MATLAB通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、MATLAB通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)年級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)地占八、實(shí)驗(yàn)一、MATLAB的基本使用與數(shù)學(xué)運(yùn)算目的：學(xué)習(xí)MATLAB的基本操作，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算程序。內(nèi)容：1-1要求在閉區(qū)間0,2n上產(chǎn)生具有10個(gè)等間距采樣點(diǎn)的一維數(shù)組。試用兩種不同的指令實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行代碼：x二0:2*pi/9:2*pi運(yùn)行結(jié)果：I|*“HWWWWlW-1I23456789lfl00.69811.39632.09442.79253/19074.18884.88&95.58516283201-2用M文件建立大矩陣xx=1.1 1.21.3

2、2.1 3.83.9代碼：x=m_mat運(yùn)行結(jié)果：>matCoIujiuie1tticough3口.10右02009Qr30000.4000o.5oao0.60000.70000.000l10右01,2009lr30001.40001.50301,6

3、0001."0001SdOO2.10W2*20002.300024-OOC2,60002-.7000益8000呂1ooo頭2QOO3.300Q3.3-50003.60003-7OQQ3-SOOO'CoIujtux.9Q.1. 90002. 90003. POg1-3已知A=5,6;7,8,B=9,10;11,12,試用MATLAB分別計(jì)算A+B,A*B,A.*B,A"3,A.3A/B,AB.代碼：A=56;78B=910;1112x1=A+BX2=A-BX3=A*BX4=A.*BX5=A"3X6二A3X7=A/BX8=AB運(yùn)行結(jié)果：田:'14J6;

4、L8,20A5,&7rEWU21X2卜仆4;-4廠4X3111,122：151,166X445,60：7A96X5881J026;1197,1394X612521隊(duì)43,512X73J00Q,-2皿0;2九X8-3,-4.00005.00001- 4任意建立矩陣A,然后找出在10,20區(qū)間的元素位置。程序代碼及運(yùn)行結(jié)果：代碼：A=1252221417;111024030;552315865c=A>=10&A<=20運(yùn)行結(jié)果：二二100L111000001001- 5總結(jié)：實(shí)驗(yàn)過程中，因?yàn)閷?duì)軟件太過生疏遇到了些許困難，不過最后通過查書與同學(xué)交流都解決了。例如第二題中，

5、將文件保存在了D盤，而導(dǎo)致頻頻出錯(cuò)，最后發(fā)現(xiàn)必須保存在MATLAB文件之下才可以。第四題中，邏輯語言運(yùn)用到了ij,也出現(xiàn)問題，雖然自己糾正了問題，卻也不明白錯(cuò)在哪了，在老師的講解下知道位置定位上不能用ij而應(yīng)該用具體的整數(shù)?？傊谝还?jié)實(shí)驗(yàn)收獲頗多。實(shí)驗(yàn)二、MATLAB程序的編寫目的：掌握順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法。學(xué)會(huì)編寫函數(shù)。內(nèi)容：2-1編寫程序，建立向量N=l,2,3,4,5,然后利用向量N產(chǎn)生下列向量；(1) 2,4,6,8,10(2) 1/2,1，3/2，2，5/2(3) 1,1/2，1/3，1/4，1/5(4) 1，1/4，1/9，1/16，1/25代碼：N=1,2,3

6、,4,5X1=N*2X2=N/2X3=1./NX4=X3*X3運(yùn)行結(jié)果：NameValue-N-XI尊昭10-X20.5000,1,1.5000,2,2.5000-X31,0.5000,0.3333,0.2500,0.2000X41,0.2500.0.1111,0.0625;0.04002-2從鍵盤輸入一個(gè)三位整數(shù)，將他反向輸出，如輸入為639，輸出為936輸入一個(gè)百分制成績(jī)，要求輸出成績(jī)等級(jí)A,B,C,D,E。其中90100分為A,8089分為B,7079分為C,6069分為D，60分以下為E。要求：(1) 分別用if語句代碼：clearm=input('請(qǐng)輸入一個(gè)三位數(shù)：'

