北京邮电大学通信原理软件实验报告共29页word资料Word文档下载推荐.docx
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通过改变取点频率观察示波器显示信号的变化
2、程序及其注释说明：
3、仿真波形及频谱图：
Period=0.01
Period=0.3
4、实验结果分析：
以上两图区别在于示波器取点频率不同，第二幅图取点频率低于第一幅图，导致示波器在画图时第二幅图不如第一幅图平滑。
四、思考题
1.两幅图中第一幅图比第二幅图更加平滑，因为第一幅图中取样点数更多
2.改为0.5后显示为一条直线，因为取点处函数值均为0
实验三频域仿真精度分析
理解DFT的数学定义及物理含义；
学会应用FFT模块进行频谱分析；
进一步加深对计算机频域仿真基本原理以及方法的学习掌握。
在通信系统仿真中，经常要用有限长序列来模拟实际的连续信号，用有限长序列的DFT
来近似实际信号的频谱。
DFT只适用于有限长序列，在进行信号的频谱分析时，它的处理
结果会含有一定的偏差。
下面分析一下DFT对信号频谱分析的影响。
注意处理好时域混叠和频域混叠；
注意频谱泄露。
1、方案思路
1、将正弦波发生器（sinusoidgenerator）、触发时钟（CLOCK_c）和频谱示波器模块按图5.13
所示连接。
参数设置见讲义。
2、设计模板
三、实验结果
1、输入缓冲区大小为4096，窗口类型:
1
2、输入缓冲区大小为40960窗口类型：
3、输入缓冲区大小为40960，窗口类型：
3
实验结论：
窗函数的类型和宽度是影响插值FFT算法分析精度的主要原因．这里的宽度体现为FFTsize，也就是讲义中所说的sizeofinputbuffer。
具体为:
当窗口类型一致的情况下，FFTsize越大，得到的频谱的谐波分量越多，频谱主瓣变得很尖锐；
而FFTsize一致的时候，窗口类型对频谱的影响不太大，主瓣宽度基本一致，
幅度基本一样，谐波分量也基本一样。
但是，这些都有不同程度的频谱泄露现象，只是加窗不同，对泄露的处理结果也就不同。
也就是说，FFTsize是主要影响因素。
思考题：
1、取样点数增加，窗口宽度变长，导致更多的谐波分量进入频谱中。
2、频谱的主瓣宽度增加，高频谐波分量减少。
因为采用了不同的窗函数，不同的窗函数对信号的滤波特性是不一致的。
3.将FFT模块中的参数Typeofwindow改成2和4，观察仿真结果的变化，解释其原因。
答：
频谱变得越来越平滑，主要是因为滤去了更多的谐波分量。
2号窗
4号窗
实验五取样和重建
了解取样定理的原理，取样后的信号如何恢复原信号；
了解取样时钟的选取。
数字信号是通过对模拟信号进行采样、量化和编码得到的，模拟信号是时间和幅度都连
续的信号，记作x（t）。
采样的结果是产生幅度连续而时间离散的信号，这样的信号常被称为
采样数据信号。
原理如下：
低通采样定理：
如果采样频率
，那么带限信号就可以无差错地通过其采样信号恢复。
模型：
具体原理见讲义。
在满足采样定理条件的情况下，初始输入信号可以从这些抽样值中恢复出来。
1.脉冲信号产生器（Pulsegenerator,来自Scicom_sources元件库）、正弦波发生器
（sinusoidgenerator）、模拟低通滤波器（analoglowpassfilter）、直流发生器DC、触发时钟
（CLOCK_c）、乘法器、示波器模块（MScope）、频谱示波器（FFT）模块按图5.26所示连接。
参数设置：
Scicom_sources:
clock_c①
Period:
0.0005Inittime:
0.1
clock_c②
Pulsegenerator
TimeinHighState:
0.00001Period:
0.25
其他参数缺省设置
sinusoidgenerator
Magnitude:
1Frequency:
0.4*2*%piphase:
Scicom_Filter:
analoglowpassfilter
Order:
7cutofffrequency:
0.5*2*%pi
Constant
Constant:
100
Scicom_sinks:
MScope
Inputportssize:
111
Ymin:
-2-2-2Ymax:
222
Refrashperiod:
101010
FFT①
Outputwindownumber:
1;
Sampleperiod:
0.005;
