通信原理實驗報告 實驗一二

1、通信原理實驗一實驗報告實驗日期：2014年12月11日 學 院：信息工程學院 班 級：12級電子信息工程二班 學 號：2012600119 姓 名：張正潔 指導老師：彭思齊 實驗一 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真一、實驗目的 1、熟悉和掌握常用的用于通信原理時域仿真分析的MATLAB函數(shù)； 2、掌握連續(xù)時間和離散時間信號的MATLAB產(chǎn)生； 3、牢固掌握沖激函數(shù)和階躍函數(shù)等函數(shù)的概念，掌握卷積表達式及其物理意義，掌握卷積的計算方法、卷積的基本性質； 4、掌握利用MATLAB計算卷積的編程方法，并利用所編寫的MATLAB程序驗證卷積的常用基本性質； 5、掌握MATLAB描述通信系統(tǒng)中不同波形

2、的常用方法及有關函數(shù)，并學會利用MATLAB求解系統(tǒng)功率譜，繪制相應曲線。 基本要求：掌握用MATLAB描述連續(xù)時間信號和離散時間信號的方法，能夠編寫MATLAB程序，實現(xiàn)各種常用信號的MATLAB實現(xiàn)，并且以圖形的方式再現(xiàn)各種信號的波形。 二、實驗內容 1、編寫 MATLAB 程序產(chǎn)生離散隨機信號 2、編寫 MATLAB 程序生成連續(xù)時間信號 3、編寫 MATLAB 程序實現(xiàn)常見特殊信號三、實驗原理 從通信的角度來看，通信的過程就是消息的交換和傳遞的過程。而從數(shù)學的角度來看，信息從一地傳送到另一地的整個過程或者各個環(huán)節(jié)不外乎是一些碼或信號的交換過程。例如信源壓縮編碼、糾錯編碼、AMI編碼、擾

3、碼等屬于碼層次上的變換，而基帶成形、濾波、調制等則是信號層次上的處理。碼的變換是易于用軟件來仿真的。要仿真信號的變換，必須解決信號與信號系統(tǒng)在軟件中表示的問題。四、實驗步驟 （1）分析程序 program1_1 每條指令的作用，運行該程序，將結果保存，貼在下面的空白處。然后修改程序，將 dt 改為 0.2，并執(zhí)行修改后的程序，保存圖形，看看所得圖形的效果怎樣。 dt=0.01 時的信號波形 dt=0.2 時的信號波形 請問：上述的兩幅圖形有什么區(qū)別，哪一副圖形看起來更接近于實際信號波形？為什么會有這種區(qū)別？ 答： 取點變少，間距變大，發(fā)生失真（2）修改program1_1,，存盤程序名為Q1_

4、2，生成實指數(shù)信號x(t)= exp(-2*t)。 要求在圖形中加上網(wǎng)格線，并使用函數(shù)axis()控制圖形的時間范圍在02秒之間。然后執(zhí)行該程序，保存所的圖形。 修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下： %program1_1% This program is used to generate a sinusoidal signal and draw its plot clear, % Clear all variables close all, % Close all figure windows dt = 0.01; % Specify the step of time vari

5、able t = -2:dt:2;% Specify the interval of time x = exp(-2*t); % Generate the signal plot(t,x) grid on,axis(0,2,-0.5,1.5)% Open a figure window and draw the plot of x(t) title() xlabel(Time t (sec) 圖形結果如下：(3)將前文中所給的單位沖激信號和單位階躍信號的函數(shù)文件在 MATLAB 文件編輯器中編寫好，并分別以文件名 delta和u 存入 work文件夾中以便于使用。 抄寫函數(shù)文件 delta 如

6、下： % delta function function y = delta(t) dt = 0.01; y = (u(t)-u(t-dt)/dt; 抄寫函數(shù)文件u 如下：% Unit step function function y = u(t) y = (t=0); % y = 1 for t 0, else y = 0 (4) 修改程序Program1_4，并以Q1_4為文件名存盤，利用axis()函數(shù)，將圖形窗口的橫坐標范圍改為-2n5，縱坐標范圍改為-1.5 x 1.5。 修改Program1_4后得到的程序Q1_4如下： % Program1_4 % This program is

7、 used to generate a discrete-time sinusoidal signal % and draw its plot clear, % Clear all variables close all, % Close all figure windows n = -5:5; % Specify the interval of time x = zeros(1,4), 0.1, 1.1, -1.2, 0, 1.3, zeros(1,2); % Generate the sequence stem(n,x,filled,r) % Open a figure window an

8、d draw the plot of xntitle() grid on,axis(-2,5,-1.5,1.5)信號的波形圖 (5)根據(jù)示例程序的編寫方法，編寫一個MATLAB程序，以Q1_5文件名存盤，給給定信號 x = exp(-0.5*t).*u(t);求信號y(t)=x(1.5t+3)，并繪制出x(t)和y(t)的圖形。 編寫的程序 Q1_5 如下： clear,close all, t = -5:0.01:5; x = exp(-0.5*t).*u(t); y=exp(-0.5*(1.5*t+3).*u(1.5*t+3); subplot(211) plot(t,x) grid on

