通信系统仿真实训报告Word格式文档下载.docx
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-1-2-3;
149]
或用逗号代替空格。
输入完后，按回车键，屏幕上显示：
A=
111
-1-2-3
149
（2）在M文件中输入矩阵
选择菜单中file→new→M-file
输入：
A=[123;
456;
789]
B=[987;
654;
321]
保存名为a1的M文件，退出编辑环境，此时在命令窗口中键入a1命令就可调出A和B矩阵。
结果为：
123
456
789
B=
987
654
321
2、矩阵的基本运算
已知A=[123;
求C=A+B
（1）直接在命令窗口中计算
输入A=[123;
789]；
回车
321]；
C=A+B回车
结果C=
101010
（2）在M文件中键入下列语句
C=A+B
保存为a2文件，并退出编程环境，在命令窗口中键入文件名a2命令，屏幕上出现A.B.C矩阵。
运用M文件编写计算C=A.*B,D=A*B的小程序，文件名为a3，并比较C和D的计算结果。
D=A*B
C=A.*B
D=
302418
846954
13811490
C=
91621
242524
21169
3、函数波形的绘制
（1）画出连续信号f（t）=3-2e-t（0≤t≤6）的波形
（2）画出离散信号f（k）=3k（0≤k≤6）的波形
程序代码
t=0:
0.1:
6;
y1=3-2*exp（-t）;
subplot（121）
plot（t,y1）;
title（'
08-f（t）=3-2exp（-t）'
）
k=0:
1:
y2=3.^k;
subplot（122）
stem（k,y2）
08-f（t）=3^k'
运行波形
注意plot是常用的绘制连续信号的函数，stem是绘制离散信号波形的函数
学生实验内容
运用MATLAB编写程序函数f（t）=3e-2k+4e-k（k>
0）;
f（t）=sin（πk/8）0<
k<
16的波形
16;
y1=sin（（k*pi）/8）;
plot（k,y1）;
08-f（k）=sin（（pi*k）/8）'
y2=3*exp（-2*t）+4*exp（-t）;
plot（t,y2）
08-f（t）=3*exp（-2t）+4*exp（-t）'
实验小结：
学会了用MATLAB语言来表示信号以及信号的实现。
实训2MATLAB中各信号的表示方法
一、实验目的
学会用MATLAB语言来表示信号及实现可视化
二、试验设备
三、实验原理
信号按照自变量的取值是否连续可分为连续时间信号和离散时间信号。
严格意义上来说，MATLAB数值计算的方法并不能处理连续信号，而是通过在等时时间间隔点的取样值来近似表示的，即当取样时间间隔足够小时，此时较多的抽样值就能较好的近似表示连续信号。
抽样间隔越小，连续信号表征准确性越好。
那么，离散信号与连续信号的表示不同之处在哪呢？
即连续信号自变量取值是连续的，离散信号的自变量取值是离散的，且必须是整数；
可视化命令不一样，连续信号用plot命令，而离散信号用stem命令。
同样，MATLAB软件提供了许多表征信号的内部函数，对于连续时间信号而言，诸如正余弦信号、指数信号和抽样信号等，对于离散信号而言，有单位冲激信号、单位阶跃信号等，为信号的表示提供极大的方便。
那么，复杂的混合信号就可以通过简单的函数的运算来获得。
四、实验内容例题演示
（1）正弦信号
（2）正弦信号的一般形式为f（t）=Ksin（ωt+∮）或f（t）=Kcos（ωt+∮）,例如绘制f（t）=3sin（πt+π/4），0≤t≤6的波形。
k=3;
w=pi;
phi=pi/4;
0.5:
ft=k*sin（w*t+phi）;
plot（t,ft）,gridon
axis（[0,6,-3.2,3.2]）
xlabel（'
t'
）,ylabel（'
ft'
正弦信号'
方法二（符号表达示法）
ft=sym（'
3*sin（pi*t+pi/4）'
）;
ezplot（ft,[0,6]）,gridon
两种方法都可以来产生信号，区别在于：
冒号表达式法波形光滑度受取样间隔影响，而符号表达式法，能较光滑绘制信号波形。
（2）矩形脉冲信号
矩形脉冲信号在MATLAB软件中用rectpuls函数来实现，语句格式为：
y=rectpuls（t,width）,结果产生一个幅度为1，宽度为width，且以t=0为对称轴的矩形脉冲信号，width缺省值为1。
产生下例矩形脉冲信号
f（t）=
t=-2:
0.01:
3;
t0=1.0;
width=2;
ft=3*rectpuls（t-t0,width）;
plot（t,ft）,gridon
axis（[-23-0.53.2]）
矩形脉冲信号'
周期性举行信号或方波，用函数square产生，语句格式为y=square（t,DUTY）,产生一个周期为2pi、幅值为+/-1。
其中DUTY为占空比DUTY%,缺省值为0.5。
