标准实验报告1.docx
《标准实验报告1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《标准实验报告1.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
标准实验报告1
电子科技大学电子工程学院
标准实验报告
(实验)课程名称:
电子信息对抗实验
电子科技大学教务处制表
实验报告
(一)
学生姓名:
王超楠学号:
2013020904011
指导教师:
廖红舒/张花国
实验地点:
科研二号楼B453实验时间:
周二晚6:
30-9:
30
一、实验室名称:
信息对抗系统专业实验室
二、实验项目名称:
模拟通信信号生成实验
三、实验学时:
4学时
四、实验原理:
MATLAB软件具有编程实现简单、使用方便等优点,是目前应用广泛的计算机仿真软件,并且提供各种常用模拟、数字通信信号源生成函数的使用帮助文件。
因此让学生通过实际上机实验,熟悉MATLAB计算机仿真软件,可实现各种通信信号产生及分析仿真,从而加深对常规模拟通信信号的理解。
五、实验目的:
利用MATLAB软件编程实现模拟通信信号源的产生。
让学生通过实际上机实验,熟悉MATLAB计算机仿真软件,并加深对模拟通信信号的理解。
六、实验内容:
(1)产生调幅度为
,调制信息为
,载频为500Hz的复AM信号(AM解析信号),采样频率为2000Hz,时间长度为1s。
要求画出时域波形与频谱图。
改变调幅度的值(0到1之间),观察此时AM信号的时域和频域变化,并说明小的调幅度与大的调幅度对AM信号的影响。
(2)产生调制信息为
,载频为500Hz的复DSB信号(DSB解析信号),采样频率为2000Hz,时间长度为1s。
要求画出时域波形与频谱图。
(3)产生调制信息为
,分别产生载频为500Hz的复LSB信号和复USB,采样频率均为2000Hz,时间长度均为1s。
要求画出时域波形与频谱图。
(4)产生最大频偏为20Hz,调制信息为
,载频为500Hz的复FM信号(FM解析信号),采样频率为2000Hz,时间长度为1s。
要求画出FM信号的时域波形与频谱图。
改变频偏和调制信息的频率值,观察FM信号的时域和频域变化,并说明频偏和调制信息的频率值变大或变小时FM信号的时频域变化情况。
(5)分别给上述AM、DSB、LSB、USB和FM信号添加高斯白噪声,信噪比SNR任意设置,通过改变SNR(例如从-10dB变化到10dB),观察AM信号、DSB信号、LSB信号、USB信号和FM信号的时域波形和频谱,并说明在多大信噪比下,仍然能清晰看出这些信号的时域波形和频谱。
七、实验器材(设备、元器件):
计算机、Matlab仿真软件
八、实验步骤:
1学习MATLAB软件的使用并学习其通信信号帮助工具箱;
2利用MATLAB语言编写各种信号源,并画图分析各种模拟通信信号的时域和频域等特性。
实验Matlab程序:
九、实验数据及结果分析
根据上述实验程序得到的实验数据及结果如下:
(1)AM信号的产生代码以及时域、频域波形如下:
fs=2000;
fc=500;
t=0:
1/fs:
1;
mt=10*sin(2*pi*50*t+pi);
w=-fs/2:
1:
fs/2;
figure
(1)
Q=0.5;
A0=Q*abs(mt);%因为调幅度为50%,所以Q=0.5
yt=[A0+mt].*cos(2*pi*fc*t);
subplot(311)
plot(t,A0+mt);
title('A0+mt信号时域波形');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(312)
plot(t,yt);
title('AM信号时域波形');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(313)
plot(w,abs(fftshift(fft(yt))));
title('AM信号频域波形');
xlabel('f/Hz');
gridon;
B).当改变调幅度,使Q=0.2时的时域、频域波形如下
C).Q=0.8时,时域和频域波形如下
实验分析:
调幅度对AM信号的影响
因为
,增大调幅度相当于减小直流分量Ac,而
,再结合图像可知,当Q增大时频谱的载波谱线的幅度在逐渐减小。
随着Q的增大,时域的包络只是一部分是余弦形状,各余弦包络之间逐渐接近于零。
(2)产生DSB信号的代码如下:
fs=2000;