Sizeofinputbuffer:
409600;
FFT②
2;
0.000005;
4096;
二、程序模块分析：
三、实验结果及其分析：
时域仿真波形：
FFT
（2）重建信号的频谱：
FFT
（1）取样信号频谱：
第二次验证：
实验参数的设置，脉冲发生器高电平时间0.1，常数5；
时域仿真波形
FFT
（1）取样信号频谱
FFT
（2）重建信号频谱：
四、实验结果分析及思考题
1、前者幅度不变，后者随着频率增大有衰减。
因为随着取样脉冲宽度的增大，其频域Sa函数的衰减将越明显。
2、频域周期延拓的周期为4
3、占空比越大，频域Sa函数的衰减将会越明显，使得取样信号功率谱衰减更大。
占空比为0.2时
第二次实验
1、了解产生SSB调制的基本原理
2、了解SCICOS中的超级模块
3、了解利用相干解调法解调幅度调制信号的方法
4、编程实现基带信号为
，载波频率为20KHz，仿真出SSB信号，观察已调信号的波形及频谱。
SSB调制
SSBAM产生方法一：
SSBAM产生方法二：
单边带调制信号表达式为：
SSB解调
用相干解调或同步解调来还原幅度调制信号。
其解调框图如下：
如图5.45所示，载波应该提取自输入信号，通过平方环法或COSTAS环方法提取。
由于这次实验是验证解调方法，假定已经获得了解调所用的载波的频率，所以直接使用调制端正弦波发生器产生的载波信号充当解调载波。
1．将正弦波发生器（sinusoidgenerator）、组合希尔伯特变换器（来自
Scicom_signalprocess元件库）、组合移相器（来自Scicom_signalprocess元件库）、加法器模块、乘法器模块、触发时钟（CLOCK_c）、示波器模块（MScope）、和频谱示波器（FFT）模块按图5.46连接。
1.SSB解调实验步骤与实验七中DSB解调步骤相同，只是将生成DSB超级模块
（Modulator）换成生成SSB超级模块（Modulator）。
exect2f.sci;
execf2t.sci;
N=2^12;
//采样点数
fs=64;
//采样速率
Bs=fs/2;
//系统带宽
T=N/fs;
//截短时间
t=-T/2+[0:
N-1]/fs;
//时域采样点
f=-Bs+[0:
N-1]/T;
//频域采样点
fm1=1;
fm2=0.5;
fc=20;
m=sin（（2*%pi）*fm1*t）+2*cos（（2*%pi）*fm2*t）;
//待观测波形
M=t2f（m,fs）;
//傅里叶变换
MH=-%i*sign（f）.*M;
//频域希尔伯特变换
mh=real（f2t（MH,fs））;
//希尔伯特变换后时域信号
s=m.*cos（（2*%pi）*fc*t）-mh.*sin（（2*%pi）*fc*t）;
//上边带SSB信号
S=t2f（s,fs）;
xset（"
window"
1）
plot（t,s）
title（"
t,s"
）//SSB时域信号图
2）
plot（f,abs（S））
f,abs（S）"
）//SSB频域信号图
3）
plot（t,m）
t,m"
）//原函数时域信号图
4）
plot（f,abs（M））
f,abs（M）"
）//原函数频域信号图
END
（1）模块实现
此项调制为下边带SSB调制，调制后信号频率为15HZ，故频谱在15HZ处有一个冲激函数。
SSB解调
（2）编程实现
SSB调制：
SSB解调：
编程：
1、频谱特点为单边带，只有下边带，没有上边带
2、点数与时钟一的两个参数乘积应为整数，使得希尔伯特变换较为准确
第三次实验
实验十二ASK调制与解调
1．了解幅度键控（ASK）调制与解调的基本组成和原理。
用数字基带信号去控制正弦型载波的幅度称为振幅键控（ASK）。
2ASK是指二进制振幅键控又名OOK，它以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。
其产生框图如图5.82所示：
图5.1OOK信号的产生框图
图5.83显示二进制信源信号和ASK调制信号的波形图。
图5.84显示其功率谱图。
图5.2ASK调制信号
图5.3二进制信源以及ASK调制信号的功率谱图
在加性高斯白噪声信道条件下，OOK信号的解调方法有相干解调和非相干解调。
两种解调方法的原理框图，如图5.85和5.86所示。
图5.4OOK信号的相干解调
图5.5OOK信号的非干解调
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