一、实验目的 (1)
二、实验题目 (1)
三、实验内容 (1)
3.1傅里叶变换与傅里叶反变换 (1)
3.2题目一：正弦信号波形及频谱 (2)
3.2.1仿真原理及思路 (2)
3.2.2程序流程图 (3)
3.2.3仿真程序及运行结果 (3)
3.2.4实验结果分析 (5)
3.3题目二：单极性归零（RZ）波形及其功率谱 (5)
3.3.1仿真原理及思路 (5)
3.3.2程序流程图 (6)
3.3.3仿真程序及运行结果 (6)
3.3.4实验结果分析 (8)
3.4题目三：升余弦滚降波形的眼图及其功率谱 (8)
3.4.1仿真原理及思路 (8)
3.4.2程序流程图 (8)
3.4.3仿真程序及运行结果 (8)
3.4.4实验结果分析： (10)
3.5题目四：完成PCM编码及解码的仿真 (11)
3.5.1仿真原理及思路 (11)
3.5.2程序流程图 (12)
3.5.3仿真程序及运行结果 (12)
3.5.4实验结果分析 (15)
3.6附加题一：最佳基带系统的Pe~Eb\No曲线，升余弦滚降系数a=0.5，取
样值的偏差是Ts/4 (16)
3.6.1仿真原理及思路 (16)
3.6.2程序流程图 (16)
3.6.3仿真程序及运行结果 (16)
3.6.4实验结果分析 (18)
3.7附加题二：试作出Pe～Eb/No曲线。升余弦滚降系数a＝0.5，取样时间无
偏差，但信道是多径信道，C(f)=|1-0.5-j2 ft|,t=T s/2 (18)
3.7.1仿真原理及思路 (18)
3.7.2程序流程图 (19)
3.7.3仿真程序及运行结果 (19)
3.7.4实验结果分析 (21)
四、实验心得 (21)
一、 实验目的
⏹ 学会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很合适的。
⏹ 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。 ⏹ 加深对通信原理课程有关内容的理解。
二、 实验题目
◆ 必做题：
1) 正弦信号波形及频谱；
2) 单极性归零（RZ ）波形及其功率谱，占空比为50%；
3) 升余弦滚降波形的眼图及其功率谱。滚降系数为0.5。发送码元取值为0、2。
◆ 选做题：
完成PCM 编码及解码的仿真。 ◆ 附加题：
1) 最佳基带系统的Pe~Eb\No 曲线，升余弦滚降系数a=0.5，取样值的偏差是Ts/4；
2) 试作出Pe ～Eb/No 曲线。升余弦滚降系数a ＝0.5，取样时间无偏差，但信道是多径信
道，-j2 ft C(f)=|1-0.5|,t=Ts/2。
三、 实验内容
3.1 傅里叶变换与傅里叶反变换
对于确定信号()f t ，其傅里叶变换为：
2()()j ft F f f t e dt π∞
--∞
=⎰
()F f 傅里叶反变换为：
2()()j ft f t F f e df π∞
-∞
=⎰
在通信原理仿真中，傅里叶变换与傅里叶反变换会经常用到，我们可以利用MATLAB 的快速傅里叶变换函数fft 与快速傅里叶反变换函数ifft 编写傅里叶变换子程序与傅里叶反变换子程序。其程序代码如下：
傅里叶变换子程序：
%傅里叶变换子程序 function X=t2f(x)
global dt df N t f T %X=t2f(x)
%x 为时域的取样值矢量 %X 为x 的傅氏变换
%X 与x 长度相同,并为2的整幂。
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔) H=fft(x);
X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)].*dt; end
傅里叶反变换子程序： %傅里叶反变换子程序 function x=f2t(X)
global dt df t f T N %x=f2t(X)
%x 为时域的取样值矢量 %X 为x 的傅氏变换
%X 与x 长度相同并为2的整幂
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔) X=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)]; x=ifft(X)/dt;
%x=[tmp(N/2+1:N),tmp(1:N/2)]; end
3.2 题目一：正弦信号波形及频谱 3.2.1
仿真原理及思路
一般来说，任意信号s t ()是定义在时间区间()-∞+∞,上的连续函数，但所有计算机的CPU 都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理()-∞+∞,这样一个时间段。为此
我们把s t ()按区间-⎡⎣⎢⎤
⎦
⎥T 2, T 2截短为s t T ()，再对s t T ()按时间间隔∆t 均匀取样得到T t ∆个样
值。仿真时我们用这个样值集合来表示信号s t ()。显然∆t 反映了仿真系统对信号波形的分辨率，∆t 越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后的频谱是频率的周
期函数，其重复周期是1∆t
。如果信号的最高频率为f H ，那么必须有f t H ≤1
2∆才能保证不
发生混叠失真。我们称B t s =1
2∆为仿真系统的系统带宽。如果我们的仿真程序中设定的采
样间隔是∆t ，那么我们不能用此仿真程序来研究带宽大于B s 的信号或系统。
此外，信号s t ()的频谱()S f 通常来说也是定义在频率区间()-∞+∞,上的连续函数，所以仿真频域特性时，我们也必须把()S f 截短并取样。考虑到系统带宽是B s ，我们把频域的截短
