通信系統(tǒng)仿真

1、華中師范大學(xué)20102011學(xué)年第一學(xué)期研究生期末考試試卷課程名稱(chēng) 通信系統(tǒng)仿真 編號(hào) 任課教師 羅小巧 題型填空題選擇題編程題分析解答題仿真題總分分值1010302030100得分得分評(píng)閱人一、填空題：（共6題，每空1分，共10分）1、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)_:_可以使命令行不顯示運(yùn)算結(jié)果，_%_用來(lái)表示該行為注釋行。2、M腳本文件和M函數(shù)文件的主要區(qū)別是M腳本文件無(wú)function函數(shù)定義，_M函數(shù)文件必須有function函數(shù)定義_。3、輸入矩陣A= ，使用全下標(biāo)方式用_A(3，2)_取出元素“8”，使用單下標(biāo)方式用_A(6)_取出元素“8”。4、求矩陣A= 的轉(zhuǎn)置矩陣B，逆矩陣P、矩陣的行列式值q，

2、分別使用命令_A_、_inv(A)_和_ det(A)_創(chuàng)建。5、用“from：step：to”方式得到從0到4步長(zhǎng)為0.4的變量x1=0:0.4*pi:4*pi_。6、用linspace函數(shù)得到從0到10分成100點(diǎn)的變量x2=linespace(0,10,100)_。院（系）： 專(zhuān)業(yè)： 年級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： - 密 - 封 - 線(xiàn) -得分評(píng)閱人二、選擇題：（共5題，每題2分）1、下列變量名中_A_是合法變量。A、pi,exe_01 B、x*y,x1 C、1a,if D、abs, b.m2、已知a=0:4, b=1:5, 下面的運(yùn)算表達(dá)式出錯(cuò)的為_(kāi)D_。A、a+b B、a ./b C、

3、a*b D、a*b3、將矩陣A=用_D_命令可以變?yōu)锳=。A、A B、det(A) C、inv(A) D、rot90(A)4、已知x 為一個(gè)向量，計(jì)算ln(x)的運(yùn)算為_(kāi)B_。A、ln(x)） B、log（x） C、Ln(x) D、log10(x)5、關(guān)于M函數(shù)文件以下錯(cuò)誤的是_B_。A、M函數(shù)文件的輸入?yún)?shù)的個(gè)數(shù)可變。 B、M函數(shù)文件必須有參數(shù)的傳遞。C、M函數(shù)文件的變量工作空間是獨(dú)立的。D、M函數(shù)文件必須用function構(gòu)成函數(shù)聲明行。得分評(píng)閱人三、編程題：（共6題，每題5分）1、x在0，20范圍內(nèi)，步長(zhǎng)為0.1，計(jì)算多項(xiàng)式的值，并根據(jù)x和 y進(jìn)行三階擬合。解:Py=5 4 0 2 1;

4、X=0:0.1:20;Y=polyval(Py,x);polyfit(x,Y,3); 第 1 頁(yè)(共 4 頁(yè))2、求符號(hào)函數(shù)f=ax3+bx2+cx+d分別對(duì)x,y進(jìn)行三次微分；對(duì) y進(jìn)行定積分和不定積分，對(duì)y的定積分區(qū)間為（0，1）；對(duì)y趨向于1求極限。解：syms a b c d x yf=a*x3+b*x2+c*x+df1=diff(f,x,3)；%對(duì)x的三次微分f2=diff(f,y,3)；%對(duì)y的三次微分f3=int(f,y)；%對(duì)y的不定積分f4=int(f,y, 0,1 )；%對(duì)y的定積分。y的定積分區(qū)間為（0，1）f5=limit(f,y,1)；% y趨向于1的極限3、解方程組

5、當(dāng)y(0)=1,z(0)=5時(shí)，求微分方程組的解。解：Cleary,z=dsolve(Dy-z=cosx, Dz+y=1, y(0)=1, z(0)=5) - 密 - 封 - 線(xiàn) -4、在同一圖形窗口繪制函數(shù)及其包絡(luò)線(xiàn)圖形，t的范圍為0-2。解：t=0:0.001:2;x=2*pi.*t+4*pi;f1=sqrt(2)*exp(-t).*sin(x);f2=sqrt(2)*exp(-t);plot(t,f1,t,f2)xlabel(t )ylabel(y)5、編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)分段繪制曲面，定義域x=-2,2,y=-2,2,網(wǎng)格步長(zhǎng)取0.1，編寫(xiě)繪制每個(gè)曲面的表達(dá)式為一個(gè)子函數(shù)。編寫(xiě)程序如下：x=

