基于Simulink的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)仿真及性能分析

　　2.2基于Simulink的系統(tǒng)模型組成
　　
　　考慮到加解密迭代基本不牽涉誤碼率問題，當(dāng)以提高系統(tǒng)誤碼率的思想進(jìn)行算法仿真時(shí)，去掉加解密環(huán)節(jié)；考慮到射頻的影響主要在于多普勒效應(yīng)和射頻器件的熱噪聲，故將其影響直接折算到中頻上，這樣可有效避免射頻帶來的高采樣率問題。
　　
　　整個(gè)系統(tǒng)仿真模型由三部分組成：信源信道模塊、快速同步解調(diào)處理模塊、驗(yàn)證處理模塊。系統(tǒng)仿真框圖如圖2所示。

　　
　　(1)信源信道模塊
　　
　　信源信道模塊組成見圖3。主要功能是為產(chǎn)品的算法仿真提供模擬輸入信號，進(jìn)行信源數(shù)據(jù)的編碼、擴(kuò)頻、調(diào)制、多普勒頻移及多普勒加速度模擬、信噪比模擬。編碼采用RS編碼，擴(kuò)頻采用選擇本原多項(xiàng)式和初相的方式選擇合適的m序列作為擴(kuò)頻碼，好處是可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，而不影響擴(kuò)頻解擴(kuò)的算法仿真結(jié)構(gòu)，為將來的仿真發(fā)展帶來靈活性。

　　因?yàn)橐M(jìn)行誤碼率分析，故采用使用頂層M文件生成信息數(shù)據(jù)并保存至計(jì)算機(jī)內(nèi)存，再從內(nèi)存中讀出數(shù)據(jù)并進(jìn)行采樣的方式輸出待調(diào)制數(shù)據(jù)。采用AWGNChannel仿真一個(gè)加性高斯白噪聲信道。此信道的信噪比可以按照三種方式設(shè)置：Eb／N0，Es／N0，SNR，本仿真按照SNR的方式設(shè)置信道的信噪比。
　　
　　中頻采用70 MHz載波調(diào)制輸出。
　　
　　(2)快速同步解調(diào)處理模塊
　　
　　是本仿真系統(tǒng)的重點(diǎn)，完成對中頻信號的采樣、下變頻、數(shù)字匹配濾波及功率處理、峰值判斷與頻率搜索、峰值捕獲判斷、PN碼跟蹤及載波同步、數(shù)據(jù)解調(diào)、譯碼。其中采樣、下變頻、預(yù)處理、數(shù)字匹配濾波及功率、載波同步模塊采用Simulink中的模塊搭建而成，而完成控制部分的峰值判斷與頻率搜索、峰值捕獲判斷、PN碼跟蹤復(fù)雜邏輯采用C語言封裝的Simulink-S函數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)。
　　
　　(3)驗(yàn)證處理模塊
　　
　　完成對解調(diào)數(shù)據(jù)的誤碼率判斷，對關(guān)鍵參數(shù)的記錄和實(shí)時(shí)事后處理。本模型中每一次仿真的結(jié)果，在頂層M文件的控制下保存為相應(yīng)的*．mat文件，在仿真全部結(jié)束后，調(diào)用此存儲的文件編程進(jìn)行事后數(shù)據(jù)處理。
　　
　　仿真原理圖如圖4所示。

　　
　　3仿真結(jié)果及性能分析
　　
　　為便于實(shí)現(xiàn)仿真參數(shù)的修改，及進(jìn)行批量仿真，仿真模型的參數(shù)設(shè)置及仿真條件設(shè)置全部由頂層M文件實(shí)現(xiàn)。此次仿真主要目的是測試信號不同輸入功率時(shí)，在各信噪比條件下的性能情況。測試結(jié)果如下：

　　
　　圖5是輸入信號功率為-20 dBm，信噪比為-16 dB時(shí)的門限與峰值關(guān)系圖。