通信系统建模与仿真实验报告

实验报告哈尔滨工程大学教务处制实验一：低通采样定理和内插与抽取实现一、实验目的用Matlab 编程实现自然采样与平顶采样过程，根据实验结果给出二者的结论；掌握利用MATLAB 实现连续信号采样、频谱分析和采样信号恢复的方法。

二、实验原理1．抽样定理若)(t f 是带限信号，带宽为m ω, )(t f 经采样后的频谱)(ωs F 就是将)(t f 的频谱 )(ωF 在频率轴上以采样频率s ω为间隔进行周期延拓。

因此，当s ω≥m ω时，不会发生频率混叠；而当 s ω<m ω 时将发生频率混叠。

2．信号重建经采样后得到信号)(t f s 经理想低通)(t h 则可得到重建信号)(t f ，即：)(t f =)(t f s *)(t h其中：)(t f s =)(t f ∑∞∞--)(s nT t δ=∑∞∞--)()(s s nT t nT f δ，)()(t Sa T t h c csωπω= 所以：)(t f =)(t f s *)(t h =∑∞∞--)()(s s nT t nT f δ*)(t Sa T c csωπω =πωcs T ∑∞∞--)]([)(scsnT t Sa nT f ω上式表明，连续信号可以展开成抽样函数的无穷级数。

利用MATLAB 中的t t t c ππ)sin()(sin =来表示)(t Sa ，有 )(sin )(πt c t Sa =，所以可以得到在MATLAB 中信号由)(s nT f 重建)(t f 的表达式如下：)(t f =πωcs T ∑∞∞--)]([sin )(s cs nT t c nT f πω 我们选取信号)(t f =)(t Sa 作为被采样信号，当采样频率s ω=2m ω时，称为临界采样。

我们取理想低通的截止频率c ω=m ω。

下面程序实现对信号)(t f =)(t Sa 的采样及由该采样信号恢复重建)(t Sa ：三、 实验内容已知信号()()990(1)cos 2(10050)m x t m m t π==++∑，试以以下采样频率对信号采样：(a) 20000s f Hz =; (b) 10000s f Hz =; (c)30000s f Hz =，求x(t)信号原信号和采样信号频谱，及用采样信号重建原信号x’(t)时序图。

通信仿真实验报告一、实验目的本次实验旨在通过通信仿真软件对一些典型通信系统进行仿真实验，通过实验数据分析和结果对比，加深对通信系统原理的理解。

二、实验设备和软件1. 通信仿真软件：MATLAB/Simulink2.实验设备：个人电脑3.其他实验所需设备：无三、实验内容1.AM调制与解调2.FM调制与解调3.FSK调制与解调4.PSK调制与解调5.QPSK调制与解调四、实验步骤1.AM调制与解调实验首先，使用MATLAB/Simulink搭建AM调制系统。

将一个正弦信号作为载波信号，用一个矩形脉冲信号进行调制，调制结果通过一个图示仪表进行查看。

然后，再搭建相应的AM解调系统，将调制后的信号经过解调系统，恢复为原始的矩形脉冲信号。

通过调整调制信号的幅度、频率等参数，观察调制和解调系统的输入输出波形变化情况，分析调制和解调的效果。

2.FM调制与解调实验同样使用MATLAB/Simulink搭建FM调制系统，将一个正弦信号作为载波信号，用一个矩形脉冲信号进行调制。

调制结果通过一个图示仪表进行查看。

接着，搭建相应的FM解调系统，将调制后的信号经过解调系统，恢复为原始的矩形脉冲信号。

通过调整调制信号的幅度、频率调制指数等参数，观察调制和解调系统的输入输出波形变化情况，并进行分析比较。

3.FSK调制与解调实验使用MATLAB/Simulink搭建FSK调制系统，将两个正弦信号分别作为两种调制信号，用一个矩形脉冲信号进行调制。

调制结果通过一个图示仪表进行查看。

接着，搭建相应的FSK解调系统，将调制后的信号经过解调系统，恢复为原始的矩形脉冲信号。

通过调整调制信号的幅度、频率等参数，观察调制和解调系统的输入输出波形变化情况，并进行分析比较。

4.PSK调制与解调实验使用MATLAB/Simulink搭建PSK调制系统，将一个正弦信号作为载波信号，用一个矩形脉冲信号进行调制。

调制结果通过一个图示仪表进行查看。

接着，搭建相应的PSK解调系统，将调制后的信号经过解调系统，恢复为原始的矩形脉冲信号。

院系班级姓名学号实验名称模拟通信、数字基带通信系统的建模仿真实验日期一、实验目的及原理1、学会使用System View、Simulink软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。

