信号与通信仿真实验报告
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通信原理课程设计实验报告专业:通信工程届别:07 B班学号:0715232022姓名:吴林桂指导老师:陈东华数字通信系统设计一、 实验要求:信源书记先经过平方根升余弦基带成型滤波,成型滤波器参数自选,再经BPSK ,QPSK 或QAM 调制(调制方式任选),发射信号经AWGN 信道后解调匹配滤波后接收,信道编码可选(不做硬性要求),要求给出基带成型前后的时域波形和眼图,画出接收端匹配滤波后时域型号的波形,并在时间轴标出最佳采样点时刻。
对传输系统进行误码率分析。
二、系统框图三、实验原理:QAM 调制原理:在通信传渝领域中,为了使有限的带宽有更高的信息传输速率,负载更多的用户必须采用先进的调制技术,提高频谱利用率。
QAM 就是一种频率利用率很高的调制技术。
t B t A t Y m m 00sin cos )(ωω+= 0≤t ≤Tb式中 Tb 为码元宽度t 0cos ω为 同相信号或者I 信号;t 0s i n ω 为正交信号或者Q 信号;m m B A ,为分别为载波t 0cos ω,t 0sin ω的离散振幅;m 为m A 和m B 的电平数,取值1 , 2 , . . . , M 。
m A = Dm*A ;m B = Em*A ;式中A 是固定的振幅,与信号的平均功率有关,(dm ,em )表示调制信号矢量点在信号空间上的坐标,有输入数据决定。
m A 和m B 确定QAM 信号在信号空间的坐标点。
称这种抑制载波的双边带调制方式为正交幅度调制。
图3.3.2 正交调幅法原理图 Pav=(A*A/M )*∑(dm*dm+em*em) m=(1,M)QAM 信号的解调可以采用相干解调,其原理图如图3.3.5所示。
图3.3.5 QAM 相干解调原理图四、设计方案:(1)、生成一个随机二进制信号(2)、二进制信号经过卷积编码后再产生格雷码映射的星座图 (3)、二进制转换成十进制后的信号 (4)、对该信号进行16-QAM 调制(5)、通过升余弦脉冲成形滤波器滤波,同时产生传输信号 (6)、增加加性高斯白噪声,通过匹配滤波器对接受的信号滤波 (7)、对该信号进行16-QAM 解调五、实验内容跟实验结果:本方案是在“升余弦脉冲成形滤波器以及眼图”的示例的基础上修改得到的。
通信系统仿真实验报告摘要:本篇文章主要介绍了针对通信系统的仿真实验,通过建立系统模型和仿真场景,对系统性能进行分析和评估,得出了一些有意义的结果并进行了详细讨论。
一、引言通信系统是指用于信息传输的各种系统,例如电话、电报、电视、互联网等。
通信系统的性能和可靠性是非常重要的,为了测试和评估系统的性能,需进行一系列的试验和仿真。
本实验主要针对某通信系统的部分功能进行了仿真和性能评估。
二、实验设计本实验中,我们以MATLAB软件为基础,使用Simulink工具箱建立了一个通信系统模型。
该模型包含了一个信源(source)、调制器(modulator)、信道、解调器(demodulator)和接收器(receiver)。
在模型中,信号流经无线信道,受到了衰落等影响。
在实验过程中,我们不断调整系统模型的参数,例如信道的衰落因子以及接收机的灵敏度等。
同时,我们还模拟了不同的噪声干扰场景和信道状况,以测试系统的鲁棒性和容错性。
三、实验结果通过实验以及仿真,我们得出了一些有意义的成果。
首先,我们发现在噪声干扰场景中,系统性能并没有明显下降,这说明了系统具有很好的鲁棒性。
其次,我们还测试了系统在不同的信道条件下的性能,例如信道的衰落和干扰情况。
测试结果表明,系统的性能明显下降,而信道干扰和衰落程度越大,系统则表现得越不稳定。
最后,我们还评估了系统的传输速率和误码率等性能指标。
通过对多组测试数据的分析和对比,我们得出了一些有价值的结论,并进行了讨论。
四、总结通过本次实验,我们充分理解了通信系统的相关知识,并掌握了MATLAB软件和Simulink工具箱的使用方法,可以进行多种仿真。
同时,我们还得出了一些有意义的结论和数据,并对其进行了分析和讨论。
这对于提高通信系统性能以及设计更加鲁棒的系统具有一定的参考价值。
实验一模拟信源数字化的建模与仿真一.实验目的:1、掌握MATLAB语言的基本命令、基本运算、函数等基本知识;2、掌握MATLAB语言的程序设计流程和方法;3、掌握模拟信源数字化的建模与仿真方法。
二.实验内容及步骤:1、编写MATLAB函数文件仿真实现模拟信号的抽样过程;1)单频正弦波模拟信号的抽样实现。
要求输入信号的幅度A、频率F和相位P可变;要求仿真时间从0到2/F,抽样频率分别为Fs=F、Fs=2F、Fs=20F;要求给出相应抽样信号samp11、samp12、samp13的波形图。
