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文檔簡介
1、通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一常用信號(hào)的表示【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆帐褂?MATLAB 的信號(hào)工具箱來表示常用信號(hào)的方法。【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】裝有 MATLAB6.5 或以上版本的 PC 機(jī)。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. 周期性方波信號(hào) square調(diào)用格式: x=square(t,duty)功能:產(chǎn)生一個(gè)周期為2、幅度為1的周期性方波信號(hào)。其中duty 表示占空比,即在信號(hào)的一個(gè)周期中正值所占的百分比。例 1:產(chǎn)生頻率為 40Hz,占空比分別為 25%、50%、75%的周期性方波。如圖1-1 所示。clear;% 清空工作空間內(nèi)的變量td=1/100000;t=0:td:1;x1=square(2*pi*40*t,25); x
2、2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75);% 信號(hào)函數(shù)的調(diào)用subplot(311);% 設(shè)置 3 行 1 列的作圖區(qū),并在第 1 區(qū)作圖plot(t,x1);title(' 占空比 25%'); axis(0 0.2 -1.5 1.5);% 限定坐標(biāo)軸的范圍subplot(312); plot(t,x2);title(' 占空比 50%'); axis(0 0.2 -1.5 1.5);subplot(313); plot(t,x3);title(' 占空比 75%'); axis(0 0.2
3、 -1.5 1.5);- 1 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 1-1 周期性方波2. 非周期性矩形脈沖信號(hào) rectpuls調(diào)用格式: x=rectpuls(t,width)功能:產(chǎn)生一個(gè)幅度為 1、寬度為 width 、以 t=0 為中心左右對(duì)稱的矩形波信號(hào)。該函數(shù)橫坐標(biāo)范圍同向量 t 決定,其矩形波形是以 t=0 為中心向左右各展開 width/2 的范圍。 Width 的默認(rèn)值為 1。例 2:生成幅度為 2,寬度 T=4、中心在 t=0 的矩形波 x(t) 以及 x(t-T/2) 。如圖 1-2 所示。t=-4:0.0001:4;T=4;% 設(shè)置信號(hào)寬度x1=2*rectpuls(t,T);% 信
4、號(hào)函數(shù)調(diào)用subplot(121); plot(t,x1);title('x(t)'); axis(-4 6 0 2.2);x2=2*rectpuls(t-T/2,T);% 信號(hào)函數(shù)調(diào)用- 2 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告subplot(122); plot(t,x2);title('x(t-T/2)'); axis(-4 6 0 2.2);3. 抽樣信號(hào) sinc調(diào)用格式: x=sinc(x)功能:產(chǎn)生一個(gè)抽樣函數(shù),其值為x/sinx。例 3:生成抽樣信號(hào) Sa at (a2 ) ,如圖 1-3 所示。clear;% 清理變量t=-1:0.001:1;y=sinc(2*
5、pi*t);% 信號(hào)函數(shù)調(diào)用plot(t,y);xlabel('時(shí)間 t'); ylabel(' 幅值 (y)');title(' 抽樣信號(hào) ');- 3 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 1-2非周期性方波圖 1-3抽樣信號(hào)【練一練】用 MATLAB 信號(hào)工具箱中的pulstran 函數(shù)產(chǎn)生沖激串的信號(hào)。T = 0:1/50E3:10E-3;D = 0:1/1E3:10E-3;0.8.(0:10)'Y = pulstran(T,D,'gauspuls',10E4,0.8);plot(T,Y)- 4 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告【實(shí)驗(yàn)心得】通過
6、此次試驗(yàn),首先,讓我對(duì)MATLAB 強(qiáng)大的功能有了進(jìn)一步的了解。其次,也學(xué)會(huì)了一些常用信號(hào)的表示方法。通過自己動(dòng)手操作,我知道了pulstran 函數(shù)的調(diào)用方法,可以自行畫出沖擊串函數(shù)。- 5 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二信號(hào)的 Fourier 分析【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?) 通過計(jì)算周期方波信號(hào)的 Fourier 級(jí)數(shù),進(jìn)一步掌握周期信號(hào) Fourier 級(jí)數(shù)的計(jì)算方法。2) 通過求解非周期方波信號(hào)的 Fourier 變換,進(jìn)一步掌握非周期信號(hào) Fourier 變換的求解方法?!緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】裝有 MATLAB6.5 或以上版本的 PC 機(jī)?!緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. 連續(xù)時(shí)間周期方波信號(hào)及其傅里葉級(jí)數(shù)計(jì)算的程序代碼,
