低频电磁波感应通信系统的设计与仿真

3 低频感应通信系统的Matlab仿真

在通信系统的设计中，通信系统的仿真设计能够使设计者在实际系统设计之前测试系统的性能。

通信系统的仿真设计主要包括通信的基本功能测试、通信的误码率分析等。

本文利用Matlab对上文所设计的低频感应通信系统进行仿真设计，对该无线通信系统各部分的基本功能进行测试和仿真，并为下一步DSP的软件实现提供依据。

系统仿真设计的总体框图如图2所示。

该仿真系统主要包括了二值信源模块、DPSK信号调制模块、信道模块、接收、解调及信号同步模块，抽样判决模块、解码及误码显示模块。二值信号源模块作为该仿真系统的数字基带输入；DPSK调制模块调制产生在信道中传输的DPSK信号；信道模块是为了模拟井下复杂的通讯环境对该低频无线通信系统的影响而加入的高斯白噪声模块；接收、解调及其同步模块是该仿真系统中的关键环节，其DPSK信号的解调采用载波相干解调，解调所用的相干载波可以用科斯塔斯环等方法直接从接收的信号中恢复。由于从高斯信道中接收的调制信号具有时间或相位的延迟，其码元定时脉冲的的提取必须经过位同步模块的同步，本设计所采用的位同步模块是基于Gardner算法所设计的位同步模块，因该算法所需采样点少，易于高速实现，且具有检测性能不受载波相位恢复影响的优点，所以他在许多解调接收设备中得到了广泛的应用；解调后的信号经相关器运算，抑制了与载波无关的噪声及干扰，使其在指定的抽样判决时刻具有最大的信噪比。该信号经抽样判决及解码处理后，可以无失真地恢复信源信号。

作者：卢建军，汪跃龙，魏娜   来源：中电网