7、)m1=fix(m/100);m2二rem(fix(m/10),10);m3=rem(m,10);n=m1+m2*10+m3*100;disp(n);Name*ValueMinMaxm35535&356ml333m2555m3666n653653653(2) clear;Mark二input('請(qǐng)輸入成績(jī)：')；Rank=cell(1,5);S=struct('Marks',Mark,'Rank',Rank);fori=1:10;ai=89+i;bi=79+i;ci=69+i;di=59+i;ei=0+i;qi=9+i;gi=19+i;h

8、i=29+i;mi=39+i;ni=49+i;end;fori=1:5;switchS(i).Markscase100S(i).Rank='A'caseaS(i).Rank='A'casebS(i).Rank='B'casecS(i).Rank='C'casedS(i).Rank='D'caseeS(i).Rank='E'caseqS(i).Rank='E'casegS(i).Rank='E'casehS(i).Rank='E'casemS(i).Ra

9、nk二'E'casenS(i).Rank='E'otherwiseS(i).Rank='成績(jī)輸入錯(cuò)誤'；endenddisp(num2str(S(i).Marks),blanks(3),S(i).Rank);disp('');運(yùn)行結(jié)果：>>st諳輸入成績(jī)：8989E»st請(qǐng)輸入咸績(jī)：108108成篦輸入錯(cuò)誤I2 3輸入20個(gè)兩位隨機(jī)數(shù)，求其中的最大數(shù)最小數(shù)。要求分別用循環(huán)結(jié)構(gòu)和調(diào)用MATLAB的max函數(shù)、min函數(shù)實(shí)現(xiàn)。(1)a=fix(rand(1,20)*100)ma=max(a)mi=min(a)運(yùn)行

10、結(jié)果：>>a=fiic(raiLd(lJ20)w100)Coluimis1"through1016793152166026653874Columns11through2046822Snna99C0mi7(2)a二fix(rand(1,20)*100);fori=1:20;max=a(1);min=a(1);ifmax<a(i);max二a(i);endifmin>a(i);min=a(i);endendmaxmin運(yùn)行結(jié)果：Name企ValueMinM曰<1x20double99711202020may955595mm81818

11、12- 6寫出下列程序輸出結(jié)果(1) s=0;a=12,13,14;15,16,17;l8,19,20;21,22,23;fork二aforj=l:4ifrem(k(j),2)=0s=s+k(j);endendends運(yùn)行結(jié)果：田g(2) globalxx=1:2:5;y=2:2:6;sub(y);xy(3) functionfun二sub(z)globalxz=3*x;x=x+z;運(yùn)行結(jié)果:亠田320112614耳Pdoubledouble(global)double總結(jié)：第二次實(shí)驗(yàn)，對(duì)軟件的使用比較熟練了，但還是遇到了些許問題。在運(yùn)算符號(hào)的使用中，應(yīng)當(dāng)注意“*”的使用，在最初因?yàn)椴惶珪?huì)運(yùn)用

12、遇到了些困難，后來通過同學(xué)討論和翻閱課本找到了答案。22中的第二種方法是按照課本例題改編的，有些啰嗦，不多至少是結(jié)果正確。還有26中剛開始沒能正常輸出，在老師的指導(dǎo)下知道（2）（3）是一起使用，算是運(yùn)用到了函數(shù)調(diào)用。好在最后所有題目都得到了滿意的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)三、MATLAB圖形處理目的：能夠根據(jù)數(shù)據(jù)繪制各種形狀的二、三維圖形。3- 1繪制曲線y=x"+x+l,x的取值范圍為-5,5代碼：x=-5:0.01:5y=x.3+x+1plot(x,y)運(yùn)行結(jié)果：3- 4有一組測(cè)量數(shù)據(jù)滿足y=exp(-a*t),t的變化范圍為010,用不同的線性和標(biāo)記點(diǎn)畫出a=0.1,a=0.2和a=0.5三種

