《软件无线电原理与技术》课件-16 实信号复信号基本仿真技能

MATLAB基础知识1实信号的时频域仿真及分析2教学内容复信号的时频域仿真及分析3课堂设计

掌握用MATLAB语言表示实信号、复信号

理解实信号、复信号的时频域特性用MATLAB语言表示实信号、复信号重点难点课堂设计教学目标1.认真学习每项实验内容；2.爱护电脑和相关设施；3.严肃实验室秩序，要有合作精神；4.每次实验每人均需填写一份实验报告。实验要求实验目的实验内容学会使用MATLAB表示一个实信号和复信号；能够画出实信号、复信号的时频域图（1）实信号时域及频域特性分析（2）复信号时域及频域特性分析实验环境安装MATLAB软件的电脑MATLAB简介MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，由美国MathWorks公司出品的商业数学软件。是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。MATLAB的特点（1）计算功能强大；（2）绘图非常方便；（3）功能强大的工具箱是MATLAB的特色。MATLAB简介标题栏菜单栏工具栏命令行窗口工作区当前文件夹编辑窗口MATLAB基础知识数据类型：数值类型整数、单精度浮点数和双精度浮点数

复数、无穷量（Inf）和非数值量（NaN）函数说明函数说明real(z)返回复数z的实部imag(z)返回复数z的虚部abs(z)返回复数z的模angle(z)返回复数z的辐角conj(z)返回复数z的共轭复数complex(a,b)以a为实部，b为虚部创建复数逻辑类型字符和字符串数组类型数据类型：数组的三种创建方法：（1）使用“[]”、“，”、空格、“；”X=[]

空数组X=[1,2,3,4,5,6]行向量X=[1;2;3;4;5;6]列向量x1=X(1)访问第1个元素

x2=X(1:3)访问1、2、3个元素x3=X([16])访问第1、6元素x4=X(end:-1:1)数组反序x5=X(3:end)

从第3个元素到最后MATLAB基础知识数组的三种创建方法：（2）通过冒号创建一维数组（3）通过函数创建X=A:Step:BlogspacelinspaceX=logspace(a,b)X=logspace(a,b,n)X=linspace(a,b)X=linspace(a,b,n)MATLAB基础知识矩阵加减运算：矩阵加法、减法运算的前提：参与运算的两个矩阵或多个矩阵必须具有相同的行数和列数，或者其中有一个或多个矩阵为标量。C=A±B，矩阵C的各元素Cmn=Amn±Bmn当其中含有标量x时C=A±x，矩阵C的各元素Cmn=Amn±x交换律：A+B=B+A结合律：（A+B）+C=A+（B+C）MATLAB基础知识矩阵乘除运算：数与矩阵的乘法C=xA矩阵与矩阵的乘法A×B≠B×AA×B≠A.*B矩阵乘法不满足交换律矩阵乘法不等于矩阵点乘矩阵相除A/B≠A\B对应元素相除A./BA*inv(B)MATLAB基础知识MATLAB图形绘制（1）数据准备。主要工作是产生自变量向量和函数值向量；（2）选定图形窗口及子图位置；（3）调用绘图函数绘制图形，例如plot函数；（4）设置坐标轴的范围、刻度及坐标网格；一般步骤：figure（1）subplot(m,n,k)axis([xminxmaxyminymax])xlim([xmin,xmax])ylim([ymin,ymax])zlim([zmin,zmax])gridongridoff（1）数据准备。主要工作是产生自变量向量和函数值向量；（2）选定图形窗口及子图位置；（3）调用绘图函数绘制图形，例如plot函数；（4）设置坐标轴的范围、刻度及坐标网格；（5）利用对象属性值或图形窗口工具栏设置线型、标记类型及其大小等；一般步骤：MATLAB图形绘制5种线型：线型代号表示线型——实线——虚线—.点画线：点线none无线MATLAB图形绘制14种标记：标记代号表示标记标记代号表示标记.点oo*星号++square正方形Xxdiamond菱形<顶点指向左边的三角形pentagram五角星>顶点指向右边的三角形hexagram六角星˄正三角形none无点˅倒三角形MATLAB图形绘制8种颜色：线型代号表示线型green绿色magenta品红色blue蓝色c灰色white白色red红色black黑色yellow黄色MATLAB图形绘制（1）数据准备。主要工作是产生自变量向量和函数值向量；（2）选定图形窗口及子图位置；（3）调用绘图函数绘制图形，例如plot函数；（4）设置坐标轴的范围、刻度及坐标网格；（5）利用对象属性值或图形窗口工具栏设置线型、标记类型及其大小等；（6）添加图形注释，如图名、坐标名称、图例、文字说明等；（7）图形的导出与打印。一般步骤：MATLAB图形绘制title(‘text’):在图形窗口顶端的中间位置输出字符串“text”作为标题；xlabel(‘text’):在x轴下的中间位置输出字符串“text”作为标注；ylabel(‘text’):在y轴下的中间位置输出字符串“text”作为标注；text(x,y,’text’):在图形窗口的（x,y）处写字符串“text”；legend(str1,str2,…，‘Location’)，说明性字符串标记str1、str2.MATLAB图形绘制

如何使用MATLAB表示一个实信号呢？问题一假设:信号频率f=100Hz;fs=400Hz时间dt=1/fs实信号的时频域分析傅里叶变换fft(s)函数在MATLAB中，无法画出真正的连续函数，因此在实现连续函数的可视化时，首先必须将连续自变量用一组离散自变量表示，然后用离散自变量计算得到结果数组。clearall;%%实信号时域与频域特性fm=100;%信号频率Hzfs=400;%采样速率dt=1/fs;t=0:dt:0.1;%实信号rSignal=cos(2*pi*fm*t);%实信号时域变换到频域df=fs/length(t);f=-fs/2:df:fs/2-df;C1=fft(rSignal);rSigfft=abs(C1);%%画图figure(1);subplot(4,1,1);plot(t,rSignal);title('实信号时域波形图');subplot(4,1,2);plot(f,fftshift(rSigfft));title('实信号频域频谱图');实信号的时频域分析实信号的时频域分析%复信号cSignal=cos(2*pi*fm*t)+j*sin(2*pi*fm*t);C2=fft(cSignal)/fs;cSigfft=abs(C2);%%画图figure(1);subplot(4,1,3);plot(t,real(cSignal),'r',t,imag(cSignal),'g');title('复信号时域波形图');subplot(4,1,4);plot(f,fftshift(cSigfft));title('复信号频域频谱图');复信号的时频域分析复信号的时频域分析复信号的时频域分析试绘出连续时间信号的时域波形f(t)