通信原理MATLAB仿真

小学期报告实习题目通信原理Matlab仿真专业通信与信息工程班级学号学生姓名实习成绩指导教师2010年通信原理Matlab仿真目录一、实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------2二、实验题目------------------------------------------------------------------------------------------------2三、正弦信号波形及频谱仿真------------------------------------------------------------------------2（一）通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------2（二）仿真原理及思路--------------------------------------------------------------------------------------2（三）程序流程图-------------------------------------------------------------------------------------------3（四）仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------3（五）实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------5四、单极性归零波形及其功率谱密度仿真--------------------------------------------------------5（一）通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------6（二）仿真原理及思路-------------------------------------------------------------------------------------6（三）程序流程图-------------------------------------------------------------------------------------------6（四）仿真程序及运行结果--------------------------------------------------------------------------------6（五）实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------6五、升余弦滚降波形的眼图及功率谱密度仿真-------------------------------------------------8（一）通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------8（二）仿真原理及思路-------------------------------------------------------------------------------------9（三）程序流程图------------------------------------------------------------------------------------------9（四）仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------10（五）实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------11六、PCM编码及解码仿真-----------------------------------------------------------------------------12（一）通信原理知识-------------------------------------------------------------------------------------12（二）仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------------13（三）程序流程图------------------------------------------------------------------------------------------14（四）仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------15（五）实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------18七、实验心得-----------------------------------------------------------------------------------------------18一、实验目的1、学会MATLAB软件的最基本运用。MATLAB是一种很实用的数学软件，它易学易用。MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是很合适的。2、了解计算机仿真的基本原理及方法，知道怎样通过仿真的方法去研究通信问题。3、加深对通信原理课有关内容的理解。二．实验要求1.正弦信号波形及频谱的仿真；2.单极性归零（RZ）波形及其功率谱，占空比为50%的仿真；3.升余弦滚降波形的眼图及其功率谱的仿真。滚降系数为0.5。发送码取值为0、2；4.PCM编码及解码的仿真。三．正弦信号波形及频谱仿真（一）通信原理知识ftF傅里叶变换表达式：jtFftedt傅里叶变换：1()()2jtftFed傅里叶逆变换：000Sin(2)2jftffff正弦信号傅里叶变换：（二）仿真原理及思路MATLAB中关于傅里叶变换的有关函数，利用MATLAB提供的函数编写两个函数t2f及f2t。t2f的功能是作傅氏变换，f2t的功能是作傅氏反变换，它们的引用格式分别为X=t2f(x)及x=f2t(X)，其中x是时域信号xt()截短并采样所得的取样值矢量，X是对xt()的傅氏变换Xf()截短并采样所得的取样值矢量。（三）程序流程图（四）仿真程序及运行结果主程序：sinx.mglobaldtdfNtfT%全局变量closeallk=input('取样点数=2^k,k=[10]');ifk==[],k=10;endN=2^k;%采样点数dt=0.01;%时域采样间隔df=1/(N*dt);%频域采样间隔T=N*dt;%截短时间Bs=N*df/2;%系统带宽t=linspace(-T/2,T/2,N);f=linspace(-Bs,Bs,N);f0=1;s=cos(2/3*pi*f0*t);S=t2f(s);a=f2t(S);figure(1)set(1,'position',[10,50,500,200])%设定窗口位置及大小figure(2)set(2,'position',[350,50,500,200]);%设定窗口位置及大小figure(1)as=abs(S);%求模plot(f,as,'r-')grid;axis([-2*f0,+2*f0,min(as),max(as)]);正弦信号傅里叶变换傅里叶逆变换作图EZ_PROBE座PROBE耳机插孔xlabel('f(kHZ)');ylabel('S(f)(V/kHZ)');figure(2)plot(t,a,'b-')gridaxis([-4,+4,-1.5,1.5']);xlabel(('t(ms)'));ylabel('s(t)(V)');傅式变换程序：t2f.mfunctionX=t2f(x)globaldtdfNtfT%X=t2f(x)%x为时域的取样值矢量%X为x的傅氏变换%X与x长度相同,并为2的整幂。%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)H=fft(x);X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)].*dt;End傅式反变换程序：f2t.mfunctionx=f2t(X)globaldtdftfTN%x=f2t(X)%x为时域的取样值矢量%X为x的傅氏变换%X与x长度相同并为2的整幂%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)X=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)];x=ifft(X)/dt;%x=[tmp(N/2+1:N),tmp(1:N/2)];End运行结果：-4-3-2-101234-1.5-1-0.500.511.5t(ms)s(t)(V)-2-1.5-1-0.500.511.521234f(kHZ)S(f)(V/kHZ)（五）实验结果分析打开MATLAB运行程序sinx.m后窗口出现：取样点数=2^k,k=[10]。输入10后，画出正弦信号波形图以及频谱图。000Sin(2)2jftffff正弦信号傅里叶变换：通过傅里叶变换语句S=t2f(s)及傅里叶反变换语句a=f2t(S)，得到正弦信号频谱并作图。四．单极性归零（RZ）波形及其功率谱仿真（一）通信原理知识用矩形不归零脉冲作为发射波形（载波）:2PAM信号波形的幅度：占空比：TgtbA2bT０T00121发发aAaai码元持续时间持续时间一个码元时间内正脉冲（二）仿真原理及思路采用归零（RZ）矩形脉冲波形的数字信号，可以用简单的方法信号矢量s。设a是码元矢量，N是总取样点数，M是总码元数，L是每个码元内的点数，Rt是要求的占空比，dt是仿真系统的时域采样间隔，则RZ信号的产生方法是s=zeros(1,N);forii=1:Rt/dt,s(ii+[0:M-1]*L)=a;,end任意信号st()的功率谱的定义是PfSfTsTT()lim2，其中SfT()是st()截短后的傅氏变换，SfT()2是stT()的能量谱，SfTT2是stT()在截短时间内的功率谱。对于仿真系统，若x是时域取样值矢量，X是对应的傅氏变换，那么x的功率谱便为矢量P=(X.*conj(X))/T。（三）程序流程图（四）仿真程序及运行结果程序如下：rz.mglobaldttdfNcloseallk=input('取样点数=2^k,k=[14]');ifk==[],k=14;end产生M个取值0，1等概的随机码产生占空比为0.5的单极性归波形单极性归零码的功率谱密度作图101101OTstfOPs(f)Rb2Rb(a)(b)N=2^k;%采样点数L=64;%每码元的采样点数M=N/L;%码元数Rb=2;%码速率为2Mb/sTs=1/Rb;%码元间