單極性歸零波形及其Matlab仿真

1、單極性歸零(RZ)波形及其仿真1.仿真原理及思路P. = I P(f)df = lim f(t) dt功率信號(hào)f(t)的平均功率：1T*2TJ_T V)。該信號(hào)的雙邊功率譜密度P(f)為：P(f) = liniJ52L其中Sy(/)是$(/)截短后的傅氏變換, |Sr(/)|2是5應(yīng))的能量譜，已是片在截短時(shí)間內(nèi)的功率譜。對(duì)于仿真系 統(tǒng)，若x是時(shí)域取樣值矢量，X是對(duì)應(yīng)的傅氏變換，那么x的功率譜便為矢量 P=(X.*conj(X)/T o對(duì)于采用歸零(RZ)及不歸零(NRZ)矩形脈沖波形的數(shù)字信號(hào)，可以用簡(jiǎn) 單的方法信號(hào)矢量s。設(shè)a是碼元矢量，N是總?cè)狱c(diǎn)數(shù)，M是總碼元數(shù)，L是 每個(gè)碼元內(nèi)的點(diǎn)數(shù)

2、，那么NRZ信號(hào)可這樣獲得：s=zeros(l,N);for ii=l:L, s(ii+O:M-l*L)=a; end對(duì)于，若Rt是要求的占空比，dt是仿真系統(tǒng)的時(shí)域采樣間隔，則RZ信號(hào)的 產(chǎn)生方法是：s=zeros(l,N);for ii=l:Rt/dt/ s(ii+O:M-l*L)=a; end首先，利用rand函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)尺寸為1*M的矩陣，其元素按均勻分布隨機(jī) 取值于區(qū)間0,1,并用round函數(shù)對(duì)其四舍五入，得到一個(gè)隨機(jī)產(chǎn)生的0,1序列; 其次，利用for循環(huán)產(chǎn)生碼元長(zhǎng)度為L(zhǎng)點(diǎn)，碼元為0?且占空比為50%的單極性 歸零碼，并畫(huà)出其波形圖；最后，計(jì)算該RZ的功率譜密度，并畫(huà)出其波形。2

3、.程序流程圖產(chǎn)生0,1分布的隨機(jī)序列 卜RZ波形及其功率譜密度仿真流程圖3仿真程序及運(yùn)行結(jié)果 仿真程序： %實(shí)驗(yàn)二：畫(huà)岀單極性歸零碼及其功率譜 close allclear allglobal dt t df NN=2A14;%釆樣點(diǎn)數(shù)L=64;%每碼元的釆樣點(diǎn)數(shù)M=N/L;%碼元數(shù)Rb=2;%碼速率為2Mb/sTs=l/Rb;%碼元間隔dt=Ts/L;%時(shí)域采樣間隔/Rt=;%占空比df=l/(N*dt);%頻域采樣間隔 T=N*dt;%截短時(shí)間Bs=N*df/2; %系統(tǒng)帶寬 t=linspace(-T/2,T/2,N);% 時(shí)域橫坐標(biāo)f=linspace(-Bs,Bs/N); %頻域橫坐

4、標(biāo) EP=zeros(l,N);forjj=l:100a=round(rand(lzM); %產(chǎn)生M個(gè)取值0, 1等概的隨機(jī)碼 s=zeros(l,N);%產(chǎn)生一個(gè)N個(gè)元素的零序列for ii=l:Rt*Ts/dts(ii+0:M-l*L)=a;%產(chǎn)生單極性歸零碼endQ=t2f(s);%付氏變換P=Q.*conj(Q)/T;%P為單極性歸零碼的功率EP=(EP*(jj-l)+P)/jj; %累計(jì)平均endaa=30+10*logl0(EP+eps);%加 eps 以避免除以零 figure(l)set(l,Position,10,350,600,200)% 設(shè)定窗口位置及大小figure(2

5、)setfPositionJlO,50,600,200)% 設(shè)定窗口位置及大小 figure(l)plotftaa/g)xlabel(f(MHZ)ylabel(Ps(f)axis(-15,+15z *min(aa), *max(aa)grid onfigure(2)plot(t,s,F)(xlabel(t(ms)ylabefs(t)(V)axis(-10,+10,*min(s),*max(s)grid on4.程序結(jié)果：輸入取樣點(diǎn)數(shù)=2Ak,k=14,得到如下波形:山上圖結(jié)果可以看單極性歸零碼序列的功率譜密度不僅含有離散的直流分 量及連續(xù)譜，而且還包含離散的時(shí)鐘分量和奇次諧波分量，功率譜主瓣寬度為碼 元速率2Rb Mb/so根據(jù)數(shù)字PAM信號(hào)功率譜密度公式&=單叩卅+竽 G岸）得到：功率譜分為兩個(gè)部分，第一 部分是連續(xù)譜，形狀