2)多频正弦波合成模拟信号的抽样实现。
要求输入信号为幅度A1、频率F1、相位P1的正弦波和幅度A2、频率F2、相位P2的正弦波的叠加;要求仿真时间从0到2/min(F1,F2),抽样频率为Fs=max(F1,F2)、Fs=2*max(F1,F2)、Fs=20*max(F1,F2);要求给出相应抽样信号samp21、samp22、samp23的波形图。
2、编写MATLAB程序仿真实现模拟信号的量化过程;1)单频正弦波模拟信号均匀量化的实现。
要求对抽样信号sampl3归一化后再进行均匀量化;要求量化电平数D可变;要求输出信号为平顶正弦波;要求给出量化序号indx1,给出量化输出信号quant1的波形图,并与抽样信号samp13画在同一图形窗口中进行波形比较。
2)改变量化电平数,分析它和量化误差的关系,并给出仿真图;3)多频正弦波合成模拟信号均匀量化的实现。
要求对抽样信号samp23归一化后再进行均匀量化;要求量化电平数D可变;要求输出信号为平顶正弦波;要求给出量化序号indx2,给出量化输出信号quant2的波形图,并与抽样信号samp23画在同一图形窗口中进行波形比较。
4)要求对抽样信号sampl3归一化后再分别进行满足A律和u律压缩的非均匀量化;要求压缩参数a、u可变;要求量化电平数D可变;要求输出信号为平顶正弦波;要求给出量化输出信号quant11和quant12的波形图,并与抽样信号samp13画在同一图形窗口中进行波形比较。
《通信系统仿真技术》实验报告姓名:李傲班级:14050Z01学号: 1405024239实验一:Systemview操作环境的认识与操作1、实验目的:熟悉systemview软件的基本环境,为后续实验打下基础,熟悉基本操作,并使用其做出第一个自己的project,并截图2、实验内容:1>按照实验指导书的1.7进行练习2>正弦信号(频率为学号*10,幅度为(1+学号*0.1)V)、及其平方谱分析;并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3、实验仿真:图1系统连结图(实验图中标注参数,并对参数设置、仿真结果进行分析)4、实验结论输出信号底部有微弱的失真,调节输入的频率的以及平方器的参数,可以改变输入信号的波形失真,对于频域而言,sin信号平方之后,其频率变为原来的二倍,这一点可有三角函数的化简公式证明实验二:滤波器使用及参数设计1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。
2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。
3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。
实验原理:2、实验内容:参考实验指导书,设计出一个低通滤波器,并对仿真结果进行截图,要求在所截取的图片上用便笺的形式标注自己的姓名、学号、班级。
学号统一使用序号3、实验仿真:系统框架图输入输出信号的波形图输入输出信号的频谱图4、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定,在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后,如果选择让SystemView 自动估计抽头,则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮,再单击“Finish”按钮退出即可。
此时,系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大,滤波器的精度就越实验三、模拟线性调制系统仿真(AM)(1学时)1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
3、掌握模拟幅度调制的基本原理。
《通信原理》课程实验报告实验项目名称:各种模拟信号源实验院系:专业:指导教员:学员姓名:学号:成绩:学员姓名:学号:成绩:实验地点:完成日期:年月日一、实验目的和要求1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途;2、分析测量各种模拟信号触发及幅度、频率等调节方法。
二、实验内容及电路工作原理1、用示波器在相应测试点上测量并观察:同步正弦波信号、非同步简易信号、电话语音输出信号、音乐信号及话音发送与接收信号等的波形。
2、掌握同步正弦波幅度调节、非同步正弦波幅度调节与频率调节、音乐信号触发及用户终端回波衰减测量。
3、模拟信号源电路用来产生实验所需的各种音频信号:同步正弦波信号、非同步简易正弦波信号、音乐信号及话路用户电路和音频功放电路。
图2-1 通信原理实验箱2(一)方波信号直接使用示波器检测方波信号的波形,并记录 (二)同步信号源(同步正弦波发生器)1、功用同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2kHz 正弦波信号,可作为抽样定理PAM 、增量调制CVSD 编码、PCM 编码实验的输入音频信号。
在没有数字存贮示波器的条件下,用它作为取样及编码实验的输入信号,可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形。
2、电路原理图2-2为同步正弦信号发生器的电路图。
它由2kHz 方波经高通滤波器、低通滤波器和输出放大及跟随等电路三部分组成。
由CPLD 可编程器件U101产生的2kHz 方波信号,经R201接入本电路。
TP111为其测量点。
U201A 及周边的阻容网络组成一个截止频率为234HZ 高通滤波器和截止频率为2342HZ 的低通滤波器,用以滤除2kHz 方波的各次谐波,输出2kHz 正弦波,TP202“同步输出”铜铆孔为其输出点。
2kHz 正弦波通过铜铆孔输出可供2kHz 正弦波通过铜铆孔输出可供PAM 、PCM 、CVSD (△M )模块使用。
W201用来改变输出同步正弦波的幅度。
图2-2 同步正弦信号发生器电路图(三)非同步信号源1、功用非同步正弦波信号源是一个简易信号发生器,它可产生频率为0.3~10kHz 频率可调的正弦波信号,输出幅度为0~10V (一般使用范围0~4V )连续可调。
一、实验目的1. 理解模拟通信系统的基本组成和原理;2. 掌握模拟调制和解调的基本方法;3. 学习模拟信号在信道中的传输特性;4. 通过实验加深对通信理论知识的理解。
二、实验器材1. 模拟通信实验箱;2. 双踪示波器;3. 频率计;4. 调制器和解调器;5. 信号发生器;6. 计算器。
三、实验原理模拟通信系统是指将信息源产生的模拟信号,通过调制器转换为适合在信道中传输的信号,再通过解调器恢复出原始信号的过程。
实验主要涉及以下几种调制方式:1. 振幅调制(AM):通过改变载波的振幅来传输信息;2. 频率调制(FM):通过改变载波的频率来传输信息;3. 相位调制(PM):通过改变载波的相位来传输信息。
实验中,我们将通过调制器和解调器对模拟信号进行调制和解调,观察调制信号和解调信号的波形,并分析调制和解调过程中的特性。
四、实验步骤1. 振幅调制(AM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的AM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将AM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
2. 频率调制(FM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的FM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将FM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
3. 相位调制(PM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的PM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将PM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
五、实验结果与分析1. 振幅调制(AM)实验结果:调制信号和载波信号频率一致,调制器输出AM信号,解调器输出信号波形与调制信号基本一致,恢复效果较好。
现代信号与通信技术实验报告班级:学号:姓名:指导老师:目录实验一模拟信号频谱分析 (3)1.实验目的 (3)2.实验内容与结果 (3)实验二离散信号频谱分析 (11)1.实验目的 (11)2.实验内容与结果 (11)实验三 IIR数字滤波器的设计 (19)1.实验目的 (19)2.实验内容与结果 (19)实验心得及体会 (25)实验一 模拟信号频谱分析1.实验目的● 学会应用DFT 对模拟信号进行频谱分析的方法;● 通过应用DFT 分析各种模拟信号的频谱,加深对DFT 的理解;● 熟悉MATLAB 的基本操作,以及一些基本函数的使用,为以后的实验奠定基础。
2.实验内容与结果⑴ 理解运行以上例题程序,改变有关参数,进一步观察结果的变化,并加以分析说明。
⑵ 假设一实际测得的一段信号的长度为0。
4秒,其表达式为:其中12100Hz,110Hz f f ==。
试确定一合适抽样频率s f ,利用MATLAB 的fft 函数分析计算信号()x t 的频谱。
解:信号()x t 的最高频率fm=110Hz,抽样频率fs 大于等于2fm=220Hz ,取抽样频率fs=300Hz ;最低的频率分辨率为10Hz ,最少的信号样点数为N=300/10=30。
30N =的MATLAB 程序如下:1 N=30; %数据的长度L=200; %DFT 的点数f1=100;f2=110;fs=300; %抽样频率T=1/fs ; %抽样间隔t=(0:N —1)*T ;x=cos(2*pi *f1*t)+0。
75*cos (2*pi *f2*t );y=fft(x ,L );mag=abs(y);f=(0:length(y)—1)'*fs/length(y );plot(f (1:L/2),mag(1:L/2));xlabel ('频率(Hz)')ylabel ('幅度谱’)程序运行结果如下图所示。
实验五双极性不归零码一、实验目的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码1和0的码型,它与双极性归零码类似,但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变.双极性非归零码的特点是:从统计平均来看,该码型信号在1和0的数目各占一半时无直流分量,并且接收时判决电平为0,容易设置并且稳定,因此抗干扰能力强.此外,可以在电缆等无接地的传输线上传输,因此双极性非归零码应用极广.双极性非归零码常用于低速数字通信.双极性码的主要缺点是:与单极性非归零码一样,不能直接从双极性非归零码中提取同步信号,并且1码和0码不等概时,仍有直流成分。
四、实验步骤1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。
2.设置参数:设置序列码产生器序列数N=128;观察其波形及功率谱。
3.调节序列数N 分别等于64.256,重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告(1)分析双极性不归零码波形及功率谱。
(2)总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。
实验六一、实验目的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性归零码是二进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码,在每个码之间都有间隙产生.这种码既具有双极性特性,又具有归零的特性.双极性归零码的特点是:接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 比特的信息已接收完毕,然后准备下一比特信息的接收,因此发送端不必按一定的周期发送信息.可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用,后沿起了终止信号的作用.因此可以经常保持正确的比特同步.即收发之间元需特别的定时,且各符号独立地构成起止方式,此方式也叫做自同步方式.由于这一特性,双极性归零码的应用十分广泛。
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和原理。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本知识。
3. 通过实验,验证通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本过程。
二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 信号发生器3. 示波器4. 数字信号发生器5. 计算机及实验软件三、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两个方面。
模拟通信是将模拟信号通过调制、传输、解调等过程实现信息传递;数字通信则是将数字信号通过编码、传输、解码等过程实现信息传递。
四、实验内容及步骤1. 模拟通信实验(1)调制实验① 打开通信原理实验平台,连接信号发生器和示波器。
② 设置信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。
③ 将信号发生器输出信号接入调制器,选择调幅调制方式。
④ 通过示波器观察调制后的信号波形,记录调制信号的幅度、频率和相位变化。
⑤ 调整调制参数,观察调制效果。
(2)解调实验① 将调制后的信号接入解调器,选择相应的解调方式(如包络检波、同步检波等)。
