通信原理MATLAB仿真实验指导书V3.0最终版20131112资料下载.pdf
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MATLAB基础基础.3实验实验2:
MATLABSIMULINK的建模仿真的建模仿真.9实验实验3:
信道与噪声仿真:
信道与噪声仿真.15实验实验4:
AM调制与解调仿真调制与解调仿真.21实验实验5:
DSB调制与解调仿真调制与解调仿真.29实验实验6:
SSB调制与解调仿真调制与解调仿真.32实验实验7:
PCM编码与解码仿真编码与解码仿真.35实验实验8:
单极性码与双极性码眼图仿真:
单极性码与双极性码眼图仿真.38实验实验9:
2ASK调制与解调仿真调制与解调仿真.41实验实验10:
2FSK调制与解调仿真调制与解调仿真.46实验实验11:
2PSK调制与解调仿真调制与解调仿真.52实验实验12:
循环码的差错控制系统仿真:
循环码的差错控制系统仿真.58综合实验:
综合实验:
CDMA通信系统的通信系统的MATLAB仿真仿真.65附录:
附录:
MATLAB程序设计程序设计.77通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-3-实验实验1:
MATLAB基础基础一、实验目的:
一、实验目的:
1熟悉熟悉MATLAB开发环境开发环境2掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算3熟悉和了解熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令;
图形绘制程序编辑的基本指令;
4熟悉掌握利用熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种标注;
图形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种标注;
5掌握掌握plot、subplot等指令格式和语法。
等指令格式和语法。
二、实验原理:
1MATLAB基础知识基础知识1.1MATLAB程序设计语言简介MATLAB,MatrixLaboratory的缩写,是由MathWorks公司开发的一套用于科学工程计算的可视化高性能语言,具有强大的矩阵运算能力。
与大家常用的Fortran和C等高级语言相比,MATLAB的语法规则更简单,更贴近人的思维方方式,被称为“草稿纸式的语言”。
MATLAB软件主要由主包、仿真系统(simulink)和工具箱(toolbox)三大部分组成。
1.2MATLAB界面及帮助MATLAB基本界面如图1-1所示,命令窗口包含标题栏、菜单栏、工具栏、命令行区、状态栏、垂直和水平波动条等区域。
图图1-1MATLAB基本界面基本界面
(1)菜单栏在MATLAB主窗口的菜单栏,共包含File、Edit、View、Web、Window和Help6个菜单项。
File菜单项:
File菜单项实现有关文件的操作。
通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-4-Edit菜单项:
Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。
View菜单项:
View菜单项用于设置MATLAB集成环境的显示方式。
Web菜单项:
Web菜单项用于设置MATLAB的Web操作。
Window菜单项:
主窗口菜单栏上的Window菜单,只包含一个子菜单Closeall,用于关闭所有打开的编辑器窗口,包括M-file、Figure、Model和GUI窗口。
Help菜单项:
Help菜单项用于提供帮助信息。
(2)工具栏MATLAB主窗口的工具栏共提供了10个命令按钮。
这些命令按钮均有对应的菜单命令,但比菜单命令使用起来更快捷、方便。
(3)命令行区MATLAB按以下顺序对输入命令进行解释:
检查它是否是工作空间中的变量,实则显示变量内容。
检查它是否是嵌入函数,是则运行之。
检查它是否是子函数。
检查它是否是私有函数。
检查它是否是位于MATLAB搜索路径范围内的函数文件或脚本文件。
MATLAB里有以下几种方法可获得帮助:
(1)帮助命令(help)是查询函数相关信息的最直接方式,信息会直接显示在命令窗口中。
键入helpsin,会显示sin相关信息。
(2)lookfor命令可以从键入的关键字列出所有相关的题材,和help相比,lookfor覆盖范围更广,可查找到某个主题所有词组或短语。
(3)帮助窗口(helpwindow)提供与帮助命令相同的信息,但帮助窗口界面更为方便直接。
(4)帮助桌面(helpdesk)通过在命令窗口中选择帮助菜单的“helpdesk”选项或键入helpdesk命令即可进入帮助桌面。
(5)在线帮助页是帮助桌面的在线帮助均有相应的PDF格式文件。
(6)Mathworks网站,对于连接入Internet的用户通过Mathworks公司的网站询问有关问题。
2.熟悉熟悉MATLAB环境环境:
MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。