9、,title (x(t)subplot (212) plot (t,y) grid on,title ( y(t)xlabel (Q1_5)x(t)和 y(t)的圖形分別為：通信原理實驗二實驗報告實驗日期：2014年12月11日 學 院：信息工程學院 班 級：12級電子信息工程二班 學 號：2012600119 姓 名：張正潔 指導老師：彭思齊 實驗二 模擬信號幅度調制仿真實驗一、實驗目的 1. 加深對模擬線性調制的原理與實現(xiàn)方法的理解； 2. 掌握 AM、DSB、SSB 功率譜密度函數(shù)的特點，并進行對比； 3. 掌握 MATLAB基本指令的使用； 4. 掌握 MATLAB中 M 文件的調試以

10、及子函數(shù)調用的方法。 二、實驗內容 1. 復習 AM、DSB 和SSB 調制的相關原理 2. 編寫 MATLAB 程序實現(xiàn) AM 調制； 3. 編寫 MATLAB 程序實現(xiàn) DSB 調制； 4. 編寫 MATLAB 程序實現(xiàn) SSB 調制； 三、實驗原理 調制是一個將信號變換成適于在信道傳輸?shù)倪^程。由于信源的特性與信道的特性可能不匹配，直接傳輸可能嚴重影響傳輸質量。模擬調制針對的信源為模擬信號，常用的模擬調制有調幅、調相、調頻。本次實驗進行的是模擬信號的幅度調制。 幅度調制是由調制信號去控制高頻載波的幅度，使之隨調制信號做線性變化的過程。由于已調信號的幅度隨基帶信號的規(guī)律呈正比地變化，這一特點

11、反映在頻譜結構上，表現(xiàn)為已調信號的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內的簡單搬移。所以，幅度調制通常又稱為線性調制。幅度調制包括 AM、DSB和 SSB 調制。四、實驗步驟 0（1）按照 3.1 所提供的 AM 調制的思路，運行提供的范例程序，存檔為 Q2_1，并將所得的結果存盤，貼在下面空格處。（2）程序 1 中定義加入的直流分量為A0=2，請在A0的值分別改為 1 和 10，看得到的調制波形會有什么變化？ A0=1 的調制波形 A0=10 時的調制波形請問，調制波形為什么會有這種變化，這種變化會造成什么影響？ 答：（3）按照 3.2 所提供的DSB 調制的思路，運行提供的范例程序，存檔為 Q2_

12、2，并將所得的結果存盤，貼在下面空格處。（4） 按照3.3所提供的相移法進行SSB調制的思路，運行提供的范例程序， 存檔為Q2_3，并將所得的結果存盤，貼在下面空格處。 （5）按照 3.3 所提供的濾波法進行 SSB 調制的思路，編寫用濾波法實現(xiàn) SSB 調制的程序，存檔為 Q2_4，并將所得的結果存盤，貼在下面空格處。 （提示：使用 LPF 函數(shù)實現(xiàn)濾波） 程序為：close all;clear all; dt=0.001; fm=1;fc=10;T=5;t=0:dt:T;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);s_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); B=2*fm;f

13、igure(1);subplot(311);plot(t,s_dsb); hold on; plot(t,mt,r-);title(DSB調制信號);xlabel(t);f_dsb=fft(s_dsb); temp=f_dsb;temp(50:4953)=0; s_ssb=ifft(temp); subplot(312);plot(t,s_ssb);hold on;plot(t,mt,r-);title(SSB上邊帶);xlabel(t);temp=f_dsb;temp(1:49)=0;temp(4953:end)=0; s_ssb=ifft(temp); subplot(313);plot(

14、t,s_ssb);hold on;plot(t,mt,r-);title(SSB下邊帶);xlabel(t); 實驗結果為：（6）按照實驗原理中介紹的功率譜的計算公式，在同一圖形的四個子圖中，分別畫出基帶信號、AM 調制信號、DSB 調制信號和 SSB 調制信號的功率譜，要求寫出響應的程序，畫出圖形，并在圖中標出相應的標題和坐標軸。 程序為： close all; clear all;dt=0.001;fm=1;fc=10;T=5;t=0:dt:T;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);A=2;s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t); s_dsb=mt.*cos(

15、2*pi*fc*t); s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t); subplot(221)f,sf=T2F(t,mt); psf=(abs(sf).2)/T; plot(f,sf);axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf);title(基帶信號功率譜);xlabel(f);subplot(222)f,sf=T2F(t,s_am);psf=(abs(sf).2)/T; plot(f,psf,r-);hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf);title(AM信號功率譜);xlabel(f);subplot(223)f,sf=T2F(t,s_dsb);psf=(abs(sf).2)/T; plot(f,sf);a