7、其結(jié)果如圖2-1 所示。dt = 0.001;% 時(shí)間變量變化步長T =2;% 定義信號(hào)的周期t =-4:dt:4;% 定義信號(hào)的時(shí)間變化范圍w0 = 2*pi/T;% 定義信號(hào)的頻率x1=rectpuls( t-0.5-dt,1);% 產(chǎn)生 1 個(gè)周期的方波信號(hào)x=0;for m = -1:1% 擴(kuò)展 1 個(gè)周期的方波信號(hào)x = x+rectpuls(t-0.5-m*T-dt),1);% 產(chǎn)生周期方波信號(hào)endsubplot(221);plot(t,x);axis(-4 4 0 1.1);% 設(shè)定坐標(biāo)變化范圍title(' 周期方波信號(hào) ')N=10;% 定義需要計(jì)算的諧波次
8、數(shù)為10for k=-N : Nak(N+1+k) = x1*exp(-j*k*w0*t') *dt/T;% 求得 Fourier 系數(shù) akendk=-N:N;subplot(212);stem(k,abs(ak),'k.');% 繪制幅度譜title(' 傅里葉級(jí)數(shù) ');- 6 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 2-1 連續(xù)時(shí)間周期方波信號(hào)及其 Fourier 級(jí)數(shù)2. 非周期連續(xù)時(shí)間信號(hào)及其 Fourier 變換的程序代碼,其結(jié)果如圖 2-2 所示。width=1;t=-5:0.01:5;y=rectpuls(t,width);% 矩形脈沖信號(hào)subplot
9、(221);plot(t,y);ylim(-1 2);% 限定 y 坐標(biāo)的范圍title(' 矩形脈沖信號(hào) ');Y=fft(y,1024);% 快速 Fourier 變換Y1=fftshift(Y);% 將頻譜分量集中subplot(212);plot(abs(Y1);title(' 傅里葉變換 ');- 7 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 2-2非周期連續(xù)時(shí)間信號(hào)及其Fourier 變換【實(shí)驗(yàn)心得】這次實(shí)驗(yàn)是信號(hào)的Fourier 分析。通過此次實(shí)驗(yàn),我進(jìn)一步掌握周期信號(hào)Fourier 級(jí)數(shù)的計(jì)算方法和非周期信號(hào)Fourier 變換的求解方法??梢酝ㄟ^ MATLAB 來
10、自己畫出要求的圖形,對(duì)老師的代碼也掌握了。- 8 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三調(diào)幅信號(hào)及其功率譜計(jì)算【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?) 通過計(jì)算 AM 調(diào)制信號(hào),進(jìn)一步熟悉并掌握 AM 的調(diào)制過程。2) 通過對(duì) AM 調(diào)制信號(hào)的功率譜計(jì)算, 進(jìn)一步熟悉并掌握 AM 調(diào)制信號(hào)的功率譜計(jì)算方法?!緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】裝有 MATLAB6.5 或以上版本的 PC 機(jī)?!緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. AM 調(diào)制信號(hào)及其功率譜計(jì)算的程序代碼及注釋說明% AM 基帶信號(hào)dt=0.001;% 采樣時(shí)間間隔fs=1;% 基帶信號(hào)頻率fc=10;% 載波頻率T=5;% 調(diào)制信號(hào)的時(shí)間長度N=T/dt;% 采樣點(diǎn)總數(shù)t=0:N-1*dt;% 采樣時(shí)間變量mt
11、=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t);% 基帶信號(hào)時(shí)域表達(dá)式% AM 調(diào)制信號(hào)A0=2;% 直流偏移量s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t);% AM 調(diào)制信號(hào)% PSD 計(jì)算X=fft(s_AM);% 對(duì) AM 調(diào)制信號(hào)進(jìn)行快速Fourier 變換Y=fft(mt);% 對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行快速Fourier 變換PSD_X=(abs(X).2)/T;% 根據(jù)功率譜密度公式計(jì)算AM 調(diào)制信號(hào)的 PSDPSD=(abs(Y).2)/T;% 根據(jù)功率譜密度公式計(jì)算基帶信號(hào)的PSDPSD_Y=fftshift(PSD);% 將零頻分量移到頻譜的中心位置PSD_X_dB = 1