产生频率为20GHz、占空比为30%的周期方波信号
0.001:
0.3;
ft=square（2*pi*10*t,30）;
axis（[00.3-1.21.2]）
周期方波信号'
（3）单位阶跃信号
heaviside（t）'
ezplot（ft,[-26]）,gridon
axis（[-26-0.21.2]）;
单位阶跃信号'
（3）三角波脉冲信号
非周期三角波脉冲信号在MATLAB中可以用函数tripuls来表示，其语句格式ft=tripuls（t,width,skew）上述函数格式用来产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心两边分别展开width/2的宽度大小，且斜度为skew的三角波脉冲信号。
其中，,width的默认值为1，skew取值范围为-1~+1（若为0，即为对称三角波脉冲信号），且最大幅度值1出现在t=（width/2）*skew的位置。
若要产生一个幅度为2，宽度为6，斜度为-1/2的非周期三角波脉冲信号，且绘制波形。
t=-4:
4
ft=2*tripuls（t,6,-0.5）;
axis（[-44-0.22.2]）
三角脉冲信号'
）
运行结果
如果要绘制周期性三角波脉冲信号，可以运用sawtooth函数来实现。
其格式为：
ft=sawtooth（t,width）。
用来产生一个周期为2pi，最大峰值为-1/+1的周期三角波信号。
Width取值范围为0~1之间，指定一个周期内ft最大值出现位置，width是该位置横坐标与周期的比值。
1）、编写绘制Sa（t）=sinc（t）=sin（t）/t,-10≤t≤10信号的波形的MATLAB程序，改变抽样间隔观察波形的变化，并记录运行曲线。
（运用两种以上方法解答）
①ft=sym（'
sinc（t）'
ezplot（ft,[-10,10]）,gridon
axis（[-10,10,-1.2,1.2]）
8-sin（t）/t'
②t=-10:
10
k=1;
w=1;
phi=0
ft=k*sinc（w*t+phi）;
axis（[-10,10,-1,1]）
8-t'
8-f1'
2）、编写绘制f（t）=u（t+0.5）-u（t-0.5）的波形。
（运用两种以上方法解答）
6
ft=uCT（t+0.5）-uCT（t-0.5）
axis（[-26-0.21.2]）
实训2第二题'
f1=（t>
=-0.5）
f2=（t>
=0.5）
f=f1-f2
heaviside（t+0.5）-heaviside（t-0.5）'
（1）单位阶跃信号
n=-4:
x=uDT（n）
stem（n,x,'
fill'
）,xlabel（'
n'
）,gridon
单位阶跃序列'
axis（[-46-0.21.2]）
（2）单边指数信号
n=0:
12;
a1=1.6;
a2=-1.6;
x1=a1.^n;
x2=a2.^n;
stem（n,x1,'
）,title（'
x（n）=1.6^{n}'
stem（n,x2,'
x（n）=（-1.6）^{n}'
（3）正弦信号
程序代码
n=0:
29;
x=sin（pi/8*n）
正弦序列'
axis（[0,30,-1.2,1.2]）;
运行结果
（4）单位冲激信号
n=-5:
5;
x=impDT（n）;
单位冲激序列'
axis（[-55-0.21.2]）;
1、当单边指数信号的底数改为0.6时，编写MATLAB程序绘制其波形，并与例题演示作比较。
a1=0.6;
a2=-0.6;
x（n）=0.6^{n}'
xlable（'
x（n）=（-0.6）^{n}'
学会了运用MAYLAB来实现信号的可视化。
实训三信号的幅度调制及MATLAB实现
1、掌握幅度调制的原理
2、对频谱产生初步认识
3、熟悉使用MATLAB软件来分析信号的调制问题及可视化
二、实验设备
微型计算机一台、MATLAB仿真软件一套
设信号f（t）的频谱为F（jω），现将f（t）乘以载波信号cos（ω0t）,得到高频的已调信号y（t），即：
其中，f（t）称为调制信号。
实现调制信号的原理图1所示
图1幅度调制原理图
从频域上看，以调制信号y（t）的频谱为原调制信号f（t）的频谱搬移到±
ω0处，幅度降为原F（jω）的1/2，即：
f（t）cos（ω0t）←→1/2{F[j（ω+ω0）]+F[j（ω-ω0）]}
上式即为调制原理，也是傅立叶变换性质中“频移特性”的一种特别情形。
这里采用的调制方法为抑制载波方式，即y（t）的频谱中不含有cos（ω0t）的频率分量。
MATLAB提供了专门的函数modulate（）用于实现信号的调制。
语句格式为：
y=modulate（x,Fc,Fs,’method’）
[y,t]=modulate（x,Fc,Fs）
其中，X为被调信号，Fc为载波信号，Fs为信号X的采样频率，method为所采用的调制方式为所采用的调制方式，若采用幅度调制、双边带调制、抑制载波调制，则’method’为’am’或’amdsd-sc’。
