北郵通原軟件實驗

-.z.實驗一實驗?zāi)康模杭僭O(shè)基帶信號為m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)，載波頻率為20kHz,請仿真出AM，DSB-SC，SSB信號，觀察已調(diào)信號的波形和頻譜。1．AM信號：〔1〕信號的表達式〔3〕流程圖〔2〕源代碼%AM信號的產(chǎn)生fs=800;%采樣頻率KHzT=200;%截短時間msN=T*fs;%采樣點數(shù)dt=1/fs;t=[-T/2:dt:T/2-dt];df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm=1;%kHzfc=20;%kHzm=sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s=(1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t);%AM信號S=t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S1))title('AM信號頻譜')*label('f')ylabel('S(f)')a*is([-25,25,0,ma*(abs(S1))]);%*set('window',2)figure(2)plot(t,s1)title('AM信號波形')*label('t')ylabel('s(t)')a*is([-3,3,-3,3]);〔4〕實驗結(jié)果2．DSB-SC信號〔1〕信號的產(chǎn)生和表達式〔2〕流程圖〔3〕源代碼fs=800;%KHzT=200;%msN=T*fs;dt=1/fs;t=[-T/2:dt:T/2-dt];df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm=1;%kHzfc=20;%kHzm=sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s=m.*cos(2*pi*fc*t);%DSB-SC信號S=t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S2))title('DSB-SC信號頻譜')*label('f')ylabel('S(f)')a*is([-25,25,0,ma*(abs(S2))]);figure(2)plot(t,s2)title('DSB-SC信號波形')*label('t')ylabel('s(t)')a*is([-1,4,-3,3]);〔4〕實驗結(jié)果2DSC-SB頻譜3．SSB信號〔1〕信號的產(chǎn)生和表達式〔2〕流程圖〔3〕源代碼：%SSB信號的產(chǎn)生fs=800;%KHzT=200;%msN=T*fs;dt=1/fs;t=[-T/2:dt:T/2-dt];df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm=1;%kHzfc=20;%kHzm=sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);M=t2f(m,fs);MH=-j*sign(f).*M;%在頻域進展希爾伯特變換mh=real(f2t(MH,fs));%希爾伯特變換后的信號s=m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t);%SSBsignalS=t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S3))title('SSB信號頻譜')*label('f')ylabel('S(f)')a*is([-25,25,0,ma*(abs(S3))])figure(2)plot(t,s3)title('SSB信號波形')*label('t')ylabel('s(t)')a*is([0,6,-3,3])〔4〕實驗結(jié)果實驗二實驗?zāi)康模杭僭O(shè)基帶信號為m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)+4sin(500πt+π/3),載波頻率為40kHz，仿真產(chǎn)生FM信號，觀察波形與頻譜，并與卡松公式作對照。FM的頻率偏移常數(shù)是5kHz/V?！?〕信號表達式〔2〕流程圖〔3〕源代碼fs=800;%kHzT=16;%msN=T*fs;dt=1/fs;t=[-T/2:dt:T/2-dt];df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm=1;%kHzKf=5;%kHz/Vfc=40;%kHzm=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;%求相位s=cos(2*pi*fc*t+phi);%s(t)S=t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S).^2)title('FM信號功率譜')*label('f')ylabel('S(f)')a*is([-80,80,0,ma*(abs(S).