Matlab通信系统仿真实验报告

1、Matlab通信原理仿真圣斌学号： 2142402 姓名:实验一Matlab 基本语法与信号系统分析实验目的：1、掌握MATLAB勺基本绘图方法； 2、实现绘制复指数信号的时域波形。实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATLAB R2009a三、 实验内容：1、MATLA时用户提供了结果可视化功能，只要在命令行窗口输入相应的命 令，结果就会用图形直接表示出来。x = -pi:pi;y1 = sin(x);y2 = cos(x);figure(1);subplot(2,1,1);plot(x,y1);title('plot(x,y1)');grid on;su

2、bplot(2,1,2)plot(x,y2);xlabel('time'),ylabel('y')MATLA毓序如下：%准备绘图数据%打开图形窗口%确定第一幅图绘图窗口%以x， y1 绘图%为第一幅图取名为plot(x,y1) %为第一幅图绘制网格线%确定第二幅图绘图窗口%以x， y2 绘图%第二幅图横坐标为time , 纵坐标为y运行结果如下图：2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型，MATLAB提供了多种颜色和线型，并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图：MATLAB序如下：x=-pi:.1:pi;y1=sin (x);y2=cos (x);figu

3、re (1);%subplot (2,1,1);plot (x,y1);title ( 'plot (x,y1)');grid on%subplot (2,1,2);plot (x,y2);xlabel ( 'time' );ylabel ( 'y' )'r' )'g' )%绘制红色的脉冲图%绘制绿色的误差条形图subplot(1,2,1),stem(x,y1, subplot(1,2,2),stem(x,y1,运行结果如下图：3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。实际通信信道并不能产生复指数信号，但可以用

4、复指数信号描述其他基本信号，因此在通信系统分析和仿真中复指数信号起到十分重要的作用。从严格意义上讲，计算机并不能处理连续信号。在MATLAB,连续信号是用信号在等时间间隔点的采样值来近似表示的。当采样间隔足够小时，就可以比较好的近似连续信号。例如绘制复指数信号时域波形的MATLAB现如下。MATLAB序如下：function sigexp(a,s,w,t1,t2)%本函数实现绘制复指数信号时域波形%a:复指数信号幅度%s:复指数信号频率实部%w复指数信号频率虚部 %t1,t2: 绘制波形的时间范围t=t1:t2;theta=s+j*w;fc=a*exp(theta*t);real_fc=rea

5、l(fc);imag_fc=imag(fc);mag_fc=abs(fc);phase_fc=angle(fc);subplot(2,2,1);plot(t,real_fc);title( ' e 科 2?；xlabel( 't');axis(t1,t2,-(max(mag_fc)+,max(mag_fc)+);subplot(2,2,2)plot(t,imag_fc);title( ' D)e 2?);xlabel( 't');axis(t1,t2,-(max(mag_fc)+,max(mag_fc)+);subplot(2,2,3)plot(

6、t,mag_fc);title( '? £ );xlabel( 't')axis(t1,t2,0,max(mag_fc)+);subplot(2,2,4);plot(t,phase_fc);title( '? a ?);xlabel( 't');axis(t1,t2,-(max(phase_fc)+,max(phase_fc)+);在命令行中输入sigexp(3,5,0,5) ，得到下图：四、 实验感受通过这次实验课的学习，我对MATLABT了基本的认识，掌 握了 MATLAB勺基本绘图方法，实现了绘制复指数信号的时域波形。通过将课堂知

7、识用于实践操作，理解了MATLAB勺仿真能力，学以致用，对书本知识有了更深的理解，激发了学习的兴趣。实验二模拟信号的数字传输1、 实验目的：实现PCM勺采样、量化和编码。2、 实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATLAB R2009a3、 实验内容：1、输入信号为一频率为10Hz的正弦波，管擦对于统一输入信号有不同的抽样频率是，恢复信号的不同形态。抽样仿真框图：( 1)当抽样频率大于信号频率的两倍时，设置如下：Sine Wave 模块设置：“ Pulse Generator ”模块设置：“ Analog Filter Design ”模块设置：“Gain”模块设置系数为1

8、0;Scope显示原始波形为：Scopel显示频率为30Hz的抽样信号波形为Scope2显示抽样后信号的波形为Scope3显示通过低通滤波器后恢复的信号波形为( 2 )当抽样频率等于信号频率的两倍时，抽样频率为20Hz， “ PulseGenerator ”模块的“Period ”设置为，恢复信号波形为( 3)当抽样频率小于信号抽样频率的两倍时，抽样频率为5Hz， “ PulseGenerator ”模块的“period ”设置为，恢复信号波形如下图所示2、设输入信号抽样值为+1270个量化单位，按照A律13折线特性编成8位码。量化单位指以输入信号归一化值的1/2048 为单位。MATLA毓序

9、如下。clear allclose all 。x=+1270;if x>0out(1)=1;elseout(1)=0;endif abs(x)>=0 & abs(x)<16out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;elseif 16<=abs(x) & abs(x)<32out(i,2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=1;st=16;elseif 32<=abs(x) & abs(x)<64out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=2;st=32;el