6、-2:0.1:2;y=-2:0.1:2;X,Y=meshgrid(x,y);if (X+Y)1;Z=0.5457*exp(-0.75*Y.2-3.75*X.2-1.5*X);elseif (X+Y)-1&(X+Y)=1;Z=0.7575*exp(-1*Y.2-6*X.2);elseif (X+Y)=-1;Z=0.5457*exp(-0.75*Y.2-3.75*X.2+1.5*X);endsurf(X,Y,Z);xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis),zlabel(Z-axis);title(分段函數(shù)曲面z(x,y);axis tight 第 2 頁(yè)(共 4 頁(yè))6、求Fib

7、onacci數(shù)列。Fibonacci數(shù)列的各元素為：1，1，2，3，5，8，滿(mǎn)足以下關(guān)系：F1=1F2=1Fn=Fn-1+Fn-2用M函數(shù)文件實(shí)現(xiàn)，數(shù)列的元素個(gè)數(shù)為輸入變量，當(dāng)某個(gè)元素大于50時(shí)，退出循環(huán)結(jié)構(gòu)。解：function y=Fib(n)m(1)=1;m(2)=1;if n=50 for i=3:n m(i)=m(i-1)+m(i-2); endelse return;endm - 密 - 封 - 線(xiàn) -得分評(píng)閱人四、分析解答題：（共2題，每題10分）（10分）1、求微分方程描述系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性。畫(huà)出沖激響應(yīng)的波形及其幅頻響應(yīng)（幅頻特性）|H(jw)|曲線(xiàn) 和相頻響應(yīng)（相

8、頻特性）（w）曲線(xiàn)。解： （1）沖激響應(yīng)：a=1,6,3; b=1,1;sys=tf(b,a);t=0:0.1:15;h=impulse(sys,t);plot(h);xlabel(t); title(h(t) （2）幅頻特性 + 相頻特性：s=tf(s); G=(s+1)/(s2+6*s+3); ) 第 3 頁(yè)(共 4 頁(yè))（10分）2、一個(gè)特定的離散線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)，描述它的差分方程如下：y(n)-0.5y(n-1)+0.25y(n-2)=x(n)+2x(n-1)+x(n-3)（1）繪出該系統(tǒng)的幅頻和相頻特性曲線(xiàn)。（2）對(duì)輸入序列x(n)=R32(n),求出系統(tǒng)的輸出序列y(n)，并繪出輸出

9、序列的波形。（3）計(jì)算輸入序列x(n)和輸出序列y(n)的離散傅立葉變換。解：（1）a=1 -0.5 0.25 0;b=1 2 0 1;hn1 n1=impz(b,a,31); %逆z變換h(n1)subplot(2,2,1),stem(n1,hn1,filled); % 在子圖1繪制單位響應(yīng)h(n1)的波形title(單位響應(yīng)h(n1);grid on;axis tight;xlabel(n1)ylabel(hn1)h w=freqz(b,a,31); % 計(jì)算頻率響應(yīng)subplot(2,2,2),plot(w,abs(h); % 在子圖2繪制幅頻特性曲線(xiàn)title(幅頻特性);grid o

10、n;subplot(2,2,3),plot(w,angle(h); % 在子圖3繪制相頻特性曲線(xiàn)title(相頻特性);grid on;（2）x2=ones(1,32);f=conv(hn1,x2) %計(jì)算序列hn1與x2的卷積和fk0=hn1(1)+x2(1); %計(jì)算序列f非零樣值的起點(diǎn)位置k3=length(hn1)+length(x2)-2; %計(jì)算卷積和f的非零樣值的寬度k=k0:k0+k3 ; %確定卷積和f非零樣值的序號(hào)向量 subplot(2,2,4)stem(k,f); %在子圖4繪序列f(k)的波形圖title(hn1(n1)與x2(n2)的卷積和f(k)xlabel(k)

11、ylabel(f(k)（3）N = length(x2); %n=0:N-1; k1=n; nk1=n*k1;% 生成NN方陣WN=exp(-j*2*pi/N); Wnk=WN.nk1; % 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)因子矩陣Xkx2=x2*Wnk; % 計(jì)算N點(diǎn)DFTN = length(f); %n=0:N-1; k1=n; nk1=n*k1;% 生成NN方陣WN=exp(-j*2*pi/N); Wnk=WN.nk1; % 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)因子矩陣Xkf=f*Wnk; % 計(jì)算N點(diǎn)DFT - 密 - 封 - 線(xiàn) -得分評(píng)閱人五、仿真題：（30分）用simulink構(gòu)造一個(gè)通信系統(tǒng)模塊，給出仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。解：PCM串行傳輸模型 圖1 PCM串行傳輸模型 圖2 編碼器 圖3 譯碼器 第 4 頁(yè)(共 4 頁(yè)) 仿真采樣率必須是仿真模型中最高信號(hào)速率的整數(shù)倍，這里模型中信道傳輸速率最高為64bps，故仿真步進(jìn)設(shè)置為1/64000s。信道錯(cuò)誤比特率設(shè)為0.01，以觀(guān)察信道誤碼對(duì)PCM傳輸?shù)挠绊?。信?hào)源可以采用比如200Hz