通信原理实验报告 实验一二.docx
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通信原理实验报告实验一二
通信原理
实验一
实
验
报
告
实验日期：
2014年12月11日
学院：
信息工程学院
班级：
12级电子信息工程二班
学号：
2012600119
姓名：
张正洁
指导老师：
彭思齐
实验一数字基带传输系统的MATLAB仿真
一、实验目的
1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数；
2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生；
3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握
卷积的计算方法、卷积的基本性质；
4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的
常用基本性质；
5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用
MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。
基本要求：
掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写
MATLAB程序，实现各种常用信号的MATLAB实现，并且以图形的方式再现各种信号的波形。
二、实验内容
1、编写MATLAB程序产生离散随机信号
2、编写MATLAB程序生成连续时间信号
3、编写MATLAB程序实现常见特殊信号
三、实验原理
从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。
而从数学的角度来看，
信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。
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处理。
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。
四、实验步骤
（1）分析程序program1_1每条指令的作用，运行该程序，将结果保存，贴在下面的空白
处。
然后修改程序，将dt改为0.2，并执行修改后的程序，保存图形，看看所得图形的效果
怎样。
dt=0.01时的信号波形
dt=0.2时的信号波形
请问：
上述的两幅图形有什么区别，哪一副图形看起来更接近于实际信号波形？
为什么
会有这种区别？
答：
取点变少，间距变大，发生失真
（2）修改program1_1,，存盘程序名为Q1_2，生成实指数信号x（t）=exp（-2*t）
。
要求在图形中
加上网格线，并使用函数axis（）控制图形的时间范围在0~2秒之间。
然后执行该程序，保存所
的图形。
修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下：
%program1_1
%Thisprogramisusedtogenerateasinusoidalsignalanddrawitsplot
clear,%Clearallvariables
closeall,%Closeallfigurewindows
dt=0.01;%Specifythestepoftimevariable
t=-2:
dt:
2;%Specifytheintervaloftime
x=exp（-2*t）;%Generatethesignal
plot（t,x）
gridon,
axis（[0,2,-0.5,1.5]）%Openafigurewindowanddrawtheplotofx（t）
title（'…'）
xlabel（'Timet（sec）'）
图形结果如下：
（3）将前文中所给的单位冲激信号和单位阶跃信号的函数文件在MATLAB文件编辑器
中编写好，并分别以文件名delta和u存入work文件夹中以便于使用。
抄写函数文件delta如下：
%deltafunction
functiony=delta（t）
dt=0.01;
y=（u（t）-u（t-dt））/dt;
抄写函数文件u如下：
%Unitstepfunction
functiony=u（t）
y=（t>=0）;%y=1fort>0,elsey=0
（4）修改程序Program1_4，并以Q1_4为文件名存盘，利用axis（）函数，将图形窗口的横
坐标范围改为-2≤n≤5，纵坐标范围改为-1.5≤x≤1.5。
修改Program1_4后得到的程序Q1_4如下：
%Program1_4
%Thisprogramisusedtogenerateadiscrete-timesinusoidalsignal
%anddrawitsplot
clear,%Clearallvariables
closeall,%Closeallfigurewindows
n=-5:
5;%Specifytheintervaloftime
x=[zeros（1,4）,0.1,1.1,-1.2,0,1.3,zeros（1,2）];%Generatethesequence
stem（n,x,'filled','r'）%Openafigurewindowanddrawtheplotofx[n]
title（'…'）
gridon,
axis（[-2,5,-1.5,1.5]）
信号的波形图
（5）根据示例程序的编写方法，编写一个MATLAB程序，以Q1_5文件名存盘，给给定信号
x=exp（-0.5*t）.*u（t）;求信号y（t）=x（1.5t+3），并绘制出x（t）和y（t）的图形。
编写的程序Q1_5如下：
clear,
closeall,
t=-5:
0.01:
5;
x=exp（-0.5*t）.*u（t）;
y=exp（-0.5*（1.5*t+3））.*u（1.5*t+3）;
subplot（211）
plot（t,x）
gridon,
title（'x（t）…'）
subplot（212）
plot（t,y）
