通信原理试验报告.docx
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通信原理试验报告
通信原理实验报告
实验一常用信号的表示
【实验目的】
掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。
【实验环境】
装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。
【实验内容】
1.周期性方波信号square
调用格式：
x=square（t,duty）
?
、幅度为的周期性方波信号。
其中duty表示占空比，即在功能：
产生一个周期为21?
信号的一个周期中正值所占的百分比。
例1：
产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。
如图1-1所示。
clear;%清空工作空间内的变量
td=1/100000;
t=0:
td:
1;
%信号函数的调用x1=square（2*pi*40*t,25）;x2=square（2*pi*40*t,50）;x3=square（2*pi*40*t,75）;
subplot（311）;%设置3行1列的作图区，并在第1区作图
plot（t,x1）;
title（'占空比25%'）;axis（[00.2-1.51.5]）;%限定坐标轴的范围
subplot（312）;plot（t,x2）;
50%'）;axis（[00.2-1.51.5]）;占空比title（'subplot（313）;plot（t,x3）;
75%'）;axis（[00.2-1.51.5]）;
title（'占空比-1-
通信原理实验报告
图1-1周期性方波
2.非周期性矩形脉冲信号rectpuls
调用格式：
x=rectpuls（t,width）
功能：
产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。
该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。
Width的默认值为1。
例2：
生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x（t）以及x（t-T/2）。
如图1-2所示。
t=-4:
0.0001:
4;
T=4;
%设置信号宽度
%信号函数调用x1=2*rectpuls（t,T）;
subplot（121）;plot（t,x1）;
title（'x（t）'）;axis（[-4602.2]）;
x2=2*rectpuls（t-T/2,T）;%信号函数调用
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通信原理实验报告
subplot（122）;plot（t,x2）;
title（'x（t-T/2）'）;axis（[-4602.2]）;
3.抽样信号sinc
调用格式：
x=sinc（x）
功能：
产生一个抽样函数，其值为x/sinx。
?
?
?
，如图1-3所示。
例3：
生成抽样信号）2（aSaat?
clear;%清理变量
t=-1:
0.001:
1;
y=sinc（2*pi*t）;%信号函数调用
plot（t,y）;
xlabel（'时间t'）;ylabel（'幅值（y）'）;
title（'抽样信号'）;
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通信原理实验报告
图1-2非周期性方波
抽样信号1-3图【练一练】
信号工具箱中的pulstran函数产生冲激串的信号。
MATLAB用
T=0:
1/50E3:
10E-3;
D=[0:
1/1E3:
10E-3;0.8.^（0:
10）]';
Y=pulstran（T,D,'gauspuls',10E4,0.8）;
plot（T,Y）
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【实验心得】
通过此次试验，首先，让我对MATLAB强大的功能有了进一步的了解。
其次，也学会了一些常用信号的表示方法。
通过自己动手操作，我知道了pulstran函数的调用方法，可以自行画出冲击串函数。
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实验二信号的Fourier分析
【实验目的】
1）通过计算周期方波信号的Fourier级数，进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法。
2）通过求解非周期方波信号的Fourier变换，进一步掌握非周期信号Fourier变换的求解方法。
【实验环境】
装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。
【实验内容】
1.连续时间周期方波信号及其傅里叶级数计算的程序代码，其结果如图2-1所示。
时间变量变化步长%dt=0.001;
定义信号的周期%T=2;
%定义信号的时间变化范围t=-4:
dt:
4;
%定义信号的频率w0=2*pi/T;
个周期的方波信号%产生1x1=rectpuls（t-0.5-dt,1）;
x=0;
个周期的方波信号扩展1%form=-1:
1
%产生周期方波信号x=x+rectpuls（（t-0.5-m*T-dt）,1）;
end
subplot（221）;
plot（t,x）;
设定坐标变化范围%axis（[-4401.1]）;
'）
周期方波信号title（'10%定义需要计算的谐波次数为N=10;
fork=-N:
N
ak系数求得Fourier%ak（N+1+k）=x1*exp（-j*k*w0*t'）*dt/T;
end
k=-N:
N;
subplot（212）;
%绘制幅度谱stem（k,abs（ak）,'k.'）;
'）;
title（'傅里叶级数-6-
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图2-1连续时间周期方波信号及其Fourier级数
2-2所示。
非周期连续时间信号及其2.Fourier变换的程序代码，其结果如图width=1;
t=-5:
0.01:
5;
%矩形脉冲信号y=rectpuls（t,width）;
subplot（221）;
plot（t,y）;
坐标的范围限定y%ylim（[-12]）;
'）;矩形脉冲信号title（'变换%快速FourierY=fft（y,1024）;
将频谱分量集中%Y1=fftshift（Y）;
subplot（212）;
plot（abs（Y1））;
'）;
title（'傅里叶变换-7-
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图2-2非周期连续时间信号及其Fourier变换
【实验心得】
这次实验是信号的Fourier分析。
