TDMA系统仿真文档格式.docx

1、3.1模拟通信系统简介通信系统是为了有效可幕的传输信息，信息由信源发出，以语言、图像、数 据为媒体,通过电（光）信号将信息传输，山信宿接收。通信系统乂可分为数字通信 与模拟通信。信源是模拟信号，信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模 拟通信系统的模型如图1所示。（R （卫图1 模拟通信系统模型3.2 MATLAB 简介MATLAB是很实用的数学软件它在数学类科技应用软件中在数值运算方面首屈 一指。MATLAB可以进行运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接 接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、金 融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单

2、位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式 十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C, FORTRAN等语言完成相同的事情简捷 得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的 数学软件。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库 中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户 可以直接进行下载就可以用。3.3 SIMULINK 简介SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件 包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的

3、模型 化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语 言的编程上。在simulink环境中，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出 系统模型，然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用 这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。而所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模 块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如 何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系 统模型（以.mdl檔进行存取），进而进行仿真与分析。SIMILINK模块库按功能进 行分类，包括以下

4、8类子库：Continuous （连续模块），Discrete （离散模 块），Function&Tab 1 es （函数和平台模块），Math （数学模块），Nonlinear （非 线性模块），Signals&Systems （信号和系统模块），Sinks （接收器模块）， Sources （输入源模块）。3. 4时分多址（TDMA）概念时分多址是将通信信道在时间坐标上划分成若干等间隔的时隙。时隙编号并 且周期重复出现。每对通信设备将工作在某个分配或指定的时隙上，及不同的通信 用户是靠不同的时隙划分实现通信的，称为时分多址。现在的数字蜂窝无线通信系 统GMS就采用了时分多址技术。3. 5时

5、分多址通信设备的主要技术要求准确同步，在指定的时隙内完成接受和发射的任务。发射是以猝发的形式， 因此发射，接受时的数据率是在时间轴上压缩过的。4.课程设计分析4.1.TDMA的特性、结构及应用4.1.1.TDMA 的特性（1）每载频多路信道。如前所述，TDMA系统形成频率时间矩阵，在特性每一频率上产生多个时隙，这个矩阵中的每一点都是一个信道，在基站控制 分配下，可为任意一移动客户提供电话或非话业务。（2） 利用突发脉冲序列传输。移动台信号功率的发射是不连续的，只是在规 定的时隙内发射脉冲序列。（3） 传输速率高，自适应均衡。每载频含有时隙多，则频率间隔宽，传输速 率高，但数字传输带来了时间色散

6、，使时延扩展加大，故必须采用自适应均衡技 术。（4） 传输开销大。由于TDMA分成时隙传输，使得收信机在每一突发脉冲序 列上都得重新获得同步。为了把一个时隙和另一个时隙分开，保护时间也是必须 的。因此，TDMAiff-I 1 1 1 1 1 Existing Upper Layers iTOP UDP1 iID巨色T fIPi i iHomeRF MAC Layer iTDMA1 HomeRF P&HV Layer ；SI ru.n iihi M郭卿 PE” V9W系统通常比FDMA系统需要更多的开销。（5） 对于新技术是开放的。例如当话音编码算法的改进而降低比特速率时,TDMA系统的信道很容

7、易重新配置以接纳新技术。（6） 共享设备的成本低。由于每个载频为多个客户提供服务，所以TDMA系统共享设备的每客户平均成本与FDMA系统相比是大大降低了。（7） 移动台设计较复杂。它比FDMA系统移动台完成更多的功能，需要复杂的数字信号处理。4.1. 2. TDMA 的应用TDMA （时分多址）是应用在数字蜂窝电话系统通信中，它将每个蜂窝信道划 分为三个时隙，这样就可以增加信道上负载数据的总量。TDMA应用在北美数字式先进移动电话系统（D-AMPS）,全球移动通信系统（GSM）和个人数字蜂窝系统（PDC）中。然而，上述各个系统在实现TDMA时是以 相互不同的系统电路方式。另一种不同于FDMA和

8、TDMA的复用方式为CDMA （码分多址）。CDMA占 用分给指定服务的整个频率范围，同时复用所有用户占据的频率范圉上的信息。 TDMA最早是在IS-34中声明为标准的。IS-136 （IS-54的进化版本）是TDMA的蜂 窝（830MHz）和个人通信服务（1.9GHz）频率的美国标准。TDMA也应用于先进数 字式无线通讯系统（DECT）中。4. 2时分多址（TDMA）分析T D M A通信系统的Matlab/Simulink仿真模型:图1 TDMA仿真系统如上图所示是时分多址通信系统的仿真模型：三个信号发生器分别产生正弦 波、方波、三角波，分别进入Subsystem（时分多址）模块。Subs

9、ystem模块的结构 如下图：图2 Subsystem（时分多址）模块的结构Pulse Generator （脉冲发生器）产生占1/3,频率为10Hz的周期方波,5.仿真各模块参数如下:Selects and/or reorders the rows or coLumns of the input according to a specified vector of indices （the indices need not be unique） The * Selector node parameter determines vhether the block uses the sane i

10、ndices for every input CFixed）, or uses different indices foi every input （r Variable*） When set to z Variable*, you provide the vcctor of indices through an input port6.结果分析通过理论与编程实践，其运行结果如图所示：Q Scopel u I 回 |3I三个触发门控电路的门控信号 Scope Ic 呼fil显示的三路分别填在三个时隙中的信号经过Merge （合并）以后的波形经交换机变化顺序的解调信号7.参考文献11李建新.现代通信系统分析与仿真一一MATLAB通信工具箱.西安电子科技 大学出版社，2000.2徐明远，邵玉斌.MATLAB仿真在通信电子工程中的应用.西安电子科技大 学出版社,2005.3樊昌信，等通信原理（第五版）国防科技出版社，2002.