fc=500;
t=0:
1/fs:
1;
mt=3*sin(2*pi*100*t+pi/4);
w=-fs/2:
1:
fs/2;
figure
(1)
yt=mt.*cos(2*pi*fc*t);
subplot(311)
plot(t,mt);
title('mt信号时域波形');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(312)
plot(t,yt);
title('双边带信号y(t)的时域波形');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(313)
plot(w,abs(fftshift(fft(yt))));
title('双边带信号y(t)的频域波形');
xlabel('f/Hz');
gridon;
B).DSB信号的时域、频域波形:
(3)USBLSB信号产生的代码:
fs=2000;
fc=500;
t=0:
1/fs:
1;
mt=3*sin(2*pi*100*t+pi/4);
yt=mt.*cos(2*pi*fc*t);
f=-fs/2:
1:
fs/2;
a=zeros(1,500);
b=ones(1,500);
Husbw=[a,b,0,b,a];
Ytw=abs(fftshift(fft(yt).*Husbw));
figure
(1)
subplot(311)
plot(t,ifft(Ytw));
title('保留上边带信号时域波形图');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(312)
plot(f,abs(fftshift(fft(yt))));
title('原信号频谱');
xlabel('f/Hz');
gridon;
subplot(313)
plot(f,Ytw);
title('保留上边带信号频域波形图');
xlabel('f/Hz');
gridon;
figure
(2)
Hlsbw=[b,a,1,a,b];
Yw=abs(fftshift(fft(yt).*Hlsbw));
subplot(311)
plot(t,ifft(Yw));
title('保留下边带时域波形图');
xlabel('t/s');
gridon;
subplot(312)
plot(f,abs(fftshift(fft(yt))));
title('原信号频谱');
xlabel('f/Hz');
gridon;
subplot(313)
plot(f,Yw);
title('保留下边带信号频域波形图');
xlabel('f/Hz');
gridon;
B).仿真图像
USB信号:
LSB信号:
(4)产生FM信号的代码:
fs=2000;
fm=20
wmax=2*pi*20;
fc=500;
t=0:
1/fs:
1;
mt=3*sin(2*pi*fm*t);
ft=-wmax*3/(40*pi)*cos(40*pi*t);
yt=cos(2*pi*fc*t+ft);
f=-fs/2:
1:
fs/2;
figure
(1)
subplot(211)
plot(t,yt);
subplot(212)
plot(f,abs(fftshift(fft(yt))));
FM信号的仿真图形如下:
将调制信息的频率增大到200Hz时的时域频域波形图
改变最大频偏为200Hz,400Hz,600Hz的仿真波形图,
实验结果分析:
(5)
SNR=-10时,
加高斯白噪声的AM信号
加高斯白噪声的DSB信号
加高斯白噪声的USB信号
加高斯白噪声的LSB信号
加高斯白噪声的FM信号
B.SNR=1时,AM,DSB,USB,LSB,FM信号的仿真图形分别如下,
C.SNR=5时,AM,DSB,USB,LSB,FM信号的仿真图形分别如下,
通过MATLAB仿真实验可大约测得当SNR大于-3dB时,可以勤分析的看出这些信号的时域和频谱
十、实验结论
可以通过对模拟信号的理论分析,用MATLAB产生相应的模拟信号,并可以分析时域、频域波形图,可以加深对模拟信号的理解。
十一、总结及心得体会
利用MATLAB软件编程实现模拟通信信号源的产生,通过实际上机实验,熟悉MATLAB计算机仿真软件,并加深了对模拟通信信号的理解。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议:
报告评分:
指导教师签字: