通原软件实验报告.docx
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通原软件实验报告
通原软件实验报告
篇一：
北京邮电大学通原软件实验报告
姓学
信息与通信工程学院通信原理软件实验报告
班
级：
名：
潘文斌
号：
日期：
【实验目的】
本实验是“通信原理”的一个组成部分。
在本实验中我们使用的软件工具是MATLAB。
实验的主要目的是：
1.掌握MATLAB软件的最基本运用。
MATLAB是一种很实用的数学软件，它易学易用。
MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是比较合适的。
2.了解计算机仿真的基本原理及方法，学习并掌握通过仿真的方法去研究通信问题的技能。
3.结合通原的教学，巩固加深对通信原理课有关内容的理解。
【实验原理】
从数学的角度来看，信息从一地传送到另一地的整个过程或者其各个环节不外乎是一些码或信号的变换过程。
例如信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调制等则是信号层次上的。
码的变换是易于用软件来仿真的。
要仿真信号的变换，必须解决信号与信号系统在软件中表示的问题。
实验八
【实验要求】
假设基带信号为m（t）=sin（XXπt）+2cos（1000πt），载波频率为20kHz，请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调波形和频谱。
【实验目的】
研究基带信号在AM、DSB-SC、SSB调制下的波形及频谱特性。
【仿真模型】
1.DSB-SC（双边带抑制载波调幅信号）s（t）是利用均值为零的模拟基带信号m（t）与正弦载波c（t）相乘得到，如图8.1.1
图8.1.1
DSB信号的数学表达式为
st=mt?
ct=m（t）Accos?
（ωct+φc）
经幅度调制后，基带信号的频谱被搬移到载频fc处。
在f>fc的频率分量为S（f）的上边带，在f 2.在双边带抑制载波调幅基础上再加上离散的大载波分量，是的接收机的解调可用包络检波器，比较经济。
AM表达式为
st=Ac[1+m（t）]cos?
2πfct
式中Accos?
2πfct是载波分量，对该调幅来说，为了在解调时使用包络检波而不失真的恢复出基带信号，则要求m（t）≤1，使得AM信号的包络Ac[1+m（t）]总是正的。
3.双边带抑制载波调幅要求信道带宽B=2W，其中W是模拟基带信号带宽。
从信息论观点来看，此双边带是有剩余度的，因而只要利用双边带中的任意一边带来传输，仍能在接收机解调出原基带信号，这样可以减少传送一已调信号的信道带宽。
本实验中，SSB信号产生方法如图8.1.2
s（t）
图8.1.2
SSB信号的表达式为：
s（t）=Acm（t）coswc
t?
Acm（t）sinwct
（f）=-jsign（f）M（f）m（t）是m（t）的希尔伯特变换，其频谱：
M
【流程图】
【实验程序】
%实验8
globaldtdfNtfTfs=800;T=200;N=T*fs;dt=1/fs;
t=[-T/2:
dt:
T/2-dt];%避零df=1/T;
f=[-fs/2:
df:
fs/2-df];%避零fm=0.5;%kHzfc=20;%kHz
m=cos（4*pi*fm*t）+2*sin（2*pi*fm*t）;M=t2f（m,fs）;
MH=-j*sign（f）.*M;%在频域进行希尔伯特变换mh=real（f2t（MH,fs））;%变换后信号
s1=m.*cos（2*pi*fc*t）+3*cos（2*pi*fc*t）;%AM信号s2=m.*cos（2*pi*fc*t）;%DSB
s3=m.*cos（2*pi*fc*t）-mh.*sin（2*pi*fc*t）;%SSB信号S1=t2f（s1,fs）;S2=t2f（s2,fs）;S3=t2f（s3,fs）;%AM信号figure
（1）
plot（f,abs（S1））%观察AM已调信号的幅度频谱axis（[-30,30,0,max（abs（S1））]）xlabel（'f/kHz'）ylabel（'|S1（f）|'）
title（'AM已调信号的幅频特性'）figure
（2）
plot（t,s1）%观察AM已调信号的波形axis（[0,4,-8,8]）xlabel（'t/ms'）ylabel（'s1（t）'）
title（'AM已调信号的波形图'）%DSB信号figure（3）
plot（f,abs（S2））%观察DSB已调信号的波形axis（[-30,30,0,max（abs（S2））]）xlabel（'f/kHz'）ylabel（'|S2（f）|'）
title（'DSB已调信号的幅频特性'）figure（4）
plot（t,s2）%观察DSB已调信号的波形axis（[0,4,-4,4]）xlabel（'t/ms'）ylabel（'s2（t）'）
title（'DSB已调信号的波形图'）%SSB信号figure（5）
plot（f,abs（S3））%观察SSB已调信号的波形axis（[0,30,0,max（abs（S3））]）xlabel（'f/kHz'）
篇二：
北邮通原软件实验报告
北京邮电大学实验报告
题目：
班级：
专业：
姓名：
成绩：
实验1：
抽样定理
一．实验目的
（1）掌握抽样定理
（2）通过时域频域波形分析系统性能
二．实验原理
抽样定理：
设时间连续信号m（t），其最高截止频率为fm，如果用时间间隔为T 抽样过程原理图（时域）重建过程原理图（频域）
具体而言：
在一个频带限制在（0，fh）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/（2fh）的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。
或者说，如果一个连续信号f（t）的频谱中最高频率不超过fh，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率fS≥2fh时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。
根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。
三．实验步骤
1.将三个基带信号相加后抽样，然后通过低通滤波器恢复出原信号。
实现验证抽样定理的仿真系统，同时在必要的输出端设置观察窗。
如下图所示
2.设置各模块参数
三个基带信号频率从上至下依次为10hz、20hz、40hz。
抽样信号频率fs设置为80hz，即2*40z。