2、通过实验进一步观察了解各种数字基带信号的功率频谱密度和带宽，并对他们进行比较说明。

3、根据通信理论，以解调输出信噪比衡量的同步相干解调性能总是优于包络检波性能。

在输入高信噪比条件下，包络检波接近同步相干解调的性能，而随着输入信噪比逐渐降低，包络检波性能也逐渐变坏，当输入信噪比下降到某一值时，包络检波输出信噪比将急剧下降，这种现象称为包络检波的门限效应。

二、实验内容1、调幅的包络检波与相干解调性能仿真比较以中波调幅广播传输系统仿真模型为传输模型，在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比，观察包络检波解调的门限效应。

（1）解调输出信噪比近似量子系统“SNR Detection”的内部结构1、输入噪声信号为0.5Hz时的实验结果2、输入噪声信号为1Hz时的实验结果结果：在输入高信噪比的情况下，相干解调方法下的输出解调信噪比大致比包络检波好。

2、数字基带传输基本码型分析及结果用System View构造一个数字基带信号产生电路，使其能够产生三种码型信号：单极性不归零码，单极性归零码（占空比为50%）和双极性归零码（占空比为50%）。

一、实验原理图（1）单极性不归零码波形（2）单极性归零码波形（占空比50%）（3）、双极性归零码波形（占空比50%）（4）、单极性归零码的功率谱（5）、单极性归零码的功率谱（占空比为50%）三、实验小结1、单极性不归零码的带宽为50Hz，零点频率一次为50 Hz、100 Hz、150 Hz、200 Hz……2、单极性归零码和双极性归零码的带宽为100HZ，零点频率依次100HZ,200HZ,300HZ……3、单极性归零码中有同步信号，即f=50 Hz处有冲激响应。

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。

通信系统仿真实验报告通信系统仿真实验报告摘要：本实验旨在通过仿真实验的方式，对通信系统进行测试和分析。

通过搭建仿真环境，我们模拟了通信系统的各个组成部分，并通过实验数据对系统性能进行评估。

本报告将详细介绍实验的背景和目的、实验过程、实验结果以及对结果的分析和讨论。

1. 引言随着信息技术的发展，通信系统在现代社会中扮演着重要的角色。

通信系统的性能对于信息传输的质量和效率起着至关重要的作用。

因此，通过仿真实验对通信系统进行测试和分析，可以帮助我们更好地了解系统的特性，优化系统设计，提高通信质量。

2. 实验背景和目的本次实验的背景是一个基于无线通信的数据传输系统。

我们的目的是通过仿真实验来评估系统的性能，并探讨不同参数对系统性能的影响。

3. 实验环境和方法我们使用MATLAB软件搭建了通信系统的仿真环境。

通过编写仿真程序，我们模拟了信号的传输、接收和解码过程。

我们对系统的关键参数进行了设定，并进行了多次实验以获得可靠的数据。

4. 实验结果通过实验，我们得到了大量的数据，包括信号传输的误码率、信噪比、传输速率等。

我们对这些数据进行了整理和分析，并绘制了相应的图表。

根据实验结果，我们可以评估系统的性能，并对系统进行改进。

5. 结果分析和讨论在对实验结果进行分析和讨论时，我们发现信号传输的误码率与信噪比呈反比关系。

当信噪比较低时，误码率较高，信号传输的可靠性较差。

此外，我们还发现传输速率与信号带宽和调制方式有关。

通过对实验数据的分析，我们可以得出一些结论，并提出一些建议以改善系统性能。

6. 结论通过本次仿真实验，我们对通信系统的性能进行了评估，并得出了一些结论和建议。

实验结果表明，在设计和优化通信系统时，我们应注重信号传输的可靠性和传输速率。

通过不断改进系统参数和算法，我们可以提高通信系统的性能，实现更高质量的数据传输。

7. 展望本次实验只是对通信系统进行了初步的仿真测试，还有许多方面有待进一步研究和探索。

一、实训目的通过本次通信系统实训，使学生对通信系统的基本原理、组成、工作过程及性能指标有更深入的了解，掌握通信系统的基本操作方法和实验技能，培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实训内容1. 实验一：通信系统基本模型与性能指标（1）实验目的：了解通信系统的基本模型，掌握通信系统的性能指标。

（2）实验内容：分析通信系统的基本模型，研究通信系统的性能指标，如误码率、信噪比、带宽等。

（3）实验步骤：① 研究通信系统的基本模型，分析其组成部分。

② 研究通信系统的性能指标，如误码率、信噪比、带宽等。

③ 比较不同通信系统的性能指标。

2. 实验二：模拟通信系统与数字通信系统（1）实验目的：了解模拟通信系统与数字通信系统的基本原理，掌握其特点和应用。

（2）实验内容：研究模拟通信系统与数字通信系统的基本原理，分析其特点和应用。

（3）实验步骤：① 研究模拟通信系统的基本原理，分析其特点。

② 研究数字通信系统的基本原理，分析其特点。

③ 比较模拟通信系统与数字通信系统的优缺点。

3. 实验三：无线通信系统（1）实验目的：了解无线通信系统的基本原理，掌握其工作过程。

（2）实验内容：研究无线通信系统的基本原理，分析其工作过程。

（3）实验步骤：① 研究无线通信系统的基本原理，分析其特点。

② 分析无线通信系统的工作过程，包括发射、传播、接收等环节。

③ 研究无线通信系统的关键技术，如调制、解调、编码、解码等。

4. 实验四：通信系统实验平台操作（1）实验目的：掌握通信系统实验平台的操作方法，提高实验技能。

（2）实验内容：学习通信系统实验平台的操作方法，进行实际操作。

（3）实验步骤：① 熟悉实验平台的结构和功能。

② 学习实验平台的操作方法，如连接设备、设置参数、观察波形等。

③ 进行实际操作，验证实验原理。

三、实训总结通过本次通信系统实训，我对通信系统的基本原理、组成、工作过程及性能指标有了更深入的了解。

以下是我对本次实训的总结：1. 通信系统的基本模型包括信源、信道、信宿等部分，性能指标有误码率、信噪比、带宽等。

《通信系统仿真》实验报告信息工程学院电子工程系 陈亚环 实验一 高频小信号放大器的MULTISIM 仿真实验目的：1、了解MULTISIM 的基本功能、窗口界面、元器件库及工具栏等；2、掌握MULTISIM 的基本仿真分析方法、常用仿真测试仪表等；3、掌握高频小信号放大器MULTISIM 仿真的建模过程。

实验内容及结果：（一）单频正弦波小信号放大器的MULTISIM 仿真。

1）根据图一所示高频小信号放大器电路，创建仿真电路原理图。

要求输入信号的幅度在2mV---1V 之间、频率在1MHz---20MHz 之间；图一 高频小信号放大器电路2）根据实际情况设置好电路图选项，接入虚拟仪器并设置合适的参数。

打开仿真开关，运行所设计好的电路，给出输入输出信号的波形图和频谱图。

根据初步仿真结果改变电路元器件的型号和参数，使输出信号波形无失真、幅度放大10倍以上； 仿真电路图：输入输出信号的波形图：3）由交流分析方法可以得到电路的谐振频率MHz f 1.100=。

根据波特仪测试可观察得电路的谐振频率MHz f 62.80=。

改变输入信号的频率，通过交流分析方法和波特仪观察电路谐振频率的几乎无变化。

4）、改变输入信号的幅度，用示波器观察输出电压波形，测量出输出波形不失真情况下输入信号幅度的变化范围为2mV 到25mV 。

5）、改变输入信号的频率，用示波器观察输出电压幅度的变化情况通频带B 为23MHz 矩形系数K 0.1为3.55 通频带曲线见坐标纸。

6)、改变R5（负载）的值，用示波器观察输出电压波形和峰峰值的变化情况R5-峰峰值的关系曲线见坐标纸（二）多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真测试及其分析。

1. 多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真电路图输入信号幅值及频率分别为20mv ，14MHz 、22mv ，16MHz 、25mv ，15MHz 2. 多频正弦波合成小信号放大器的输入输出波形测试通过虚拟示波器观察输入输出信号基本放大10倍且只有小部分波形失真分析其原因是输入信号的频率参数分散导致一部分频率的放大倍数较小从而导致波形的部分失真。

通信系统建模与仿真心得体会本学期的实习课程中，我们开展了通信系统建模与仿真，通过动手操作，我们收获很大，现将心得体会汇总如下：通信系统建模是通信工程和电子信息类专业一门重要的专业主干课，理论性强、概念抽象，公式推导繁琐，学生难以理解和掌握。

实验教学作为通信原理课程教学工作的重要组成部分，对提高学生动手能力、分析解决问题的能力等各方面起着重要作用。

由于计算机仿真技术的广泛应用和飞速发展，能够引入软件仿真技术对复杂通信系统进行建模,利用集成仿真环境和图形图像处理等技术，在PC机上实现可视化的系统虚拟仿真、可以替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境[4]。

这是现代高校实验教学的发展模式，弥补了实验箱验证性实验教学的不足，能够有效解决实验方式机械、实验设备维护困难和实验内容不系统等问题，其优势在于利用率高，易维护，便于开展综合性和设计性实验。

实验室环境下的仿真模块能够提供动态系统的建模、仿真和综合分析的集成环境，模块库中拥有丰富的模块组，还可以把有特定功能的代码转换成模块，多个模块之间可以组织成一个子系统，因此具有内在的模块化设计功能，可以满足用户设计出各种需要的系统。

为了在仿真过程中可以随时观察结果，仿真模块提供了专门用于显示输出信号的模块，比如示波器和频谱仪。

另外，考虑到用户在仿真结束之后需要进行数据分析和处理，仿真模块的存储模块可以把仿真结果以波形、数据等形式保存到实验室工作空间中。

基于实验室的上述功能，在仿真模块环境下完全可以实现在硬件设备上要完成的实验内容，通过可视化的各种GUI控件，建立直观的动态系统模型，从而为实验教学提供功能丰富、操作便捷的虚拟仿真环境。

实验室具有强大的数值运算能力、方便实用的绘图功能，以及语言的高度集成性和可视化建模仿真等功能，使得它在众多学科领域成为应用开发的基本工具和首选平台。

实验室下的仿真模块仿真环境可以对动态系统进行建模、仿真和分析，采用图形化和模块化的建模方式，模型结构直观，提供专门的输出显示模块和存储模块，便于对仿真数据进行分析和处理。

通信系统仿真实验实验报告要求：1.所有实验均要手画仿真模型框图，或对仿真原理解释说明；2.必须清楚的标题仿真系统中所设置的参数；3.仿真程序一般不要放在正文内部，而是改在每个实验报告的最后，作为附件。

但正文部分可以解释说明所用到的重要的仿真技巧，库数等等。

4.所有仿真程序产生的结果都要有手写分析，即要判决仿真结果是否正确，说明了什么问题，能够得出什么结论，要如何改进等等。

实验一 随机信号的计算机仿真实验目的：仿真实现各种分布的随机数发生器 实验内容：1、均匀分布随机数的产生用线性同余法，编写Matlab 程序，产生均匀分布的随机数。

()())5000mod(]1323241[1+=+n x n x 初始种子x(0)自己选择。

线性同余算法是使用最为广泛的伪随机数产生器,该算法含有4个参数：模数m(m>0)，乘数a(0≤a< m)，增量c(0≤c<m)，初值即种子(Seed)X 。

(0≤ X 。

<m)．使用迭代公式： X(n+1) = (a ·X(n) +c)modm 得到随机数序列{X(n)}其中周期为50002、用反函数法，将均匀分布的随机变量变换为具有单边指数分布的随机变量。

编写Matlab 程序，产生指数分布的随机数。

计算并比较理论pdf 和从直方图得到的pdf 。

指数分布随机变量pdf 定义为：0),()exp(2)(>-=αααx u x x p X ，)(x u 为单位阶跃函数。

先自行设置取样点数，取a=5；产生均匀分布随机变量，转化为单边指数分布，理论与仿真符合设计题:3、用Matlab编程分别产生标准正态分布、指定均值方差正态分布、瑞利分布、赖斯分布、中心与非中心χ2分布的随机数，并画出相应的pdf。

y1=normpdf(x,0,1); y2=normpdf(x,4,2);瑞丽p1= ncfpdf(x,5,20,10);非中心 p= fpdf(x,5,20);中心4、 设输入的随机变量序列X(n)为N=1000独立同分布高斯分布的离散时间序列，均值为0，方差为1，采样间隔0.01s 。