统也叫数字调制系统，该系统对基带信号进行调制，使其频谱搬移到适合在信道(一般为带通信道)上传输的频带上。数字调制和模拟调制一样都是正弦波调制，即被调制信号都为高频正弦波。数字调制信号又称为键控信号，数字调制过程中处理的是数字信号，而载波有振幅、频率和相位3个变量，且二进制的信号只有高低电平两个逻辑量即1和0，所以调制的过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制，最基本的方法有3种：正交幅度调制(QAM)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制(M进制)。多进制数字调制与二进制相比，其频谱利用率更高。在数字通信、数字视频广播、数字卫星广播等领域中，广泛采用M进制的调制方式。
1.3 通信系统及其仿真技术
人们认识客观世界的方式多种多样。在计算机没有出现以前，归纳起来主要可分为理论分析和实验验证两大类。随着计算机的出现，利用计算机对未知的世界进行仿真成为越来越重要的手段。举个例子，对现代汽车而言，汽车的安全性相当依赖于防抱死制动系统（ABS）的性能。在实际情况下，对ABS进行实车测试的代价是非常昂贵的，为了进行极限情况下的测试，通常需要严寒和炎热的环境。在积雪覆盖的路面上进行ABS的测试，就只能在冬季有雪的天气进行，这对测试人员来说是非常难实现的，并且能够造成一定的人员安全威胁。并且，用真实汽车进行测试存在可重复性差、不能复现同一条件等缺点。基于上述问题，伴随计算机仿真技术的发展，在生产过程中可利用仿真的方法对ABS进行检验。通过对车辆与道路等的仿真，模拟道路的状况，指导ABS产品的设计开发，减少路试次数，缩短出场周期，降低产品费用和风险。可以说仿真的方法是ABS开发、生产的有力辅助工具。因此，仿真时科学研究和工程建设中不可缺少的方法。
近年来,在通信系统建模的,分析和仿真评估领域已经发展了大量的计算机辅助
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技术，这技术大体分为三大类：
（1）基于理论分析的解析方法，如利用计算机对复杂的系统性能评估公式进行数值计算等；
（2）结合通信系统硬件原型和测试设备的计算机辅助仿真方法，通常应用于原型系统实现的中后期和原型系统调试中；
（3）基于纯软件的系统仿真方法，即首先对通信系统进行数学建模，然后通过计算机来模拟系统行为，波形以及信号通过系统的过程，并对系统性能指标进行仿真测试和统计分析的一系列方法[3]。
1.4 毕设的主要内容
本人在进行数字通信系统仿真时的主要内容，简单介绍如下：
首先，学习相关的基础知识，如通信系统各部分的组成，各部分的作用，理论上不同信号在通过系统每个部分后该发生的变化，以及Simulink建模和仿真原理，以及它的使用，必须清晰丰富的模块组的功能和应用；
其次，做出数字通信系统的基本模型，分别是ASK、FSK、PSK、QPSK，并且用Simulink来实现通信系统中各个部分的仿真，调制部分，解调部分等等，并且整合到一起，设置不同的参数，观察示波器的波形图并记录；
最后，根据使用的不同调制方式和设置的不同参数来进行仿真结果的分析，不同的参数不同的波形，并且对不同的调制方式进行对比分析，最后可得出最优的数字调制方式。
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2 Simulink与通信系统仿真
2.1 通信系统仿真的研究方法和技术路线
2.1.1 通信系统仿真的研究方法
通信系统研究方法如下三种，这里做简要的介绍：
(1) 动态系统模型的状态方程求解方法：对动态系统仿真就是利用计算机对所得出的状态方程进行数值求解的过程，通信系统则是以时间为自变量，所以相应的状态方程中的状态变量，输入输 出变量也都是时间的函数；
(2) 蒙卡罗法：是一种基于随机试验和统计计算的数值方法，也成为计算机随机模拟法；
(3) 混合法：在随机变量的条件下的微分方程数值求解问题，同时使用了基于数值计算的状态方程求解和基于统计计算的Monte Carlo方法。
2.1.2 通信系统仿真的技术路线
了解通信系统的概念，在此基础上建立系统的模型，并且根据概念模型与MATLAB中SIMULINK的相应的模块进行系统各组成部分的仿真，再统一调制和解调的过程，实现整个系统的仿真。在SIMULINK通信系统仿真模型库中，MATLAB提供的图形界面仿真工具Simulink由一系列模型库组成，了解其中模块库子模块的作用，并且分类此次仿真中需要用到的常用模块，根据原理来进行仿真建模。整个通信系统的流程图被概括为：信号的产生与输出、编码与解码、调制与解调、多址接入方式、滤波器以及传输介质的模型。在通信系统中，一般情况下，传输和接受所采用的技术是相互对应的。因此，可以将发射与接收部分中各个子仿真模型库进行相应的归类。最后连接出框图，设置各个元件的参数，就能在SCOPE中观察输出。
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3 现代通信系统原理
3.1 通信系统的一般模型
通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现。例如，语音、文字、数据、图形和图象等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图象等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。
通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息(Information) 。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图3-1。
信源信源编码信道编码信道信道解码信源解码信宿噪声
图3-1 数字通信系统框图
3.2 数字通信系统模型
数字通信系统是完成信源产生的信号送达信宿的系统。信源是信号发生的装置可以是模拟信源也可以是数字信源。例如，信源可以是语音采集装置也可以是长生数字信号的计算机或者传真机。信源编码作用主要是对信源产生的信号进行压缩，来减少
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信道传输信号的带宽，因为在数字通信系统中带宽往往非常珍贵。例如信源编码可以采用PCM、DPCM等。加密和解密共同组成数字通信系统的安全组件，加密先讲数字明文变成密文，这样只有信源和指定的信宿才有对应的秘钥，如若被他人截获如果对方没有秘钥，也无法获取密文中的信息。多路复用的功能是将许多用户服用到同一个链路或者信道上，这样可以提高链路或者信道的利用率。接下来是信道编码，信道编码是为了提高信号在信道中传输的可靠性，但是要想数字信号中加入一些冗余信息。例如，通常使用的信道编码有循环码、卷积码等。基于电磁学理论，为了将发射无线信号的天线做短达到实际情况；还有就是实现信号的复用；所有要将数字信号放到载波进行数字调制，然后再将数字带通信号加大功率发射出去。经过充满随机噪声的信道后，到达接收端在接收端有和发射端相配套的一套装置，经过处理到达信宿。具体数字框图参见图3-2。
信源信源编码加密多路复用信道编码带通调制信道信宿信源编码解码解密多路解复用信道编码检测带通解调
图3-2 数字通信框图
3.3 各种数字调制方式比较
数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。所用载波一般是余弦信号，调制信号为数字基带信号。利用基带信号去控制载波的某个参数，就完成了调制。
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