通信原理软件实验报告Word下载.docx
《通信原理软件实验报告Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信原理软件实验报告Word下载.docx（34页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
画出SSB信号的波形及幅度频谱
3．实验程序：
fs=800;
%KHz
T=200;
%ms
N=T*fs;
dt=1/fs;
t=[-T/2:
dt:
T/2-dt];
df=1/T;
f=[-fs/2:
df:
fs/2-df];
fm=1;
%kHz
fc=20;
m=sin（2*pi*fm*t）+2*cos（1*fm*pi*t）;
s=（1+0.3*m）.*cos（2*pi*fc*t）;
%AMsignal
S=t2f（s,fs）;
figure
（1）
plot（f,abs（S））%观察已调信号的幅度频谱
xlabel（'
f（kHz）'
）
ylabel（'
|S（f）|'
axis（[10,30,0,max（abs（S））]）
figure
（2）
plot（t,s）
t（ms）'
s（t）'
axis（[0,4,-max（abs（s））,max（abs（s））]）
fs=800;
s=m.*cos（2*pi*fc*t）;
%dsb-scsignal
M=t2f（m,fs）;
MH=-j*sign（f）.*M;
%在频域进行希尔伯特变换
mh=real（f2t（MH,fs））;
%希尔伯特变换后的信号
s=m.*cos（2*pi*fc*t）-mh.*sin（2*pi*fc*t）;
%SSBsignal
plot（t,s）
axis（[0,4,-max（s）,max（s）]）
4．实验结果：
图一AM信号时域波形图
图二AM信号频谱
图三DSC-SB时域图
图四DSC-SB频谱
图五上边带SSB时域图
图六SSB上边带频谱
5．结果分析：
具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM是由DSB-SCAM信号加上一离散的大载波分量，其表达式为s（t）=[1+m（t）]*cos（2πfct）。
其频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量，S（f）=[aMn（f–fc）+δ（f–fc）+aMn（f+fc）+δ（f+fc）]/2
双边带抑制载波调幅信号DSB-SC是利用均值为零的模拟基带信号与正弦载波相乘得到，数学表达式为s（t）=m（t）*cos（2πfct）。
经幅度调制后，基带信号的频谱被搬移到载频fc处，且频谱中不包含离散的载频分量。
单边带调幅信号SSB产生的方法之一是先产生双边带抑制载波调幅信号，然后再将它通过边带滤波器，数学表达式为s（t）=m（t）*cos（2πfct）–mh*sin（2πfct）。
其频谱为双边带抑制载波调幅信号的上边带。
实验二
1．实验要求
假设基带信号为m（t）=sin（2000πt）+2cos（1000πt）+4sin（500πt+π/3）,载波频率为40kHz，仿真产生FM信号，观察波形与频谱，并与卡松公式对照。
FM的频率偏移常数是5kHz/V。
2．流程图：
基带信号变化为FM信号
FM信号进行傅氏变换
画出FM信号的波形及幅度频谱
3.实验程序：
%kHz
T=16;
f=[-fs/2:
Kf=5;
%kHz/V
fc=40;
m=sin（2*pi*fm*t）+2*cos（1*pi*fm*t）+4*sin（0.5*pi*fm*t+pi/3）;
phi=2*pi*Kf*cumsum（m）*dt;
s=cos（2*pi*fc*t+phi）;
figure
（1）;
plot（f,abs（S）.^2）%观察已调信号的功率谱
axis（[0,80,0,max（abs（S）.^2）]）
plot（t,s）%观察已调信号的波形
axis（[0,4,-2*max（s）,2*max（s）]）
4.实验结果:
图七FM信号时域图
图八FM信号频谱
5.结果分析：
fm取1kHz,用卡松公式计算得到FM信号带宽:
Bfm=2*（Kf*max（abs（m））+1）
得到Bfm=66.8325
与图八比较，基本相等，说明实验FM信号带宽与理论值基本相符。
时域图也可看到疏密不同的波形，符合FM信号的特点。
实验三
1．实验要求：
通过仿真测量占空比为25%、50%、75%以及100%的单双极性归零码波形及其功率谱。
随机产生数据序列
设置占空比形成单（双）极性数据序列
进行傅氏变换
计算随机过程功率谱的数学期望
画出信号波形及功率谱
单极性归零码
clearall
closeall
L=64;
N=512;
M=N/L;
Rs=2;
Ts=1/Rs;
fs=L/Ts;
Bs=fs/2;
T=N/fs;
t=[-（T/2）:
1/fs:
（T/2-1/fs）];
f=-Bs+[0:
N-1]/T;
EP=zeros（1,N）;
forloop=1:
1000
a=（randn（1,M）>
0）;
tmp=zeros（L,M）;
L1=L*0.25;
tmp（[1:
L1],:
）=ones（L1,1）*a;