10、seif 64<=abs(x) & abs(x)<128out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=4;st=64;elseif 128<=abs(x) & abs(x)<256out(2)=1;out(3)=0;out(4)=0;step=8;st=128;elseif 256<=abs(x) & abs(x)<512out(2)=1;out(3)=0;out(i,4)=1;step=16;st=256;elseif 512<=abs(x) & abs(x)<1024out(2)=1;out(

11、3)=1;out(i,4)=0;step=32;st=512;elseif 1024<=abs(x) & abs(x)<2048out(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;elseout(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;endif (abs(x)>=2048)out(2:8)=1 1 1 1 1 1 1;elsetmp=floor(abs(x)-st/step);t=dec2bin(tmp,4)-48;%。一 e ydec2bin e ?3? ? e ?ASCII x ? ?

12、9; ?£ ?48?6 |0out(5:8)=t(1:4) endout=reshape(out,1,8)4、 实验感受：在这次实验过程中，我更深的理解了以PCMfe代表的编码调制技 术，实现了 PCM勺采样、量化、编码过程，将连续变化的模拟信号转 变为数字信号，收获很大，课堂知识和实验相互印证，加深了我的理解。实验三数字信号基带传输实验、实验目的：1、基于MATLA映现双极性归零码的代码与绘图2、绘制眼图。、实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATLAB R2009a 三、实验内容1、 用双极性归零码来表示二元信息序列，画出波形示意图。MATLA毓序如下：fun

13、ction y=drz(x)%本函数实现将输入的一段二进制代码编为相应的双极性归零码输出喻入x为二进制码，输出y为编出的双极性归零码 t0=300;t=0:1/t0:length(x);for i=1:length(x)if (x(i)=1)for j=1:t0/2 y(t0/2*(2*i-2)+j)=1; y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;end;elsefor j=1:t0/2 y(t0/2*(2*i-2)+j)=-1; y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;end;end;%定义对应的时间序列%进行码型变换%若输入信息为1%定义前半时间值为1%定义后半时间值为0%反之，输入信息为

14、0%定义前半时间值为-1%定义后半时间值为0endy=y,x(i);M=max(y);m=min(y);subplot(2,1,1);plot(t,y);grid on;axis(0,i,M+);title( '1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1');程序运行结果如下：2、 产生一个二进制随机方波序列，频分量成分滤掉后绘出的眼图。MATLA毓序如下：x=randint(3000,1,2);y=0;rcosflt(x,1,10);figure(1)t=1:30061;plot(t,y);axis(1,300,);grid on;eyediagram(y,20,4);t

15、1=t'D=t1 y;程序运行结果如下：%合序列y加上最后一位，便于作图画出通过升余弦滤波器滤波后，方波的高%产生3000行 1列的二进制随机数x%X!过一个升余弦滤波器得到 y%出y的时域图形%调用MATLA函数绘出y的眼图%yW时间变量t1组成文件变量D实验感受：在这次试验中，我学会了基于MATLAB;现双极型归零码的代码与绘制，学会了眼图的绘制。更加熟悉了软件的操作，对软件的功能也有了更深的认识，受益匪浅。实验四载波调制的数字传输实验目的：1 .掌握2FSK的调制方法并写出代码；2 .掌握BPSK勺调制方法并写出代码。实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATL

16、AB R2009a实验内容：1、对二元序列，画出2FSK波形，设载波频率1=22=2Rb (码元速率)。载波彳S号1的频率i为码元速率的2倍，也就是说一个码元周期里有两个 周期的载波信号1,载波信号2的频率2等于码元速率，也就是说一个码元周 期里有一个周期的载波信号2。MATLA毓序如下：function fskdigital(s,f0,f1)%本程序实现FSK 调制%s-输入二进制序列，f0 , f1 两个载波信号的频率%调用举例：(f0 ， f1 必须是整数)fskdigital(1 0 1 1 0 0 1 0,1,2) t=0:2*pi/99:2*pi;cp=;mod=;bit=;for

17、 n=1:length(s)if s(n)=0;cp1=ones(1,100);c=sin(f0*t);bit1=zeros(1,100);else s(n)=1;cp1=ones(1,100);c=sin(f1*t);bit1=ones(1,100);endcp=cp,cp1;mod=mod c;bit=bit bit1;endfsk=cp.*mod;subplot(2,1,1);plot(bit, 'r'');ylabel( 'Binary Signal');axis(0 100*length(s) );subplot(2,1,2);plot(fsk

18、);grid on;ylabel( 'FSK modulation' );axis(0 100*length(s) );%初始定义%调制过程%分别画出原信号、已调信号示意end在命令窗口输入fskdigital(1 0 1 1 0 0 1 0,1,2)后运行结果如下：2、对二元序列，画出BPS极形，设载波频率为码元速率的 2倍。载波信号的频率为码元速率的2 倍，也就是说码元周期是载波周期的2 倍，一个码元周期里有两个周期的载波信号。MATLA毓序如下：function bpskdigital(s,f)外程序实现bpsk调制%s-输入二进制序列，f 载波信号的频率须用举仞( f必须是整数)bpskdigit