② 通过示波器观察解调后的信号波形,记录解调信号的幅度、频率和相位变化。
③ 调整解调参数,观察解调效果。
2. 数字通信实验(1)编码实验① 打开数字信号发生器,生成二进制信号序列。
② 将信号序列接入编码器,选择相应的编码方式(如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等)。
③ 通过示波器观察编码后的信号波形,记录编码信号的时序和幅度变化。
(2)解码实验① 将编码后的信号接入解码器,选择相应的解码方式。
② 通过示波器观察解码后的信号波形,记录解码信号的时序和幅度变化。
五、实验结果与分析1. 模拟通信实验结果(1)调制实验:调制信号的幅度、频率和相位发生了变化,实现了信息的传递。
(2)解调实验:解调信号的幅度、频率和相位与原始信号基本一致,验证了调制和解调过程的有效性。
2. 数字通信实验结果(1)编码实验:编码后的信号波形符合编码方式的要求,实现了信息的编码。
(2)解码实验:解码后的信号波形与原始信号基本一致,验证了编码和解码过程的有效性。
通信原理信号源实验报告信号源实验实验报告(本实验包括CPLD可编程数字信号发生器实验与模拟信号源实验,共两个实验。
)一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。
2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
3、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。
4、观察分析各种模拟信号波形的特点。
二、实验内容1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。
2、测量并分析各测量点波形及数据。
3、学习CPLD可编程器件的编程操作。
4、测量并分析各测量点波形及数据。
5、熟悉几种模拟信号的产生方法,了解信号的来源、变换过程与使用方法。
三、实验器材1、信号源模块一块2、连接线若干3、20M双踪示波器一台四、实验原理((一))DCPLD可编程数字信号发生器实验实验原理CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号与各种数字信号。
它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路与一块晶振组成。
晶振JZ1用来产生系统内的32、768MHz主时钟。
1、CPLD数字信号发生器包含以下五部分:1)时钟信号产生电路将晶振产生的32、768MHZ时钟送入CPLD内计数器进行分频,生成实验所需的时钟信号。
通过拨码开关S4与S5来改变时钟频率。
有两组时钟输出,输出点为“CLK1”与“CLK2”,S4控制“CLK1”输出时钟的频率,S5控制“CLK2”输出时钟的频率。
2)伪随机序列产生电路通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。
它又可分为线性反馈移存器与非线性反馈移存器两类。
由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列,通常简称为m序列。
以15位m序列为例,说明m序列产生原理。
在图1-1中示出一个4级反馈移存器。
若其初始状态为(0123,,,aaaa)=(1,1,1,1),则在移位一次时1a与0a模2相加产生新的输入4110a,新的状态变为(1234,,,aaaa)=(0,1,1,1),这样移位15次后又回到初始状态(1,1,1,1)。
现代通信原理与技术信号与通信仿真设计实习报告姓名:班级:学号:一实验目的在本实验中使用的软件工具是MATLAB。
设计本实验的目的是希望在以下几方面有所收获:1.会MATLAB软件的最基本运用。
MATLAB是一种很实用的数学软件,它易学易用。
MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是比较合适的。
2.了解计算机仿真的基本原理及方法,知道怎样通过仿真的方法去研究通信问题。
3.加深对信号与系统和通信原理及其相关课程内容的理解。
二实验特点与硬件实验相比,软件实验具如下一些特点:1.软件实验具有广泛的实用性和极好的灵活性。
在硬件实验中改变系统参数也许意味着要重做硬件,而在软件实验中这只是该一两个数据,或者只是在屏幕上按几下鼠标。
2.软件实验更有助于我们较为全面地研究通信系统。
有许多问题,通过硬件试验来研究可能非常困难,但在软件实验中却易于解决。
3.硬件实验的精确度取决于元器件及工艺水平,软件实现的精确度取决于CPU的运算速度或者说是程序的运算量。