12、0*log10(PSD_X);% 將功率化為以 dB 為單位PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y);% 將功率化為以 dB 為單位f=-N/2:N/2-1*2*fc/N;% 設(shè)置頻率變量- 9 -通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告% 繪圖輸出subplot(311);plot(t,s_AM); hold on;plot(t,A0+mt,'r-');% 繪制包括線title('AM 調(diào)制信號(hào)及其包絡(luò) ');subplot(312);plot(f,PSD_Y_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB);title('
13、 基帶信號(hào)的 PSD(dB)');subplot(313);plot(f,PSD_X_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB);title('AM 調(diào)制信號(hào)的 PSD(dB)');2. AM 調(diào)制信號(hào)及其功率譜的計(jì)算結(jié)果-10-通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖 3-1AM 調(diào)制信號(hào)及其功率譜【練一練】試用 MATLAB 編程計(jì)算抑制載波雙邊帶 (DSB-SC)調(diào)制信號(hào)及其功率譜密度,所用基帶模擬信號(hào)和載波表達(dá)式同上。%基帶信號(hào)dt=0.001;% 采樣時(shí)間間隔fs=1;% 基帶信號(hào)頻率fc=10;% 載波頻率T=5;% 調(diào)制信號(hào)的時(shí)間長
14、度N=T/dt;% 采樣點(diǎn)總數(shù)t=0:N-1*dt;% 采樣時(shí)間變量mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t);% 基帶信號(hào)時(shí)域表達(dá)式%抑制載波雙邊帶 (DSB-SC)調(diào)制信號(hào)-11-通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告A0=0;% 直流偏移量s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t);% AM 調(diào)制信號(hào)% PSD 計(jì)算X=fft(s_AM);% 對(duì) AM 調(diào)制信號(hào)進(jìn)行快速Fourier 變換Y=fft(mt);% 對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行快速Fourier 變換PSD_X=(abs(X).2)/T;% 根據(jù)功率譜密度公式計(jì)算AM 調(diào)制信號(hào)的 PSDPSD=(abs(Y).2)/T;% 根據(jù)功率譜密度
15、公式計(jì)算基帶信號(hào)的PSDPSD_Y=fftshift(PSD);% 將零頻分量移到頻譜的中心位置PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X);% 將功率化為以 dB 為單位PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y);% 將功率化為以 dB 為單位f=-N/2:N/2-1*2*fc/N;% 設(shè)置頻率變量% 繪圖輸出subplot(311);plot(t,s_抑制載波雙邊帶 (DSB-SC); hold on;plot(t,A0+mt,'r-');% 繪制包括線title(' 抑制載波雙邊帶 (DSB-SC)調(diào)制信號(hào)及其包絡(luò) ');subplot(
16、312);plot(f,PSD_Y_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB);title(' 基帶信號(hào)的 PSD(dB)');subplot(313);plot(f,PSD_X_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB);title(' 抑制載波雙邊帶 (DSB-SC)調(diào)制信號(hào)的 PSD(dB)');【實(shí)驗(yàn)心得】此次實(shí)驗(yàn)是調(diào)幅信號(hào)及其功率譜計(jì)算,通過計(jì)算AM 調(diào)制信號(hào),我熟悉并掌握了AM 的調(diào)制過程。通過對(duì) AM 調(diào)制信號(hào)的功率譜計(jì)算,我熟悉并掌握了 AM 調(diào)制信號(hào)的功率譜計(jì)算方法。在 AM 實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,我能夠使用 MATLAB 編程計(jì)算抑制載波雙邊帶 (DSB-SC)調(diào)制信號(hào)及其功率譜密度。-12-通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告-13-通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)四Simulink 在數(shù)字調(diào)制中的應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?) 通過 Simulink 仿真,進(jìn)一步熟悉并掌握 2ASK 的調(diào)制及其非相干解調(diào)的過程。2) 通過對(duì) 2ASK 的調(diào)制及非
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