【精品】通原报告1(杜)
湘準大学通信原理 卖验掖告书 课程名称:通信原理 题 § —数字基带传输系统的MATLAB仿真. — 模拟信号幅度调制仿真实验— 学生姓名:杜康华 学 号: 2009550619 班 级:_2009级通信工程一班 指导教师:田淑娟 2011年 11月 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。 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。 3.1信号及系统在计算机中的表示 3.1.1时域取样及频域取样 一般来说,任意信号S(t)是定义在时间区间(-8, +8)上的连续函数,但所有计算机 的CPU都只能按指令周期离散运行,同时计算机也不能处理(-8, +8)这样一个时间 段。为此将把S(t)按区间,22卅1」ILI截短为Sr(t),再对sT(t)按时间间隔At均匀取 样,得到取样点数为: TNtt=^ (3-1) 仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。撚At反映了仿真系统对信号波形的分辨率, △ t越小,则仿真的精确度越高。据通信原理所学,信号被取样以后,对应的频谱时频 率的周期函数,其重复周期是1“。如果信号的最高频率为f”,那么必须有 才能保证不发生频域混叠失真。 3.1.2频域分析 为了方便仿真,我们 利用MATLAB提供的函数编写了两个函数t2f和f2t。t2f的功能是做傅立叶 变换,f2t的功能是做傅立叶反变换,它们的引用格式分别为X=t2f(x)及 x=f2t (X),其中x是时域信号x(t)j截短并采样所得的取样值矢量,X是对 x (t)的傅立叶变换X (f)截短并采样所得的取样值矢量。 任意信号s(t)的功率谱的定义是 3.2与随机信号产生相关的指令 3.2.1高斯噪声的产生 由于函数randn(l,N)产生N个互不相关的、均值为零、方差为1的高斯随机数,所以可用 它来产生高斯白噪声。 3.2.2随机码序列的产生 语句round(rand(l,M))产生M个取值1、0等概的随机码。函数round表示四舍五入。 函数rand产生均匀分布于区间[0, 1]的随机数。 语句sign(rand(l,M))产生M个取值±1等概的随机码。函数sign(x)对矢量x的元素取正 负号,而高斯数randn取正负数的概率是相等的。 3.2.3产生数字随机信号的一般方法 impfr)= (一 7;) 3.3信号的仿真 3.3.1连续时间信号的仿真 在《通信原理》课程中,单位阶跃信号u(t)和单位冲激信号8 (t)是二个非常有用的信号。 它们的定义如下: o 0. t=0); % y = 1 for t > 0, else y = 0 y = (u(t)-u(t-dt))/dt; 〃控制图形的时间范围在0~2秒之间,纵坐标在 -0.5 ~ 1.5 之间 ⑷修改程序Programi_4,并以QI一4为文件名存盘,利用axis()函数,将图形 窗口的横 坐标范围改为-2WnW5,纵坐标范围改为-1.5W x W1.5。 修改Programi_4后得到的程序Ql_4如下: clear, close all, 〃定义离散信号X的各点的值的 大小 〃调用绘制离散信号的波形图函数 n = -5:5; x = [zeros(l,4), 0.1, 1.1,・ 1.2, 0, 1.3, zeros(l,2)]; stem(n,x,,filledVr,) grid on, axis([-2,5,-1.5,1.5]) 信号波形图如下: (5)根据示例程序的编写方法,编写一个MATLAB程序,以Ql_5文件名存盘,