通信原理Matlab仿真实验报告.docx
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通信原理Matlab仿真实验报告
通信原理Matlab仿真
实验报告
学号：
姓名：
实验一
1、利用Matlab实现矩形信号串信号分解与合成
⑴Matlab程序代码：
①矩形信号串信号分解与合成函数rectexpd（）：
functionrectexpd（T1,T0,m）
%矩形信号串信号分解与合成
%T1：
矩信号区间为（-T1/2，T1/2）
%T0：
矩形矩信信号串周期
%m:
傅里叶级数展开项次数
t1=-T1/2:
0.01:
T1/2;t2=T1/2:
0.01:
（T0-T1/2）;
t=[（t1-T0）';（t2-T0）';t1';t2';（t1+T0）'];
n1=length（t1）;n2=length（t2）;%根据周期矩形信号函数周期,计算点数
f=[ones（n1,1）;zeros（n2,1）;ones（n1,1）;zeros（n2,1）;ones（n1,1）];%构造周期矩形信号串
y=zeros（m+1,length（t））;y（m+1,:
）=f';
figure
（1）;
plot（t,y（m+1,:
））;%绘制周期矩形信号串
axis（[-（T0+T1/2）-0.5,（T0+T1/2）+0.5,0,1.2]）;
set（gca,'XTick',[-T0,-T1/2,T1/2,T0]）;
set（gca,'XTickLabel',{'-T0','-T1/2','T1/2','T0'}）;
title（'矩形信号串'）;gridon;
a=T1/T0;
pause;%绘制离散幅度谱
freq=[-20:
1:
20];mag=abs（a*sinc（a*freq））;
stem（freq,mag）;
x=a*ones（size（t））;
fork=1:
m%循环显示谐波叠加图形
pause;
x=x+2*a*sinc（a*k）*cos（2*pi*t*k/T0）;
y（k,:
）=x;
plot（t,y（m+1,:
））;holdon;
plot（t,y（k,:
））;holdoff;gridon;
axis（[-（T0+T1/2）-0.5,[T0+T1/2]+0.5,-0.5,1.5]）;
title（strcat（num2str（k）,'次谐波叠加'））;
xlabel（'t'）;end
pause;
plot（t,y（1:
m+1,:
））;gridon;
axis（[-T0/2,T0/2,-0.5,1.5]）;
title（'各次谐波叠加'）;xlabel（'t'）;
②在命令窗口调用rectexpd（）函数：
T1=5;
T0=10;
m=5;
rectexpd（T1,T0,m）
⑵Matlab仿真结果：
2、利用Matlab实现连续信号卷积运算
⑴Matlab程序代码：
①连续信号卷积运算的通用函数sconv（）：
function[f,k]=sconv（f1,f2,k1,k2,p）
f=conv（f1,f2）;f=f*p;
k0=k1
（1）+k2
（1）;
k3=length（f1）+length（f2）-2;
k=k0:
p:
k3*p;
subplot（2,2,1）;
plot（k1,f1）;
title（'f1（t）'）;
xlabel（'t'）;
ylabel（'f1（t）'）;
subplot（2,2,2）;
plot（k2,f2）;title（'f2（t）'）;
xlabel（'t'）;
ylabel（'f2（t）'）;
subplot（2,2,3）;
plot（k,f）;
title（'f（t）=f1（t）*f2（t）'）;
xlabel（'t'）;
ylabel（'f（t）'）;
h=get（gca,'position'）;
h（3）=2.5*h（3）;
set（gca,'position',h）;
②在命令窗口调用sconv（）函数：
p=0.01;
k1=0:
p:
2;
f1=exp（-k1）;
k2=0:
p:
3;
f2=ones（1,length（k2））;
[f,k]=sconv（f1,f2,k1,k2,p）
⑵Matlab仿真结果：
实验二
1、用Matlab模拟图形A律解码
⑴Matlab程序代码：
①建立函数ADecode（）
functiony=ADecode（code,n）
codesize=size（code）;
cr_len=codesize
（1）;
cl_len=codesize
（2）;
ca=zeros（1,cl_len-1）;
fori=1:
cr_len
ca=code（i,2:
n）;
s=0;
forj=1:
n-1
s=s+ca（j）*2^（n-1-j）;
end
a=code（i,1）;
y（i）=s*（（-1）^（a+1））;
end
y=y/（2^（n-1））;
A=87.6;
A1=1+log（A）;
forj=1:
length（y）
if（y（j）>=0）
if（y（i）<=1/A1）
y（j）=y（j）*A1/A;
else
y（j）=exp（y（j）*A1-1/A）;
end
else
temp=-y（j）;
if（temp<=1/A1）
y（j）=-temp*A1/A;
else
y（j）=-exp（temp*A1-1）/A;
end
end
end
②建立函数APCM（）
functioncode=APCM（x,n）
xmax=max（abs（x））;
x=x/xmax;
xlen=length（x）;