（由抽样定理知，fs≥2fH）。
低通滤波器频率设置为40hz。
设置系统时钟，起始时间为0，终止时间设为1s.抽样率为1khz。
3.改变抽样速率观察信号波形的变化。
四．实验结果
五．实验建议、意见
将抽样率fs设置为小于两倍fh的值，观察是否会产生混叠失真。
实验2：
验证奈奎斯特第一准则
一．实验目的
（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输；
（2）掌握升余弦滚降滤波器的特性；（3）通过时域、频域波形分析系统性能。
二．实验原理
基带传输系统模型
奈奎斯特准则提出：
只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。
无码间干扰基带传输时，系统冲击响应必须满足x（nTs）=1（n=0）;x（nTs）=0（n=!
0）。
相应的推导出满足x（t）的傅里叶变换X（f）
应满足的充分必要条件：
该充要条件被称为无码间干扰基带传输的奈奎斯特准则。
奈奎斯特准则还指出了信道带宽与码速率的基本关系。
即Rb=1/Tb=2?
N=2BN。
说明了理想信道的频带利用率为Rb/BN=2。
在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用。
三．实验步骤
1.根据奈奎斯特准则，设计实现验证奈奎斯特第一准则的仿真系统，同时在必要输出端设置观察窗。
如下图所示
3.在不同情况下进行仿真
（1）在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，分别观察输入与输出信号的波形，解
调信号的眼图。
（2）在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，提高信源速率观察输入与输出信号波
形变化，解调信号的眼图。
（3）在信道B一定的条件下（无码间干扰），逐渐加入噪声，观察输入、输出信号
波形变化，解调信号的眼图。
篇三：
北邮通原软件实验报告
XX—XX学年第一学期
《通信原理软件》基础实验报告
专业电子信息工程
班级XX211103
姓名申宇飞学号XX210064班内序号03开课系室信通院实验中心报告日期XX年12月
目录
实验一AM、DSB-SC、SSB调幅信号仿真..............................................................................2
一、实验目的...............................................................................................................................2
二、实验原理...............................................................................................................................2
三、实验内容...............................................................................................................................3
四、程序流程图...........................................................................................................................4
五、源代码...................................................................................................................................6
六、仿真结果及分析（波形及频谱）.......................................................................................7
实验二单、双极性归零码仿真.................................................................................................12
一、实验目的.............................................................................................................................12
二、实验原理.............................................................................................................................12
三、实验内容.............................................................................................................................12
四、程序流程图.........................................................................................................................14
五、源代码.................................................................................................................................14
六、仿真结果及分析（码型图及功率谱密度图）.................................................................20
选做实验数字基带系统的仿真.............................................................................................23
