通信原理試驗報告

1、通信原理實驗報告實驗一常用信號的表示【實驗?zāi)康摹空莆帐褂肕ATLAB的信號工具箱來表示常用信號的方法?！緦嶒灜h(huán)境】裝有MATLAB6.5或以上版本的PC機?！緦嶒瀮?nèi)容】1.周期性方波信號square調(diào)用格式：x=square(t,duty)、幅度為的周期性方波信號。其中duty表示占空比，即在功能：產(chǎn)生一個周期為21信號的一個周期中正值所占的百分比。例1:產(chǎn)生頻率為40Hz,占空比分別為25%、50%、75%的周期性方波。如圖1-1所示。clear;%清空工作空間內(nèi)的變量td=1/100000;t=0:td:1;% 信號函數(shù)的調(diào)用 x1=square(2*pi*40*t,25); x2=squ

2、are(2*pi*40 *t,50);x3=square(2*pi*40 *t,75);subplot(311);%設(shè)置3行1列的作圖區(qū)，并在第1區(qū)作圖plot(t,x1);title(占空比 25%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);% 限定坐標軸的范圍subplot(312); plot(t,x2);50%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);占空比 title(subplot(313); plot(t,x3);75%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);title(占空比-1 -通信原理實驗報告Figure 1圖1-1周期性方波2.非周期性矩形脈沖信號re

3、ctpuls 調(diào)用格式：x=rectpuls(t,width)功能：產(chǎn)生一個幅度為1、寬度為width、以t=0為中心左右對稱的矩形波信號。 該函數(shù)橫坐標范圍同向量t決定，其矩形波形是以t=0為中心向左右各展開 width/2的范圍。Width的默認值為1。例2：生成幅度為2,寬度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如圖1-2 所示。t=-4:0.0001:4;T=4;%設(shè)置信號寬度% 信號函數(shù)調(diào)用x仁2*rectpuls(t,T);subplot(121); plot(t,x1);title(x(t); axis( -4 6 0 2.2);x2=2*rectpuls(t

4、-T/2,T); % 信號函數(shù)調(diào)用-2 -通信原理實驗報告subplot(122); plot(t,x2); title(x(t-T/2); axis( -4 6 0 2.2);3.抽樣信號sinc調(diào)用格式：x=s in c(x)功能：產(chǎn)生一個抽樣函數(shù)，其值為 x/sinx。，如圖1-3所示。例3：生成抽樣信號)2(aSaatclear; %清理變量t=-1:0.001:1;y=sinc(2*pi*t);%信號函數(shù)調(diào)用plot(t,y);xlabel(時間 t); ylabel(幅值(y);title(抽樣信號);-3 -圖1-2非周期性方波抽樣信號1-3圖【練一練】信號工具箱中的pulstr

5、an函數(shù)產(chǎn)生沖激串的信號。MATLAB用T = 0:1/50E3:10E-3;D = 0:1/1E3:10E-3;0.8.a(0:10);Y = pulstra n(T,D,gauspuls,10E4,0.8);plot(T,Y)-4 -通信原理實驗報告Figure 1【實驗心得】通過此次試驗，首先，讓我對 MATLAB強大的功能有了進一步的了解。其次， 也學(xué)會了一些常用信號的表示方法。通過自己動手操作，我知道了pulstran函數(shù)的調(diào)用方法，可以自行畫出沖擊串函數(shù)。-5 -通信原理實驗報告實驗二信號的Fourier分析【實驗?zāi)康摹?）通過計算周期方波信號的Fourier級數(shù)，進一步掌握周期信

6、號 Fourier級數(shù)的 計算方法。2）通過求解非周期方波信號的Fourier變換，進一步掌握非周期信號 Fourier變換的求解方法?！緦嶒灜h(huán)境】裝有MATLAB6.5或以上版本的PC機【實驗內(nèi)容】1.連續(xù)時間周期方波信號及其傅里葉級數(shù)計算的程序代碼，其結(jié)果如圖2-1所示時間變量變化步長%定義信號的周期%定義信號的時間變化范圍%定義信號的頻率個周期的方波信號%產(chǎn)生1dt = 0.001;T =2;t =-4:dt:4; w0 = 2*pi/T;x1=rectpuls( t-0.5-dt,1);x=0;%for m = -1:1x = x+rectpuls(t-0.5-m *T-dt),1);

7、個周期的方波信號擴展1%產(chǎn)生周期方波信號endsubplot(221);plot(t,x);設(shè)定坐標變化范圍%axis(-4 4 0 1.1);)周期方波信號title(10 %定義需要計算的諧波次數(shù)為N=10;for k=-N : Nak 系數(shù)求得 Fourier % ak(N+1+k) = x1*exp( -j*k*w0*t) *dt/T; end k=-N:N;subplot(212);% 繪制幅度譜stem(k,abs(ak),k.););title(傅里葉級數(shù)-6 -通信原理實驗報告7 Ficurc 1B亙區(qū)Eile Edit 血聊Insert Tools址 ind 艸 ( q el

8、4 |毆Q心- Q周期方波信號0 8r傅里葉鈑數(shù)0 6 -10-8-64-202468100 4 - 0.2圖2-1連續(xù)時間周期方波信號及其Fourier級數(shù)2-2所示。非周期連續(xù)時間信號及其2. Fourier變換的程序代碼，其結(jié)果如圖width=1;t=-5:0.01:5;% 矩形脈沖信號 y=rectpuls(t,width);subplot(221);plot(t,y);坐標的范圍限定y% ylim( -1 2););矩形脈沖信號 title(變換% 快速 Fourier Y=fft(y,1024);將頻譜分量集中%丫仁fftshift(Y);subplot(212);plot(abs

9、(Y1););title(傅里葉變換-7 -通信原理實驗報告廠1Figure 1B1njxlile Editew Insert LqqIe Hesktop 址 ind 艸 Leipqal ni題耳甥|題|口10|口矩形骯沖信號圖2-2非周期連續(xù)時間信號及其Fourier變換【實驗心得】這次實驗是信號的Fourier分析。通過此次實驗，我進一步掌握周期信號 Fourier 級數(shù)的計算方法和非周期信號 Fourier變換的求解方法?？梢酝ㄟ^MATLAB來自 己畫出要求的圖形，對老師的代碼也掌握了。-8 -通信原理實驗報告實驗三調(diào)幅信號及其功率譜計算【實驗?zāi)康摹?）通過計算AM調(diào)制信號，進一步熟悉并

10、掌握 AM的調(diào)制過程。2）通過對AM調(diào)制信號的功率譜計算，進一步熟悉并掌握 AM調(diào)制信號的功率 譜計算方法?！緦嶒灜h(huán)境】裝有MATLAB6.5或以上版本的PC機?！緦嶒瀮?nèi)容】1. AM調(diào)制信號及其功率譜計算的程序代碼及注釋說明 % AM基帶信號dt=0.001;%采樣時間間隔%基帶信號頻率fs=1;%載波頻率fc=10;T=5;%調(diào)制信號的時間長度N=T/dt;%采樣點總數(shù)t=0:N -1*dt;%采樣時間變量mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t);基帶信號時域表達式% subplot(313);% AM調(diào)制信號A0=2; s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t);

11、% PSD計算X =fft(s_AM);變換Y=fft(mt); PSD_X=(abs(X).A2)/T;的PSDPSD=(abs(Y).A2)/T;號的PSDPSD_Y=fftshift(PSD);PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X);PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y); f=-N/2:N/2-1*2*fc/N;-9 -通信原理實驗報告%直流偏移量% AM調(diào)制信號%對AM調(diào)制信號進行快速Fourier%對基帶信號進行快速Fourier變換 %根據(jù)功率譜密度公式計算AM調(diào)制信號%繪圖輸出subplot(311);plot(t,s_AM); hold on; p

12、lot(t,A0+mt,r-);title(AM調(diào)制信號及其包絡(luò));subplot(312); plot(f,PSD_Y_dB); hold on; axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB); title(基帶信號的 PSD(dB);%根據(jù)功率譜密度公式計算基帶信%將零頻分量移到頻譜的中心位置%將功率化為以dB為單位%將功率化為以dB為單位%設(shè)置頻率變量%繪制包括線plot(f,PSD_X_dB); hold on; axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB); title(AM 調(diào)制信號的 PSD(dB);2. AM調(diào)制信號及其功率譜的計算結(jié)果-10

13、 -通信原理實驗報告s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t);% AM調(diào)制信號圖3-1 AM調(diào)制信號及其功率譜【練一練】試用MATLAB編程計算抑制載波雙邊帶(DSB-SC)調(diào)制信號及其功率譜密度，所 用基帶模擬信號和載波表達式同上。%基帶信號dt=0.001;%采樣時間間隔%基帶信號頻率fs=1;%載波頻率fc=10;%調(diào)制信號的時間長度T=5;%采樣點總數(shù)N=T/dt;%采樣時間變量t=0:N-1*dt;%基帶信號時域表達式mt=sqrt (2)*cos(2*pi*fs*t);%(DSB-SC)抑制載波雙邊帶調(diào)制信號-11-通信原理實驗報告% PSD計算X =fft(s_A

14、M);變換Y=fft(mt);換PSD_X=(abs(X).A2)/T; 號的PSDPSD=(abs(Y).A2)/T;號的PSDPSD_Y=fftshift(PSD);PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X);PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y); f=-N/2:N/2-1*2*fc/N;%對AM調(diào)制信號進行快速Fourier%對基帶信號進行快速Fourier變%根據(jù)功率譜密度公式計算AM調(diào)制信%根據(jù)功率譜密度公式計算基帶信%將零頻分量移到頻譜的中心位置%將功率化為以dB為單位%將功率化為以dB為單位%設(shè)置頻率變量%繪圖輸出subplot(311);plot(t,

15、s_抑制載波雙邊帶(DSB-SC); hold on; plot(t,A0+mt,r-);% 繪制包括線title(抑制載波雙邊帶(DSB-SC)調(diào)制信號及其包絡(luò));subplot(312);plot(f,PSD_Y_dB); hold on; axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB); title(基帶信號的 PSD(dB);subplot(313);plot(f,PSD_X_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB);title(抑制載波雙邊帶(DSB-SC)調(diào)制信號的PSD(dB);【實驗心得】此次實驗是調(diào)幅信號及其功率譜計算，通過計算 AM調(diào)制信號，我熟悉并掌握 了 AM的調(diào)制過程。通過對AM調(diào)制信號的功率譜計算，我熟悉并掌握了 AM 調(diào)制信號的功率譜計算方法。在 AM實驗的基礎(chǔ)之上，我能夠使用 MATLAB編 程計算抑制載波雙邊帶(DSB-SC)調(diào)制信號及其功率譜密度。-12 -通信原理實驗報告rFigure 1-13 -通信原理實驗報告實驗四 Simulink在數(shù)字調(diào)制中的應(yīng)用【實驗?zāi)康摹?）通過Simulink仿真，進一步熟悉并掌握2ASK的調(diào)制及其非相干解調(diào)的過程。2）通過對2ASK的調(diào)制及非