13、情況下的曲線。代碼：t=0:0.1:10;y1=exp(-0.1*t);y2=exp(-0.2*t);y3=exp(-0.5*t);title('tfrom0to10');plot(t,y1,t,y2,t,y3);xlabel('Variablet');ylabel('Variabley');text(0.8,1.5,'曲線y1二exp"-0.11');text(2.5,1.1,'曲線y1二exp"-0.21');text(0.8,1.5,'曲線y1二exp"-0.51'

14、;);legend(，y1，,，y2，,，y3，)運(yùn)行結(jié)果：3-7繪制餅圖，x=6649715638,并將第五個(gè)切塊分離出來。代碼：x=6649715638;subplot(1,2,1);pie(x);subplot(1,2,2);pie(x,0,0,0,0,1);運(yùn)行結(jié)果：穆Not?newtcolbdrbuttons：datahmihinfl&li廠ikrdpin乜銘包Pby曾id匕口5總結(jié)：這次實(shí)驗(yàn)，比較有成就感，并沒有遇到什么太復(fù)雜的困難，但是軟件操作上出現(xiàn)了寫麻煩，一不小心將軟件頁面的各個(gè)功能窗口關(guān)上了，頗費(fèi)周折終于找到了那些功能窗口，但是整個(gè)頁面都有些混亂。好在還是將題目做了

15、出來，圖出現(xiàn)的時(shí)候感覺特別有成就感。真的說明一件事情，英語學(xué)不好很麻煩啊。實(shí)驗(yàn)四、MATLAB仿真模擬調(diào)制目的：能用MATLAB仿真調(diào)幅信號(hào)和調(diào)角信號(hào)。5-1用在區(qū)間0，2內(nèi)的信號(hào)m(t)=t0<=t<=1;m(t)=-t+21<=t<=2;以DSB-AM方式調(diào)制一個(gè)載波頻率為25HZ、幅度為1的載波產(chǎn)生已調(diào)信號(hào)u(t)。寫一個(gè)Matlab的M文件，并用該文件作下面的題：(1) 畫出已調(diào)信號(hào)；(2) 求已調(diào)信號(hào)的功率；(3) 求已調(diào)信號(hào)的振頻譜，并與消息信號(hào)m(t)的頻譜作比較。程序代碼：dt=0.01;%時(shí)間采樣間隔fc=25;T=1;N=floor(T/dt);t1

16、=0:N*dt;t2=t1+1;%t=t1t2;mt1=t1;%信源mt2=-t2+2;%DSB-AMmodulationdsb1=mt1.*cos(2*pi*fc*t1);dsb2=mt2.*cos(2*pi*fc*t2);subplot(2,2,1);plot(t1,dsb1);holdon;plot(t2,dsb2);pwr1=mtl2;pwr2=mt22;subplot(2,2,2);plot(t1,pwr1);holdon;plot(t2,pwr2);mtf1,mtfft1=FFT_SHIFT(t1,mt1);mtf2,mtfft2=FFT_SHIFT(t2,mt2);subplot

17、(2,2,3);plot(mtf1,abs(mtfft1);holdon;plot(mtf2,abs(mtfft2);運(yùn)行結(jié)果：5-2設(shè)AM調(diào)整時(shí)，輸入信號(hào)為沒(t)=0.2sinl000pi*t+0.5cosl000exp2*pi*t,A=1,載波中心頻率fc=10khz(1) 用MATLAB畫出AM信號(hào)的波形及其頻譜程序代碼：1、functionf,sf二FFT_SHIFT(t,st)df=t(2)-1(1);T二t(end);df=1/T;N=length(t);f二-N/2:N/2-1*df;sf=fft(st);sf=fftshift(sf);2、dt=0.00001;fm1=500

