中国地质大学通信原理结课报告

中国地质大学（武汉）通信原理实验报告姓名：学号：班级：指导老师：陈振兴TOC\o"1-3"\h\z\u29735实验一 338331.实验目的 397622.实验内容 3314163.实验结果 4317314.分析与小结 421440实验二 5288161.实验目的 5187972.实验内容 574533.实验结果 56774.分析与小结 1032247实验三 10243731.实验目的 10320122实验内容（一） 10279732.1实验结果 12215202.2分析与小结 13315443实验内容（二） 13116053.1实验结果 15127183.2分析与小结 16实验一1.实验目的练习使用matlab中的基本函数，为以后的实验打下基础2.实验内容function[f,sf]=T2F(t,st)%%傅里叶变换dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);function[t,st]=F2T(f,sf)%%傅里叶反变换df=f(2)-f(1);Fmx=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmx;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmx*ifft(sff);clearall;closeall;T=1;N_sample=128;%%去采样点个数128dt=T/N_sample;t=0:dt:T-dt;st=[ones(1,N_sample/2),-ones(1,N_sample/2)];%%产生一个周期的方波信号subplot(211);plot(t,st);axis([01-22]);xlabel('t');ylabel('s(t)');subplot(212);[f,sf]=T2F(t,st);plot(f,abs(sf));holdon;axis([-101001]);xlabel('f');ylabel('s(f)');3.实验结果4.分析与小结图一为一个周期的方波信号，图二为此方波信号经过傅里叶变换变换到频域后的图形。由图可以看出，该方波信号经过傅里叶变换后能量主要集中在-2到2之间，且该频率图形对称。实验二1.实验目的用matlab实现2PSK和QPSK，并做它们的仿真。2.实验内容t=1;forsnr=0:15%%信噪比从0取到15map=[-11];tr_2=1+fix(rand(1,10^5));%%产生随机的0,1信号tx=map(tr_2+1);rx=awgn(tx,snr,'measured');%%通过高斯信道得到rxrx_2=[rx>0];%%抽样判决pe=length(find(tr_2-rx_2));%%比较接收信号与发射信号的不同ps(t)=pe/length(tr_2);%%计算误码率t=t+1;endsemilogy(0:15,ps,'-bo');gridon;3.实验结果2PSK运行结果：QPSK运行结果：QPSK仿真结果：snr=10;星座图为：snr=5:星座图为：2PSK仿真结果：星座图为：4.分析与小结有实验结果可以看出，实验结果和仿真出来的结果在相同信噪比的情况下基本相同；QPSK与2PSK相比，在相同信噪比的情况下，QPSK性能较好于2PSK。实验三1.实验目的量化编码，解码2实验内容（一）——将给定音频文件量化编码functionwaveL=10000;%%选取采样点100000个；voicefile=wavread('voicefile.wav');%%打开给定音频文件wavefile并将其作图figure(1)plot(voicefile)maxvalue=max(abs(voicefile));%%求出音频的最大振幅M=4;k=log2(M);quan_set=2*maxvalue/M;%%选取量化间隔tx_quanvalue=zeros(1,L);%%初始化发送和接收数组rx_quanvalue=zeros(1,L);fori=1:Lsamplevalue=voicefile(i);%%读入音频文件第i个值forn=1:MIfsamplevalue>=-maxvalue+quan_set*(n-1)&&samplevalue<=-maxvalue+quan_set*ntx_quanvalue(i)=(-2*maxvalue+2*quan_set*n-quan_set)/2;%%取区间中点为抽样值tx2str=dec2bin(n-1,k);%%转化为k位二进制foru=1:ktx_b(u,i)=str2double(char(tx2str(u)));%%每一行代表一个数据endendendendfigure(2)plot(tx_quanvalue)%%做出输出波形量化后的图形tx=tx_b(:)';rx=reshape(tx,k,L);fori=1:L%%对量化编码的数据进行解码n=0;forj=1:kn=n+rx(j,i)*2^(k-j);rx_quanvalue(i)=(-2*maxvalue+2*quan_set*(n+1)-quan_set)/2;endendwavwrite(rx_quanvalue(:),48000,'rx_voicefile.wav');%%将解码后的数据保存入新增文件rx_voicefilefigure(3)plot(rx_quanvalue)2.1实验结果原噪声图形量化编码后的图形解码后的图形2.2分析与小结由以上的图形可以看出，原来的音频信号是一串随机的信号，经过量化编码后变成图二所示的8个量化电平的信号，因为没有加入噪声，经过解码后恢复的信号和编码是一样的。3实验内容（二）——将文件rx_voicefile通过2ASK和QPSK编码，通过高斯信道，然后解码%%同上将音频文件量化编码functionwave2L=10000;voicefile=wavread('rx_voicefile.wav');figure(1)plot(voicefile)maxvalue=max(abs(voicefile));M=4;k=log2(M);quan_set=2*maxvalue/M;fori=1:Lsamplevalue=voicefile(i);forn=1:Mifsamplevalue>=-maxvalue+quan_set*(n-1)&&samplevalue<=-maxvalue+quan_set*ntx_quanvalue(i)=(-2*maxvalue+2*quan_set*n-quan_set)/2;tx2str=dec2bin(n-1,k);%%转化为k位二进制foru=1:ktx_b(u,i)=str2double(char(tx2str(u)));%%每一行代表一个数据endendendEnd%%通过高斯信道然后解码。snr=100;map=[-1,1];fori=1:Lforu=1:ktx(u,i)=map(tx_b(u,i)+1);endendrx=awgn(tx(:),snr,'measured');%%经过高斯信道fori=1:k*Lrx(i)=rx(i)>0;%%抽样判决endfori=1:L%%解码n=0;forj=1:kn=n+rx((i-1)*k+j)*2^(k-j);endrx_quanvalue(i)=(-2*maxvalue+2*quan_set*(n+1)-quan_set)/2;endfigure(2)plot(rx_quanvalue);wavwrite(rx_quanvalue(:),48000,'rx_2PSKvoi