4.软件实验开发周期短,成本低。
三上机实验要求1.掌握matlab的基本操作及了解基本的仿真方法,分析运行范例程序。
2.按以下要求编制仿真程序并调试运行(1)基本信号的仿真(2)模拟调制与解调的仿真(3)数字基带传输码型的仿真(4)数字调制与解调的仿真(5)脉冲编码调制仿真四实验内容1、基本信号的仿真(1)产生并绘出以下信号:a单位脉冲序列b单位阶跃序列c正弦信号及其频谱d 周期锯齿波sawtooth()e 周期方波square()f 实指数序列y(n)=2ng sin2πf1t*cos2πf2t f1=50Hz f2=2000Hz (2)产生一条-2到2之间的Sa(200t)曲线。
(3)产生下面信号,并绘出频谱t 0<t<t0/4s(t)= -t+ t0/4 t0/4<t< 3t0/4 假设t0=0.5s t-t0 3t0/4<t< t0 2、模拟调制与解调的仿真高斯噪声的产生:设高斯噪声限带为(-Bs,Bs ),双边带功率谱密度为2on ,则总功率为s o Bn ,设高斯噪声幅度为x ,则有:2x =s o B n ,so B n x ,所以高斯噪声可表示成x=sqrt(Bs*no)*randn(1,M)(M 为随机码元个数) (1)DSB 调制与解调设消息信号m(t)的表达式为:m(t)= sin(2*pi.*t),已调信号的时域表达式为:u(t)=m(t)c(t)=Ac*m(t)cos(2πfct) 。
假设用信号m(t)以DSB 方式调制载波c(t)=cos(2πfct),所得到的已调信号记为u(t)。
绘制调制信号、已调信号和解调信号等各相关点处的时域波形和频谱,加上高斯白噪声进行对比。
(2)AM 调制与解调AM 调制信号的时域表达式为:u(t)= AC[1+amn(t)]cos(2πfct)。
这里a 是调制指数,mn(t)是经过归一化处理的消息信号,式中mn(t)=m/max(abs(m))。
给定的调制指数a=0.8,绘制调制信号、已调信号和解调信号等各相关处点的时域波形和频谱。
3、数字基带信号的码型的仿真 (1(2)编程实现双极性归零码,占空比50% 原理流程图如下:(3)编程实现双相码原理流程图如下:(4)编程实现AMI码原理流程图如下:奇数位T(i)=1,s(i)=1(3)画出a=0,0.5,1的升余弦滚降系统频谱,并画出其各自对应的时域波形。
(4)设基带传输系统响应是a=1的升余弦滚降系统,画出在接收端的基带数字信号波形及其眼图。
实现原理如下:4、数字调制与解调的仿真1. 2FSK调制和解调发送的二进制信息序列为100110000101,根据2FSK调制和解调的原理框图,绘出的各点波形及其频谱或功率谱,加上噪声作对比。
原理流程图如下:2. 2PSK调制和解调发送的二进制信息序列为100110000101,根据2FSK调制和解调的原理框图,绘出的各点波形及其频谱或功率谱,加上噪声作对比。
原理流程图如下:五 实验结果1、基本信号的仿真(1)产生并绘出以下信号: a 单位脉冲序列%单位脉冲序列,maichong.M n=1:50; %定义序列的长度是50 x=zeros(1,50)%MATLAB 中数组下标从 1 开始 x(1)=1;plot(n,x); stem(x); title('单位冲击信号序列');b 单位阶跃序列 %单位阶跃序列,jieyue.mfor i=1:50; %定义序列的长度是 50 if i>0 x(i)=1; else x(i)=0; end endplot(i,x); stem(x); title('单位阶跃序列'); axis([-10 30 0 1]);c 正弦信号及其频谱 %正弦信号及其频谱,sine.m x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); Y=fft(y,100) subplot(2,1,1);plot(x,y) %绘制信号图形 title('正弦信号') axis([0 6 -1 1]) subplot(2,1,2);stem(Y) %绘制信号的频谱 title('正弦信号频谱')axis([0 20 -20 20]);d周期锯齿波sawtooth()%周期锯齿波,jizhibo.mn=[-3.14*4:0.01:3.14*4];x=sawtooth(n);plot(n,x)title('周期锯齿波')e周期方波square()%周期方波,fangbo.my=square(n);plot(n,y)title('周期方波')axis([0 10 -2 2])f实指数序列y(n)=2n%实指数序列y(n)=2.^n,shizhishu.mn=1:0.1:20;y=2.^n;stem(y);title('实指数序列y(n)=2.^n');axis([0 200 0 100000])g.y=sin2πf1t*cos2πf2t(f1=50Hz f2=2000Hz)%g.mn=[-1:0.01:1];f1=50; f2=2000;y=sin(2*pi*f1*n).*cos(2*pi*f2*n; plot(n,y)title('y=sin2πf1n cos2πf2n (f1=50Hz f2=2000Hz)')心得体会:通过实验熟悉了matlab的一些基本指令的使用,知道了一些产生基本信号的编程方法,为后续实验打下了基础。