3.掌握掌握MATLAB常用命令常用命令clc清除命令窗口中内容clear清除工作空间中变量help对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明lookfor查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称who查询工作空间中的变量信息4.MATLAB变量与运算符变量与运算符变量命名规则如下:
(1)变量名可以由英语字母、数字和下划线组成
(2)变量名应以英文字母开头(3)长度不大于31个(4)区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量,列于下表。
表1MATLAB的特殊变量与常量变量名功能说明变量名功能说明ANS默认变量名,以应答最近一次操作运算结果realmin最小的正实数通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-5-i或j虚数单位INF(inf)无穷大pi圆周率NAN(nan)不定值(0/0)eps浮点数的相对误差nargin函数实际输入参数个数realmax最大的正实数nargout函数实际输出参数个数MATLAB运算符,通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符表2MATLAB算术运算符操作符功能说明操作符功能说明+加矩阵左除-减.数组左除*矩阵乘/矩阵右除.*数组乘./数组右除矩阵乘方矩阵转置.数组乘方.数组转置表3MATLAB关系运算符操作符功能说明=等于=不等于大于=大于等于simulink一个称为SimulinkLibraryBrowser的窗口就会弹出,如下图所示:
通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-10-SimulinkBrowser窗口左边子窗口下的各个模块库是按照应用进行分类的。
在通信仿真用应用到的模块,除了Simulink基本模块库之外,还包括CommunicationBlockset、DSPBlockset等。
在SimulinkBrowser界面下,选择“File”菜单下的“New”中的“Model”选项,弹出如图所示的模型窗口,用户就可以SimulinkBrowser中选择不同的模块来建立自己的模型。
在建立完自己的模型后,保存模型,开始仿真。
Simulink的仿真主要就是针对浏览器窗口和模型窗口进行操作的。
2了解了解SIMULINK模块库中各子模块基本功能模块库中各子模块基本功能通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-11-通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-12-3.SIMULINK的建模与仿真方法的建模与仿真方法
(1)建立数学模型:
根据通信系统的基本原理,将整个系统简化到源系统,确定总的系统功能,并将各部分功能模块化,找出各部分之间的关系,画出系统流程框图模型。
(2)仿真系统:
根据建立的模型,从simulink通信模型库的各个子库中,将所需要的单元功能模块拷贝到Untitled窗口,按系统流程框图模型连接,组建要仿真的通信系统模型。
(3)设置、调整参数:
参数设置包括运行系统参数设置(如系统运行时间、采样速率等)和功能模块运行参数设置(正弦信号的频率、幅度、初相;
低通滤波器的截至频率、通带增益、阻带衰减等)。
(4)分析仿真数据和波形:
在系统模型的关键点处设置观测输出模块,用于观测仿真系统的运行情况,以便及时调整参数,分析结果。
三、实验内容和步骤:
1.用信号发生器产生用信号发生器产生0.2Hz,幅度为,幅度为1V的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波形。
的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波形。
注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。
使得示波器能够显示完整的若干个正弦波周期。
如图:
问题1.1请总结一下示波器的使用方法,怎么样快捷的使用示波器显示波形?
有哪些主要参数需要设置?
2.SIMULINK仿真实际应用仿真实际应用1.建立一个很小的系统,用示波器观察正弦信号的平方的波形,如图所示系统中所需的模块:
正弦波模块,示波器模块。
正弦波仿真电路和参数如下:
(在Scope的Parameters里面,把NumberofAxes设为2,可以变成有2个输入端的示波器)通信原理Matlab仿真实验指导书林志谋-13-中英文注释:
SineWave=正弦波发生器,Product=乘法器,Scope=示波器;
中英文注释:
Amplitude=幅度,Bias=偏移,Frequency=频率,Phase=相位,Sampletime=抽样时间,Sinetype=正弦波类型。
系统内的示波器显示的波形如图:
问题2.1改变两个正弦波的幅度和频率,观察输出的波形是否符合预期要求?
3.SIMULINK仿真实际应用仿真实际应用2:
测量正弦信号的最大值,最小值、振幅、功率:
测量正弦信号的最大值,最小值、振幅、功率产生一个1Hz,振幅为2.5V的正弦波,用Simulink模块来测试其最大值,最小值、振幅、功率。
这里学习使用DSP工具箱中的Statisitics工具箱。
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