18、;fm2=500*1.414;fc=10000;%時(shí)間采樣間隔%信源頻率%載波中心頻率T=0.01;N=floor(T/dt);t=0:N-1*dt;mt=0.2*sin(2*pi*fm1*t)+0.5*cos(2*pi*fm2*t);%信源%AMmodulationA=1;am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t);f,AMf=FFT_SHIFT(t,am);subplot(311);plot(t,mt);subplot(312);plot(t,am);subplot(313);plot(f,AMf);運(yùn)行結(jié)果：5- 3設(shè)FM調(diào)制時(shí)，調(diào)頻器的輸入信號(hào)為一個(gè)周期性的鋸齒波，鋸齒波的一個(gè)

19、周期為信號(hào)g(t)=tO二t<l,g(t)=0其他，F(xiàn)M的中心頻率fc=100hz,Kfm=10hz,試做(1) 畫出調(diào)頻后的信號(hào)波形及其振幅譜(2) 若接收端采用鑒頻器進(jìn)行解調(diào)，且AWGN信道的功率密度譜為N0/2,試畫出當(dāng)解調(diào)器輸入信噪比0dB,10Db,20dB時(shí)的解調(diào)輸出信號(hào)，并與原信號(hào)進(jìn)行比較。程序代碼：1、functionf,sf二FFT_SHIFT(t,st)df=t(2)-1(1);T二t(end);df=1/T;N=length(t);f=-N/2:N/2-1*df;sf=fft(st);2.dt=0.001;%時(shí)間采樣間隔fc=100;T=1;N=floor(T/dt

20、);t=0:N*dt;kf=10;mt=t;mti二t."2/2;fmt=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*mti);figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,fmt);holdon;plot(t,mt,'r');f,ft=FFT_SHIFT(t,fmt);subplot(2,1,2);plot(f,abs(ft);s=l/2;%調(diào)制信號(hào)功率是A"2/2;sn=100;db二s/(10八(sn/10);%求白噪聲的方差。noisel二sqrt(db)*randn(size(t);%產(chǎn)生高斯白噪聲。fmt1=fmt+noise1

21、;figure(2);subplot(2,l,l);plot(t,fmtl);N=length(fmt);dfmt=zeros(l,N);fork=1:N-1%已調(diào)信號(hào)微分dfmt(k)=(fmtl(k+l)-fmtl(k)/dt;endenvlp=abs(hilbert(dfmt);%求瞬時(shí)幅度，即包絡(luò)subplot(2,l,2);plot(t,envlp);運(yùn)行結(jié)果：INotenewtoolbarbuttons:cistsbrusshi門g&li門k亡d感凰Plsy訐i日呂口x總結(jié)：這一次實(shí)驗(yàn)遇到的問題是花費(fèi)了兩節(jié)課解決的。第一個(gè)題目很快的完成后,第二個(gè)跟第三個(gè)題目都遇到了問題。第

22、二題不出圖，第三題圖不正確，反復(fù)檢查修改了好多遍程序還是不對(duì)，一直提示f,ft=FFT_SHIFT(t,fmt)程序這句話有問題，就在打算放棄的時(shí)候，終于在老師的提醒下知道，是因?yàn)闆]有調(diào)用函數(shù)，講課本后面附錄中的函數(shù)體加上之后，圖就順利的出來了。說明對(duì)程序的理解還不夠到位，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和努力。實(shí)驗(yàn)五、MATLAB仿真模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸目的：能用MATLAB仿真函數(shù)的抽樣、量化過程，掌握信號(hào)編碼方法。6- 1設(shè)低通信號(hào)s(t)二sin2*pi*t+0.5cos4*pi*t(1) 畫出該低通信號(hào)的波形；(2) 畫出抽樣速率為fs=4Hz的抽樣序列；(3) 從抽樣序列恢復(fù)出原始信號(hào)；(4) 當(dāng)抽樣速

23、率fs=2hz時(shí)，畫出恢復(fù)出的抽樣信號(hào)。運(yùn)行代碼：1.clearall;closeall;dt=0.01;t=0:dt:10;xt=sin(2*pi*t)+0.5*cos(4*pi*t);f,xf=FFT_SHIFT(t,xt);fs=4;sdt=1/fs;t1=0:sdt:10;st=sin(2*pi*t1)+0.5*cos(4*pi*t1);f1,sf=FFT_SHIFT(t1,st);t2=-50:dt:50;gt=sinc(fs*t2);stt=INSERT0(st,sdt/dt);xt_t=conv(stt,gt);figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,xt)