一、实验目的.............................................................................................................................23
二、实验原理.............................................................................................................................23
三、实验内容.............................................................................................................................26
四、程序流程图.........................................................................................................................27
五、源代码.................................................................................................................................28
六、仿真结果及分析.................................................................................................................31
七、思考题.................................................................................................................................37
实验总结及心得体会.....................................................................................................................38
实验过程中遇到的问题及解决方案.............................................................................................38
参考文献.........................................................................................................................................39
实验一AM、DSB-SC、SSB调幅信号仿真
一、实验目的
假设基带信号为,载波频率为20kHz，仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。
通过仿真，了解抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、具有离散大载波的双边带调幅（AM）、单边带调幅（SSB）的基本原理，了解三种调幅方式的频谱特点。
二、实验原理
DSB-SC信号（双边带抑制载波调幅）
双边带抑制载波调幅信号是利用均值为零的模拟基带信号与正弦载波
得到，如下图所示：
相乘
此调幅信号的数学表达式为：
其中Ac为载波的幅值。
下面以单音频确定信号为例，说明抑制载波双边带调幅信号（DSB-SC）的波形和频谱特点：
设为单一频率的基带信号，的初始相位为零，即，另外，不妨设载波幅值Ac=1，则其频谱表达式为：
1SDSB（?
）?
[M（?
?
?
c）?
M（?
?
?
c）]2
由此表达式不难看出，经DSB-SC调制后，基带信号的频谱被搬移到载频处，而且DSB-SC调幅信号的带宽变为基带
信号带宽的2倍。
AM信号（具有离散大载波的双边带调幅）
该幅度调制是由DSB-SC信号加上一个离散的大载波分量（设载波的初始相位
），
则其表示式为：
式中要求基带信号波形，式中的是载波分量，
DSB-SC信号。
对于该调幅来说，为了在解调是使用包络检波而不失真地恢复出原基带信号
要求，使AM信号的包络总是正的。
定义：
其中，a为调幅系数。
AM信号又可以表示为
通过以上表达式，我们不难看出AM信号的频谱也是将基带信号的频谱搬移到载频处，而且AM调幅信号的带宽也变为基带信号带宽的2倍，但它与DSB-SC信号频谱的不同之处在于多了一个离散的大载波分量。
SSB信号（单边带调幅）
产生单边带调制信号的方法之一是先产生双边带抑制载波调幅信号，然后再将它通过边带滤波器，如下图：
单边带调制信号可以表示为：
通过以上表达式，我们不难看出SSB信号的频谱是将基带信号的频谱搬移到载频处，但SSB调幅信号的带宽与基带信号带宽相同，而且它没有离散的大载波分量。
是，则
三、实验内容
（一）方案思路
定义时域采样率、截断时间和采样点数，可得到载波和调制信号，容易根据调制原理
写出各调制信号表达式，由此可以画出时域波形图。
另外，对时域信号进行FFT变换，此处使用预先定义的t2f.sci函数替代，进行傅立叶变换，得到频谱，在频域作图即可。
（二）仿真模型
DSB-SC信号（双边带抑制载波调幅）
DSB信号的时域表达式为：
sDSB（t）?
m（t）cos?
ct
频域表达式为：
1SDSB（?
）?
[M（?
?
?
c）?
M（?
?
?
c）]2
AM信号（具有离散大载波的双边带调幅）
对于单音频信号
m（t）?
Amsin（2?
fmt）
进行AM调制的结果为：
sAM（t）?
Ac（A?
Amsin（2?
fmt））sin2?
fct?
AcA（1?
asin（2?
fmt））sin2?
fct其中调幅系数a?
Am，要求a?
1以免过调引起包络失真。
A
由Amax和Amin分别表示AM信号波形包络最大值和最小值，则AM信号的调幅系数为：
a?
SSB信号（单边带调幅）Amax?
AminAmax?
Amin
SSB信号只发送单边带，比DSB节省一半带宽，其表达式为：
sssB（t）?
1Amcosmtcoswmt21Amtsinwct2
四、程序流程图
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