(2)产生一条-2到2之间的Sa(200t)曲线。
%产生一条-2到2之间的Sa(200t)曲线.sinc.mt=[-2:0.01:2];x=sinc(200*t/pi);plot(t,x)title('x=Sa(200t)')(3)产生下面信号,并绘出频谱t 0<t<t0/4s(t)= -t+ t0/4 t0/4<t<3t0/4t-t0 3t0/4<t< t0 (假设t0=0.5s)%st.mt0=0.5;ts=0.001; %时间采样间隔Fs=1/ts; %采样频率df=0.3; %频率分辨率t=0:ts:t0;for i=1:length(t)if t(i)>=0&t(i)<t0/4y(i)=t(i);elseif t(i)>=t0/4&t(i)<=3*t0/4y(i)=-t(i)+t0/4;elseif t(i)>3*t0/4&t(i)<=t0y(i)=t(i)-t0;else continueendend[Y,y,df1]=fft_seq(y,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(y)-1)]-Fs/2;%频率矢量subplot(2,1,1);plot(t,y(1:length(t))) title('St信号');subplot(2,1,2);plot(f,abs(fftshift(Y))); title('St信号频谱'); % DSB调制,DSB.m%调制信号时域表达式u(t)=m(t)c(t)=Ac*m(t)cos(2πfct) %函数[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)求取频谱函数%高斯噪声可表示成x=sqrt(Bs*no)*randn(1,M)Bs=10; %高斯噪声限带no=0.01; %单边带功率谱密度t0=1; %信号持续时间ts=0.001; %时间采样间隔Fc=250; %载波中心频率Fs=1/ts; %采样频率df=0.3; %频率分辨率t=[0:ts:t0]; %时间矢量m=sin(2*pi.*t); %调制信号c=cos(2*pi*Fc.*t); %载波信号u=m.*c; %已调信号[M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df);M=M/Fs; %缩放[U,u,df1]=fft_seq(u,ts,df);U=U/Fs;[C,c,df1]=fft_seq(c,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2; figure(1);subplot(3,2,1);plot(t,m(1:length(t))); axis([0 1 -1 1]);title('调制信号'); subplot(3,2,3);plot(t,c(1:length(t))) axis([0 0.1 -1 1]);title('载波信号'); subplot(3,2,5);plot(t,u(1:length(t))); axis([0 1 -1 1]);title('已调信号'); subplot(3,2,2);plot(f,abs(fftshift(M))); title('调制信号频谱');subplot(3,2,4);plot(f,abs(fftshift(C))); title('载波信号频谱');subplot(3,2,6);plot(f,abs(fftshift(U))); title('已调信号频谱');%相干解调,加入高斯白噪声noise noise=sqrt(Bs*no)*randn(1,length(u); [Y,y,df1]=fft_seq(y,ts,df);Y=Y/Fs; y=(u+noise).*c;%低通滤波f_cutoff=150; %滤波器截止频率n_cutoff=floor(150/df1);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2;H=zeros(size(f));H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff);H(length(f)-n_cutoff+1:length(f))=2*ones(1,n_cutoff);DEM=H.