其语句格式为：
y=x*cos（2*pi*Fc*t）其中，y为已调信号，t为函数计算时间间隔向量。
四实验内容
设信号f（t）=sin（100πt）,载波频率为400Hz的余弦信号。
试用MATLAB实现调幅信号y（t），并观察f（t）的频谱和y（t）的频谱。
Fs=1000;
Fc=400;
N=1000;
N-2;
t=n/Fs;
x=sin（2*pi*50*t）;
subplot（221）
plot（t,x）;
t（s）'
ylabel（'
x'
被调信号'
axis（[00.1-11]）
Nfft=1024;
window=hamming（512）;
noverlap=256;
dflag='
none'
;
[Pxx,f]=psd（x,Nfft,Fs,window,noverlap,dflag）;
subplot（222）
plot（f,Pxx）
频率（Hz）'
功率谱（X）'
被调信号的功率谱'
grid
y=modulate（x,Fc,Fs,'
am'
subplot（223）
plot（t,y）
y'
已调信号'
[Pxx,f]=psd（y,1024,Fs,window,noverlap,dflag）;
subplot（224）
功率谱（Y）'
已调信号的功率谱'
设f（t）=u（t+1）-u（t-1）,f1（t）=f（t）（cos10π）,试用MATLAB画出f（t）、f1（t）的时域波形及其幅度调制频谱。
R=0.005;
t=-1.2:
R:
1.2;
f=Heaviside（t+1）-Heaviside（t-1）;
fl=f.*cos（10*pi*t）;
plot（t,f）
f（t）'
subplot（222）;
plot（t,fl）;
fl（t）=f（t）*cos（10*pi*t）'
Wl=40;
k=-N:
N;
W=k*Wl/N;
F=f*exp（-j*t'
*W）*R;
F=real（F）;
Fl=fl*exp（-j*t'
Fl=real（Fl）;
subplot（223）;
plot（W,F）;
W'
F（jw）'
subplot（224）;
plot（W,Fl）;
w'
Fl（jw）'
五、实验报告要求
1、理解和掌握信号幅度调制原理
2、理解程序和绘制运行波形
1、熟悉使用MATLAB软件来对信号进行采集
2、熟悉使用MATLAB软件来对信号进行重建
四、实验内容
clear;
wm=1;
wc=wm;
Ts=pi/wm;
ws=2*pi/Ts;
n=-100:
100;
nTs=n*Ts;
f=sinc（nTs/pi）;
Dt=0.005;
t=-15:
Dt:
15;
fa=f*Ts*wc/pi*sinc（（wc/pi）*（ones（length（nTs）,1）*t-nTs'
*ones（1,length（t））））;
error=abs（fa-sinc（t/pi））;
t1=-15:
f1=sinc（t1/pi）;
subplot（3,1,1）;
stem（t1,f1）;
kTs'
f（kTs）'
sa（t）=sinc（t/pi）临界采样信号'
subplot（3,1,2）;
plot（t,fa）;
fa（t）'
由sa（t）=sinc（t/pi）的临界采样信号重构sa（t）'
grid;
subplot（3,1,3）;
plot（t,error）;
error（t）'
tutle（'
临界采样信号与原信号的误差error（t）'
学生实验内容：
设信号f（t）=Sa（t）=sin（t）/t,在间隔分别为Ts=0.7π（令Ωm=1,Ωc=1.1Ωm）和Ts=1.5π（令Ωc=1Ωc=Ωm）的两种情况下，对信号f（t）进行采样，试编写MATLAB程序代码，并绘制出采样信号的波形、由采样信号得到的重构信号波形以及两信号的绝对误差波形。
在Ts=0.7π（令Ωm=1,Ωc=1.1Ωm）时。
程序代码：
wc=1.1*wm;
Ts=pi*0.7;
error=abs（fa-sin（t）/t）;
8-sa（t）=sin（t）/t临界采样信号'
8-由sa（t）=sin（t）/t的临界采样信号重构sa（t）'
8-临界采样信号与原始信号的误差error（t）'
运行波形：
程序代码：
Ts=1.5π（令Ωc=1Ωc=Ωm）
Ts=pi*1.5;
8-sa（t）=sinc（t）/t临界采样信号'
8-由sa（t）=sinc（t）/t的临界采样信号重构sa（t）'
五、实验报告要求
1、理解和掌握抽样定理内涵及相关过程（可以结合己学的通信原理抽样定理实现）。
2、运用MATLAB软件编写所给题目的程序，并要求给出运行波形。
实训五Simulink建模与仿真基础
1、学会运用MATLAB软件进行电路建模与仿真
2、学会运用Simulink建模求解微分方程
微型计算机一台、MATL
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