门，忘了青春，误了青春。____唐寅《一剪梅·雨打梨花深闭门》少年不识愁滋味，爱上层楼。爱上层楼。为赋新词强说愁。____辛弃疾《丑奴儿·书博山道中壁》自在飞花轻似梦，无边丝雨细如愁。____秦观《浣溪沙·漠漠轻寒上小楼》近水楼台先得月，向阳花木易为春。____苏麟《断句》一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。____杜牧《过华清宫绝句三首》抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。____李白《宣州谢脁楼饯别校书叔云/陪侍御叔华登楼歌》疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏。____林逋《山园小梅·其一》人面不知何处去，桃花依旧笑春风。____崔护《题都城南庄》时光只解催人老，不信多情，长恨离亭，泪滴春衫酒易醒。____晏殊《采桑子·时光只解催人老》一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。____岑参《凉州馆中与诸判官夜集》天涯地角有穷时，只有相思无尽处。____晏殊《玉楼春·春恨》问君能有几多愁？恰似一江春水向东流。____李煜《虞美人·春花秋月何时了》似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。____黄景仁《绮怀》菩提本无树，明镜亦非台。____惠能《菩提偈》溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。____许浑《咸阳城东楼/咸阳城西楼晚眺/西门》春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。____孟郊《登科后》 枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。____马致远《天净沙·秋思》空山新雨后，天气晚来秋。____王维《山居秋暝》人到情多情转薄，而今真个悔多情。____纳兰性德《山花子·风絮飘残已化萍》同是天涯沦落人，相逢何必曾相识！____马致远《杂剧·江州司马青衫泪》浮云一别后，流水十年间。____韦应物《淮上喜会梁川故人/淮上喜会梁州故人》论诗三十首·其四(53人评分)8.7朝代：金朝作者：元好问原文：一语天然万古新，豪华落尽见真淳。南窗白日羲皇上，未害渊明是晋人。写翻译写翻译写赏析写赏析纠错纠错收藏收藏评分：很差较差还行推荐力荐参考翻译写翻译写翻译译文陶渊明的诗语言平淡、自然天成，摒弃纤丽浮华的敷饰，露出真朴淳厚的美质，令人读来万古常新。陶渊明自谓自己是上古时代的人，但并未妨碍他仍然是个晋人。▼参考赏析写赏析写赏析赏析这首诗是元好问评晋代诗人陶渊明。出于对当时诗坛雕琢粉饰、矫揉造作诗风的反感，元好问评论晋代诗人陶渊明时前两句说：“一语天然万古新，豪华落尽见真淳。”元好问崇尚陶渊明诗歌自然天成而无人工痕迹，清新真淳而无雕琢之弊。陶渊明的诗句自然质朴不假修饰，剥尽铅华腻粉，独见真率之情志，具有真淳隽永、万古常新的永恒▼作者介绍元好问元好问元好问，字裕之，号遗山，太原秀容（今山西忻州）人；系出北魏鲜卑族拓跋氏，元好问过继叔父元格；七岁能诗，十四岁从学郝天挺，六载而业成；兴定五年（1221）进士，不就选；正大元年（1224），中博学宏词科，授儒林郎，充国史院编修，历镇平、南阳、内乡县令。八年（1231）秋，受诏入都，除尚书省掾、左司都事，转员外郎；金亡不仕，元宪宗七年卒于获鹿寓舍；工诗文，在金元之际颇负重望；诗词风格沉郁，并多伤时感事之作。其《论诗》绝句三十首在中国文学批评史上颇有地位；作有《遗山集》又名《遗山先生文集》，编有《中州集》。...