*Y; %滤波器输出频谱dem=real(ifft(DEM))*Fs;figure(2);subplot(2,2,1);plot(t,y(1:length(t))); title('滤波器输入信号');subplot(2,2,2);plot(f,abs(fftshift(Y))); title('滤波器输入信号频谱'); subplot(2,2,3);plot(t,dem(1:length(t)); title('滤波器输出信号');subplot(2,2,4);plot(f,abs(fftshift(DEM)));title('滤波器输出信号频谱');%AM调制,AM.m%AM调制信号的时域表达式为:u(t)= AC[1+amn(t)]cos(2πfct)% a是调制指数,mn(t)是经过归一%化处理的消息信号,函数%[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)求取频谱%函数,高斯噪声可表示成Bs=10; %高斯噪声限带no=0.01; %单边带功率谱密度a=0.8; %调制指数t0=1; %信号持续时间ts=0.001; %时间采样间隔Fc=250; %载波中心频率Fs=1/ts; %采样频率df=0.3; %频率分辨率t=[0:ts:t0]; %时间矢量m=sin(2*pi.*t); %调制信号c=cos(2*pi*Fc.*t); %载波信号u=(1+a*m).*c; %已调信号[M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df);[U,u,df1]=fft_seq(u,ts,df);[C,c,df1]=fft_seq(c,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2; figure(1);subplot(3,2,1);plot(t,m(1:length(t))); axis([0 1 -1 1]) title('调制信号'); subplot(3,2,3);plot(t,c(1:length(t))) axis([0 0.1 -1 1]) title('载波信号'); subplot(3,2,5);plot(t,u(1:length(t))); axis([0 1 -2 2]) title('已调信号'); subplot(3,2,2);plot(f,abs(fftshift(M))); axis([-10 10 0 1])title('调制信号频谱');subplot(3,2,4);plot(f,abs(fftshift(C))); axis([-300 300 0 200])title('载波信号频谱');subplot(3,2,6);plot(f,abs(fftshift(U))); axis([-300 300 0 1]);title('已调信号频谱');%相干解调,加入高斯白噪声noisenoise=sqrt(Bs*no)*randn(1,length(u);y=(u+noise).*c;[Y,y,df1]=fft_seq(y,ts,df); Y=Y/Fs;%低通滤波f_cutoff=150; n_cutoff=floor(150/df1);H=zeros(size(f)); H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff);H(length(f)-n_cutoff+1:length(f))=2*ones(1,n_cutoff); DEM=H.*Y; %滤波器输出频谱dem=real(ifft(DEM))*Fs; %滤波器的输出figure(2);subplot(2,2,1);plot(t,y(1:length(t)));axis([0 1 -4 4]); title('滤波器输入信号');subplot(2,2,2);plot(f,abs(fftshift(Y)));axis([0 10 0 0.5]); title('滤波器输入信号频谱');subplot(2,2,3);plot(t,dem(1:length(t));axis([0 1 -1 4]); title('滤波器输出信号');subplot(2,2,4); plot(f,abs(fftshift(DEM)));axis([-10 10 0 1]);title('滤波器输出信号频谱');心得体会:通过AM与DSB实验,我对模拟调制解调的方法及原理有了清晰直观的认识,知道了各类调制解调方法的优缺点和相互之间的区别。