y=zeros（1,xlen）;
A=87.6;
A1=1+log（A）;
fori=1:
xlen
ifx（i）>=0
ifx（i）<=1/A
y（i）=（A*x（i））/A1;
else
y（i）=（1+log（A*x（i）））/A1;
end
else
x1=-x（i）;
ifx1<=1/A
y（i）=-（A*x1）/A1;
else
y（i）=-（1+log（A*x1））/A1;
end
end
end
y1=y*（2^（n-1）-1）;
y1=round（y1）;
code=zeros（length（y1）,n）;
c2=zeros（1,n-1）;
fori=1:
length（y1）
if（y1（i）>0）
c1=1;
else
c1=0;y1（i）=-y1（i）;
end
forj=1:
n-1
r=rem（y1（i）,2）;
y1（i）=（y1（i）-r）/2;
c2（j）=r;
end
c2=fliplr（c2）;
code（i,:
）=[c1c2];
end
③在新函数中调用前两个函数
t=0:
0.01:
1;
x=sin（2*pi*t）;
code=APCM（x,7）;
y=ADecode（code,7）;
subplot（2,1,1）
plot（t,x）;
title（'原函数的图形'）;
subplot（2,1,2）
plot（t,y）;
title（'解码后函数的图形'）;
⑵Matlab仿真结果：
2、用Matlab模拟DSB调制及解调过程
⑴Matlab程序代码：
closeall;
clearall;
dt=0.001;%采样时间间隔
fm=1;%信源最高频率
fc=10;%载波中心频率
N=4096;
T=N*dt;
t=0:
dt:
T-dt;
mt=sqrt
（2）*cos（2*pi*fm*t）;%信源
s_dsb=mt.*cos（2*pi*fc*t）;%DSB-SC双边带抑制载波调幅
B=2*fm;
figure
（1）;
subplot（311）
plot（t,s_dsb,'b-'）;
holdon;%画出DSB信号波形
plot（t,mt,'r--'）;%画出m（t）信号波形
title（'DSB调制信号'）;
xlabel（'t'）;
gridon;
%DSBdemodulation
rt=s_dsb.*cos（2*pi*fc*t）;
rt=rt-mean（rt）;
[f,rf]=T2F（t,rt）;
[t,rt]=lpf（f,rf,B）;
subplot（312）
plot（t,rt,'k-'）;
holdon;
plot（t,mt/2,'r--'）;
title（'相干解调后的信号波形与输入信号的比较'）;
xlabel（'t'）;
gridon;
subplot（313）
[f,sf]=T2F（t,s_dsb）;%求调制信号的频谱
psf=（abs（sf）.^2）/T;%求调制信号的功率谱密度
plot（f,psf）;
axis（[-2*fc2*fc0max（psf）]）;
title（'DSB信号功率谱'）;
xlabel（'f'）;
gridon;
⑵Matlab仿真结果：
实验三
1、用Matlab模拟双极性归零码
⑴Matlab程序代码：
functiony=drz（x）
t0=300;
x=[100110000101];
t=0:
1/t0:
length（x）;
fori=1:
length（x）;
if（x（i）==1）
forj=1:
t0/2
y（t0/2*（2*i-2）+j）=1;
y（t0/2*（2*i-1）+j）=0;
end
else
forj=1:
t0/2
y（t0/2*（2*i-2）+j）=-1;
y（t0/2*（2*i-1）+j）=0;
end
end
end
y=[y,x（i）];M=max（y）;m=min（y）;
subplot（211）
plot（t,y）;gridon;
axis（[0,i,m-0.1,M+0.1]）;
title（'100110000101'）;
⑵Matlab仿真结果：
2、用Matlab产生2FSK信号
⑴Matlab程序代码：
①建立函数fskdigital（）
functionfskdigital（s,f1,f2）
t=0:
2*pi/99:
2*pi;
m1=[];c1=[];b1=[];
forn=1:
length（s）
ifs（n）==0;
m=ones（1,100）;
c=sin（f2*t）;
b=zeros（1,100）
elses（n）==1;
m=ones（1,100）;
c=sin（f1*t）;
b=ones（1,100）
end
m1=[m1m];c1=[c1c];b1=[b1b];
end
fsk=c1.*m1;
subplot（211）;
plot（b1,'r'）title（'原始信号'）;
axis（[0100*length（s）-0.11.1]）;
gridon;
subplot（212）;
plot（fsk）title（'2FSK信号'）;
gridon;
②在命令窗口调用函数fskdigital（）
>>s=[10110010];
f1=200;
f2=100;
fskdigital（s,f1,f2）
⑵Matlab仿真结果：
3、用Matlab的simulink模块模拟三角波的分解与还原
⑴模块图
⑵仿真结果：
①三角波原图
②用矩形波近似的冲击函数
③分解后的三角波
④经低通还原的三角波
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