^2)]);%功率譜密度為|S|^2figure(2)plot(f,abs(S))title('調(diào)制信號頻譜')*label('f')ylabel('S(f)')a*is([-80,80,0,ma*(abs(S))]);figure(3)plot(t,s)title('FM信號波形')*label('t')ylabel('s(t)')a*is([0,3,-2,2]);〔4〕實驗結(jié)果試驗結(jié)論：fm取1kHz,用卡松公式計算得到FM信號帶寬:Bfm=2*(Kf*ma*(abs(m))+1)=66.8325與FM頻譜圖比較，根本相等，說明實驗FM信號帶寬與理論值根本相符。時域圖也可看到疏密不同的波形，符合FM信號的特點。實驗三實驗?zāi)康模和ㄟ^仿真測量占空比為25%、50%、75%以及100%的單、雙極性歸零碼波形及其功率譜。clearall;closeall;L=32;%每個碼元間隔內(nèi)的采樣點數(shù)N=2^13;%總采樣點數(shù)M=N/L;%總碼元數(shù)Rb=2;%碼元速率Ts=1/Rb;%比特間隔fs=L/Ts;%采樣速率T=N/fs;%截斷時間Bs=fs/2;%系統(tǒng)帶寬t=-T/2+[0:N-1]/fs;%時域采樣點f=-Bs+[0:N-1]/T;%頻域采樣點L0=input('請輸入占空比〔0~1〕：')EP=zeros(1,N);ch=input('請選擇要觀察的碼型：1-單極性；2-雙極性：')forloop=1:1000%1000次樣本函數(shù)取平均ifch==1a=(rand(1,M)>0.5);%生成單極性序列elsea=sign((rand(1,M)>0.5)-0.5);%生成雙極性序列endtmp=zeros(L,M);%一個碼元的歸零局部取零L1=L*L0;%占空比，求出一個碼元不歸零局部的采樣點數(shù)tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a;%將一個碼元不歸零局部的取樣點置為1s=tmp(:)';S=t2f(s,fs);P=abs(S).^2/T;%樣本功率譜密度EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;%隨機局部的功率譜是各個樣本功率譜的期望endfigure(1)plot(t,s)gridontitle('時域圖')*label('t')ylabel('S(t)')a*is([-3,3,-1.5,1.5]);figure(2)plot(f,abs(EP+eps))gridontitle('功率譜圖形')*label('f')ylabel('功率')a*is([-35,35,-5,ma*(EP+eps)]);figure(3)plot(f,10*log10(EP+eps))gridontitle('功率譜圖形(dB)')*label('f')ylabel('功率')實驗結(jié)果：〔1〕.單極性修改占空比可得到以以下圖形從上至下依次是占空比為50%、75%、100%的波形圖及功率譜密度圖。從仿真結(jié)果可以看出，單極性歸零碼的頻譜主瓣寬度隨占空比增加而減小，且含有沖激。=2\*GB3②雙極性歸零碼實驗結(jié)果：修改占空比后得到以以下圖形：從上至下依次是占空比50%、75%、100%。從仿真結(jié)果可以看出，隨占空比增加，頻譜主瓣寬度減小，且不含沖激。試驗結(jié)論：單極性歸零碼和雙極性歸零碼的圖形由仿真得到，其功率譜有一定特點，單極性歸零碼的功率譜有支流分量，因為其均值不為零，雙極性碼均值為零，故沒有直流分量。占空比為100%時，相當(dāng)于不歸零碼，功率譜符合部歸零碼的特點。實驗四實驗?zāi)康模悍抡鏈y量滾降系數(shù)為α=0.25的根升余弦滾降系統(tǒng)的發(fā)送功率譜及眼圖。〔1〕仿真模型：〔2〕流程圖〔3〕源代碼clearallN=2^13;L=16;M=N/L;Rs=2;Ts=1/Rs;fs=L/Ts;Bs=fs/2;T=N/fs;t=-T/2+[0:N-1]/fs;f=-Bs+[0:N-1]/T;%生成升余弦alpha=0.25;%滾降系數(shù)hcos=zeros(1,N);%升余弦表達式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hrcos=sqrt(hcos);EP=zeros(1,N);forloop=1:2000a=sign(randn(1,M));%產(chǎn)生序列s1=zeros(1,N);s1(1:L:N)=a*fs;%沖擊序列S1=t2f(s1,fs);S2=S1.*hrcos;s2=real(f2t(S2,fs));%發(fā)送的PAM信號P=abs(S2).^2/T;EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;%累計平均endnw=sqrt(0.01*Bs)*randn(1,N);%白高斯噪聲r=s2+nw;R=t2f(r,fs);Y=R.*hrcos;y=real(f2t(Y,fs));%采樣前信號figure(1)plot(f,EP