通过此次实验，我进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法和非周期信号Fourier变换的求解方法。
可以通过MATLAB来自己画出要求的图形，对老师的代码也掌握了。
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实验三调幅信号及其功率谱计算
【实验目的】
1）通过计算AM调制信号，进一步熟悉并掌握AM的调制过程。
2）通过对AM调制信号的功率谱计算，进一步熟悉并掌握AM调制信号的功率谱计算方法。
【实验环境】
装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。
【实验内容】
1.AM调制信号及其功率谱计算的程序代码及注释说明
%AM基带信号
dt=0.001;%采样时间间隔
%基带信号频率fs=1;
%载波频率fc=10;
T=5;%调制信号的时间长度
N=T/dt;%采样点总数
t=[0:
N-1]*dt;%采样时间变量
mt=sqrt
（2）*cos（2*pi*fs*t）;基带信号时域表达式%
%AM调制信号
A0=2;%直流偏移量
s_AM=（A0+mt）.*cos（2*pi*fc*t）;%AM调制信号
%PSD计算
[X]=fft（s_AM）;%对AM调制信号进行快速Fourier变换
[Y]=fft（mt）;%对基带信号进行快速Fourier变换
PSD_X=（abs（X）.^2）/T;%根据功率谱密度公式计算AM调制信号的PSD
PSD=（abs（Y）.^2）/T;%根据功率谱密度公式计算基带信号的PSD
PSD_Y=fftshift（PSD）;%将零频分量移到频谱的中心位置
PSD_X_dB=10*log10（PSD_X）;%将功率化为以dB为单位
PSD_Y_dB=10*log10（PSD_Y）;%将功率化为以dB为单位
f=[-N/2:
N/2-1]*2*fc/N;%设置频率变量
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%绘图输出
subplot（311）;
plot（t,s_AM）;holdon;
plot（t,A0+mt,'r--'）;%绘制包括线
title（'AM调制信号及其包络'）;
subplot（312）;
plot（f,PSD_Y_dB）;holdon;
axis（[-2*fc2*fc0max（PSD_Y_dB）]）;
title（'基带信号的PSD（dB）'）;
subplot（313）;
plot（f,PSD_X_dB）;holdon;
axis（[-2*fc2*fc0max（PSD_X_dB）]）;
title（'AM调制信号的PSD（dB）'）;
2.AM调制信号及其功率谱的计算结果
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图3-1AM调制信号及其功率谱
【练一练】
试用MATLAB编程计算抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号及其功率谱密度，所用基带模拟信号和载波表达式同上。
%基带信号
dt=0.001;%采样时间间隔
%基带信号频率fs=1;
%载波频率fc=10;
%调制信号的时间长度T=5;
%采样点总数N=T/dt;
%采样时间变量t=[0:
N-1]*dt;
%基带信号时域表达式mt=sqrt
（2）*cos（2*pi*fs*t）;
%（DSB-SC）抑制载波双边带调制信号-11-
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A0=0;%直流偏移量
s_AM=（A0+mt）.*cos（2*pi*fc*t）;%AM调制信号
%PSD计算
[X]=fft（s_AM）;%对AM调制信号进行快速Fourier变换
[Y]=fft（mt）;%对基带信号进行快速Fourier变换
PSD_X=（abs（X）.^2）/T;%根据功率谱密度公式计算AM调制信号的PSD
PSD=（abs（Y）.^2）/T;%根据功率谱密度公式计算基带信号的PSD
PSD_Y=fftshift（PSD）;%将零频分量移到频谱的中心位置
PSD_X_dB=10*log10（PSD_X）;%将功率化为以dB为单位
PSD_Y_dB=10*log10（PSD_Y）;%将功率化为以dB为单位
f=[-N/2:
N/2-1]*2*fc/N;%设置频率变量
%绘图输出
subplot（311）;
plot（t,s_抑制载波双边带（DSB-SC））;holdon;
plot（t,A0+mt,'r--'）;%绘制包括线
title（'抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号及其包络'）;
subplot（312）;
plot（f,PSD_Y_dB）;holdon;
axis（[-2*fc2*fc0max（PSD_Y_dB）]）;
title（'基带信号的PSD（dB）'）;
subplot（313）;
plot（f,PSD_X_dB）;holdon;
axis（[-2*fc2*fc0max（PSD_X_dB）]）;
title（'抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号的PSD（dB）'）;
【实验心得】
此次实验是调幅信号及其功率谱计算，通过计算AM调制信号，我熟悉并掌握了AM的调制过程。
通过对AM调制信号的功率谱计算，我熟悉并掌握了AM调制信号的功率谱计算方法。
在AM实验的基础之上，我能够使用MATLAB编程计算抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号及其功率谱密度。
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实验四Simulink在数字调制中的应用
【实验目的】
1）通过Simulink仿真，进一步熟悉并掌握2ASK的调制及其非相干解调的过程。
2）通过对2ASK的调制及非相干解调过程的仿真，初步熟悉并掌握Simulink的仿真方法及其通信blocksets的应用。
【实验环境】
装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。
【实验内容】
1.2ASK仿真模型图
图4-32ASK相乘法调制及其非相干解调的仿真模型图
2.各仿真模块的参数设置。
3.实验结果
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【实验心得】通过此次仿真实验，的调制及其非相干解调的过熟悉并掌握了仿真模块功能的强大，2ASKMATLAB我认识到了
程。
通过自己操作而得出实验结论，我的实验动手能力有了进一步提高。
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