gridon,
title（'y（t）…'）
xlabel（'Q1_5'）
x（t）和y（t）的图形分别为：
通信原理
实验二
实
验
报
告
实验日期：
2014年12月11日
学院：
信息工程学院
班级：
12级电子信息工程二班
学号：
2012600119
姓名：
张正洁
指导老师：
彭思齐
实验二模拟信号幅度调制仿真实验
一、实验目的
1.加深对模拟线性调制的原理与实现方法的理解；
2.掌握AM、DSB、SSB功率谱密度函数的特点，并进行对比；
3.掌握MATLAB基本指令的使用；
4.掌握MATLAB中M文件的调试以及子函数调用的方法。
二、实验内容
1.复习AM、DSB和SSB调制的相关原理
2.编写MATLAB程序实现AM调制；
3.编写MATLAB程序实现DSB调制；
4.编写MATLAB程序实现SSB调制；
三、实验原理
调制是一个将信号变换成适于在信道传输的过程。
由于信源的特性与信道的特性可能不
匹配，直接传输可能严重影响传输质量。
模拟调制针对的信源为模拟信号，常用的模拟调制
有调幅、调相、调频。
本次实验进行的是模拟信号的幅度调制。
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号做线性变化的过程。
由
于已调信号的幅度随基带信号的规律呈正比地变化，这一特点反映在频谱结构上，表现为已
调信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
所以，幅度调制通常又称为线性调
制。
幅度调制包括AM、DSB和SSB调制。
四、实验步骤0
（1）按照3.1所提供的AM调制的思路，运行提供的范例程序，存档为Q2_1，并将所
得的结果存盘，贴在下面空格处。
（2）程序1中定义加入的直流分量为A0=2，请在A0的值分别改为1和10，看得到的调
制波形会有什么变化？
A0=1的调制波形
A0=10时的调制波形
请问，调制波形为什么会有这种变化，这种变化会造成什么影响？
答：
（3）按照3.2所提供的DSB调制的思路，运行提供的范例程序，存档为Q2_2，并将所
得的结果存盘，贴在下面空格处。
（4）按照3.3所提供的相移法进行SSB调制的思路，运行提供的范例程序，存档为Q2_3，
并将所得的结果存盘，贴在下面空格处。
（5）按照3.3所提供的滤波法进行SSB调制的思路，编写用滤波法实现SSB调制的程
序，存档为Q2_4，并将所得的结果存盘，贴在下面空格处。
（提示：
使用LPF函数实现滤波）
程序为：
closeall;
clearall;
dt=0.001;
fm=1;
fc=10;
T=5;
t=0:
dt:
T;
mt=sqrt
（2）*cos（2*pi*fm*t）;
s_dsb=mt.*cos（2*pi*fc*t）;
B=2*fm;
figure
（1）;
subplot（311）;
plot（t,s_dsb）;
holdon;
plot（t,mt,'r--'）;
title（'DSB调制信号'）;
xlabel（'t'）;
f_dsb=fft（s_dsb）;
temp=f_dsb;
temp（[50:
4953]）=0;
s_ssb=ifft（temp）;
subplot（312）;
plot（t,s_ssb）;
holdon;
plot（t,mt,'r--'）;
title（'SSB上边带'）;
xlabel（'t'）;
temp=f_dsb;
temp（[1:
49]）=0;
temp（[4953:
end]）=0;
s_ssb=ifft（temp）;
subplot（313）;
plot（t,s_ssb）;
holdon;
plot（t,mt,'r--'）;
title（'SSB下边带'）;
xlabel（'t'）;
实验结果为：
（6）按照实验原理中介绍的功率谱的计算公式，在同一图形的四个子图中，分别画出
基带信号、AM调制信号、DSB调制信号和SSB调制信号的功率谱，要求写出响应的程序，画
出图形，并在图中标出相应的标题和坐标轴。
程序为：
closeall;clearall;
dt=0.001;
fm=1;
fc=10;
T=5;
t=0:
dt:
T;
mt=sqrt
（2）*cos（2*pi*fm*t）;
A=2;
s_am=（A+mt）.*cos（2*pi*fc*t）;
s_dsb=mt.*cos（2*pi*fc*t）;
s_ssb=real（hilbert（mt）.*exp（j*2*pi*fc*t））;
subplot（221）
[f,sf]=T2F（t,mt）;
psf=（abs（sf）.^2）/T;
plot（f,sf）;
axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;
title（'基带信号功率谱'）;
xlabel（'f'）;
subplot（222）
[f,sf]=T2F（t,s_am）;
psf=（abs（sf）.^2）/T;
plot（f,psf,'r-'）;
holdon;
axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;
title（'AM信号功率谱'）;
xlabel（'f'）;
subplot（223）
[f,sf]=T2F（t,s_dsb）;
psf=（abs（sf）.^2）/T;
plot（f,sf）;
axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;
title（'DSB信号功率谱'）;
xlabel（'f'）;
subplot（224）
[f,sf]=T2F（t,s_ssb）;
psf=（abs（sf）.^2）/T;
plot（f,psf）;
axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;
title（'SSB信号功率谱'）;
xlabel（'f'）;
请分析四个子图中，基带信号、AM调制信号、DSB调制信号和SSB调制信号的功率谱性
质，对比其频域特性的区别，并分析为什么会有这些区别。
答：
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