24、;title('原始信號(hào)');subplot(3,1,2);stem(t1,st);title('扌由樣信號(hào)');subplot(3,1,3);t3=-50:dt:60+sdt-dt;plot(t3,xt_t);title('抽樣信號(hào)恢復(fù)');axis(010-11)2. functionout=INSERT0(d,M)N=length(d);out=zeros(1,M*N);fori=0:N-1out(i*M+1)=d(i+1);end;3. functionf,sf=FFT_SHIFT(t,st)df=t(2)-t(1);T=t(end);d

25、f=1/T;N=length(t);f=-N/2:N/2-1*df;sf=fft(st);運(yùn)行結(jié)果：FileEdi七ViToolstopJnfind.owHelp6-2用一個(gè)均勻量化器對(duì)零均值、單位方差的高斯源進(jìn)行量化，這個(gè)量化器在區(qū)間-10,10內(nèi)均勻量化。假定量化電平設(shè)在各量化區(qū)域的中間點(diǎn)，求出并畫出量化電平數(shù)為N=.0時(shí)，量化產(chǎn)生的均方失真作為量化電平數(shù)N的函數(shù)。t二0:0.01:1;s二normrnd(0,1,size(t);err二zeros(1,8);fori=1:8err(i),x_qtz=myquantizer(s,i+2,10.10);endN=3

26、,4,5,6,7,8,9,10;Plot(n,err);functionerr,x_qtz=myquantizer(x,n,l,h)xmax=max(l,h);x_qtz=x/xmax;delta=2/n;q=delat*0:n-1-(n-1)/2*delat;fori=1:nindex=find(q(i)-delat/2<=x_qtz)&(x_qtz<=q(i)+delta/2);x_qtz(index)=q(i)*ones(1,length(index);endx_qtz=x_qtz*xmax;err=sum(x-x_qtz)/2)/length(x);function

27、sqnr,x_qtz,code=UniPcm(x,n)xmax=max(abs(x);x_qtz=x/xmax;b_qtz=x_qtz;delta=2/n;q=delat*0:n-1-(n-1)/2*delta;fori=1:n;index=delat=find(q(i)-delta/2<=x_qtz)&x_qtz<=q(i)+delta/2);x_qtz(index)=(q(i)*ones(1,length(index);b_qtz(find(x_qtz=q(i)=(i-1)*ones(1,length(find(x_qtz=q(i);endx_qtz=x_qtz*xma

28、x;nu=ceil(log2(n);code=zeros(length(x),nu);fori=1:length(x)forj=nu:-1:0if(fix(b_qtz(i)/W)=1)code(i,nu-j)=1;b_qtz(i)=b_qtz(i)-2j;endendend6-6試編寫A律13折線近似法的編碼與解碼程序。functioncode=myAcode(x)iw=01632641282565121024實(shí)驗(yàn)六、MATLAB仿真數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸目的：能夠繪制常用碼型，碼型功率譜和眼圖。7- 1設(shè)二進(jìn)制符號(hào)序列為1011010010，以矩形脈沖為例，利用Matlab分別畫出相應(yīng)的單極性不歸零、雙極性不歸零、單極性歸零和雙極性歸零波形。程序代碼：1、單極性不歸零functiony=snrz(x);t0=200;t=0:1/t0:length(x);fori=1:length(x)ifx(i)=1forj=1:t0y=(i-1)*t0+j)=1;endelseforj=1:t0y=(i-1)*t0+j)=0;endendendy=y,x(i);plot(t,y);title(1011010010');axis(0,i,-0.1,1.1);2、雙極性不歸零：將程序1中的y=(i-1)*t0+j)=0改為y=(i-1)*t0+j)=-13、