s=tmp（:
）'
;
S=t2f（s,fs）;
P=abs（S）.^2/T;
EP=EP*（1-1/loop）+P/loop;
end
figure
（1）
xlabel（'
ylabel（'
axisequal
grid
figure
（2）
plot（f,EP）
P（f）'
axis（[-20,20,0,max（EP）]）
双极性归零码
a=sign（randn（1,M））;
axis（[-100,100,0,max（EP）]）
4.实验结果：
图九占空比为25%的单极性归零码波形
图十占空比为25%的单极性归零码功率谱
修改源代码中的占空比L1可得到以下结果
图十一占空比为50%的单极性归零码波形
图十二占空比为50%的单极性归零码功率谱
图十三占空比为75%的单极性归零码波形
图十四占空比为75%的单极性归零码功率谱
图十五占空比为100%的单极性归零码波形
图十六占空比为100%的单极性归零码功率谱
图十七占空比为25%的双极性归零码波形
图十八占空比为25%的双极性归零码功率谱
修改占空比后得到以下结果
图十九占空比为50%的双极性归零码波形
图二十占空比为50%的双极性归零码功率谱
图二十一占空比为75%的双极性归零码波形
图二十二占空比为75%的双极性归零码功率谱
图二十三占空比为100%的双极性归零码波形
图二十四占空比为100%的双极性归零码功率谱
若二进制符号“0”和“1”等概率出现、符号间互不相关，则单极性归零码的功率谱不仅含有离散的直流分量及连续谱，而且还包含离散的时钟分量及其奇次谐波分量。
双极性归零码序列在二进制符号“0”和“1”等概率出现、符号间互不相关情况下，其功率谱密度仅含连续谱。
实验四
仿真测量滚降系数为α=0.25的根升余弦滚降系统的发送功率普密度及眼图。
通过根升余弦滚降系统
加信道噪声
clearall
closeall
N=2^13;
%采样点数
L=16;
%每码元的采样点数
M=N/L;
%码元数
Rs=2;
%码元速率
Ts=1/Rs;
%比特间隔
fs=L/Ts;
%采样速率
Bs=fs/2;
%系统带宽
T=N/fs;
%截短时间
t=-T/2+[0:
N-1]/fs;
%时域采样点
f=-Bs+[0:
%频域采样点
alpha=0.25;
%升余弦滚降系数
Hcos=zeros（1,N）;
ii=find（abs（f）>
（1-alpha）/（2*Ts）&
abs（f）<
=（1+alpha）/（2*Ts））;
Hcos（ii）=Ts/2*（1+cos（pi*Ts/alpha*（abs（f（ii））-（1-alpha）/（2*Ts））））;
ii=find（abs（f）<
=（1-alpha）/（2*Ts））;
Hcos（ii）=Ts;
%根升余弦特性
Hrcos=sqrt（Hcos）;
EP=zeros（1,N）;
forloop=1:
2000
%产生数据序列
a=sign（randn（1,M））;
%产生PAM信号
s1=zeros（1,N）;
s1（1:
L:
N）=a*fs;
%冲激序列
S1=t2f（s1,fs）;
S2=S1.*Hrcos;
s2=real（f2t（S2,fs））;
%发送的PAM信号
P=abs（S2）.^2/T;
EP=EP*（1-1/loop）+P/loop;
%累积平均
ifrem（loop,100）==0
fprintf（'
\n%d'
loop）
end
%信道
N0=0.01;
nw=sqrt（N0*Bs）*randn（1,N）;
%白高斯噪声
r=s2+nw;
%接收信号
R=t2f（r,fs）;
Y=R.*Hrcos;
%匹配滤波
y=real（f2t（Y,fs））;
%采样前的信号
plot（f,EP）
功率谱（kHz）'
axis（[-2,2,0,max（EP）]）
grid
eyediagram（y,3*L,3,9）;
4．实验结果
图二十五α=0.25的根升余弦发送功率谱
图二十六接收眼图
α=0时为理想低通滤波特性，α=1时称为全升余弦低通滤波，α=0.5时称为半升余弦低通滤波。
α>
0时相对α=0场合所获得的好处是以系统截止带宽由fc扩展成（1+α）fc为代价。
这是一种现实有用的限制频带、提高频带利用率的途径，实际中通常取0.2≤α≤0.6。
α太小一方面实现困难，α太大则牺牲频带利用率。
当发端成形滤波器用根升余弦滤波器，接收端同样用根升余弦滤波器匹配滤波时，既能够使得抽样时刻信噪比最高（即完成匹配滤波器的作用）。
故接收处，眼图达到最大，及最佳采样时刻。
实验心得
通信原理是通信工程专业的一门重要的课程。
这次实验是很有意义的。
通过软件模拟通信系统的实现，让我们实实在在对通信系统有一种很直观的感觉，对于去年通信原理课上没有理解的内容和那些只是简单理解的内容都有了进一步的认识。
通过这次实验，还让我对Matlab的功能有了进一步深刻的认识。
在这次实验中，遇到不会的地方，才发现思考得感觉很好。
自己解决不了，就找同学讨论，大家各自提出自己的实现方法，发表自己的见解，然后完成实验很有一种成就感。
有不少的同学，乐意在最后拷贝别人的东西。
但我始终坚信：
Youlearn,youearn.
谢谢老师的指导。
祝老师身体健康，工作顺利。
升级会员 