北邮通原软件实验

1、实验一实验目的：假设基带信号为m(t)=sin(2000 t)+2cos(1000 t)，载波频率为20kHz, 请仿真出 AM， DSB-SC， SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。1 AM信号：（ 1）信号的表达式（ 3）流程图AM信号s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t);绘制时域波形及频谱傅氏变换 S= t2f(s,fs)（2）源代码%AM 信号的产生fs= 800;%采样频率T= 200;%截短时间N= T*fs;%采样点数dt= 1/fs;t= -T/2:dt:T/2-dt;df= 1/T;f=-fs/2:df:fs/2-df;fm= 1;fc= 20;KHzm

2、s% kHz% kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t);%AM信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S1)title('AM信号频谱 ')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis(-25,25,0,max(abs(S1);%xset('window',2)figure(2)plot(t,s1)title('AM信号波形 ')xlabel('t')ylabel

3、('s(t)')axis(-3,3,-3,3);（ 4）实验结果精选文库)t(s)f(SAM信号波形3210-1-2-3-2-10123-3t(ms)AM信号频谱1009080706050403020100-20-15-10-50510152025-25f(kHz)-2精选文库2 DSB-SC信号（1）信号的产生和表达式s tm t c tm t Ac cosctc（2）流程图DSC-SB信号s= m.*cos(2*pi*fc*t);绘制时域波形及频谱傅氏变换 S= t2f(s,fs)（3）源代码fs= 800;%KHzT= 200;%msN= T*fs;dt= 1/fs;t=

4、 -T/2:dt:T/2-dt;df= 1/T;f=-fs/2:df:fs/2-df;fm= 1;% kHzfc= 20;% kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= m.*cos(2*pi*fc*t);%DSB-SC 信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S2)title('DSB-SC 信号频谱 ')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis(-25,25,0,max(abs(S2);figure(2)plot(t,s2)title('DSB-SC

5、 信号波形 ')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis(-1,4,-3,3);（4）实验结果-3精选文库DSB-SC 信 号 波 形321)t(s0-1-2-3-0.500.511.522.533.54-1t(ms)DSB-SC 信 号 频 谱10090807060)f(50S403020100-25-20-15-10-50510152025f(kHz)2DSC-SB 频谱-4精选文库3 SSB信号（1）信号的产生和表达式s上tsDSB SC AMts下tAc m tcos2f ctsin 2fc tAc m tsSSBtAc m t

6、cos2sin 2 fc tf ct mAc m t（2）流程图SSB信号s= m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t);绘制时域波形及频谱傅氏变换 S= t2f(s,fs)（3）源代码：%SSB 信号的产生fs= 800;%KHzT= 200;%msN= T*fs;dt= 1/fs;t= -T/2:dt:T/2-dt;df= 1/T;f=-fs/2:df:fs/2-df;fm= 1;% kHzfc= 20;% kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);M= t2f(m,fs);MH=-j*sign(f).*M;%在频域进行希尔

7、伯特变换mh= real(f2t(MH,fs);%希尔伯特变换后的信号s= m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t); %SSB signalS= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S3)title('SSB 信号频谱 ')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis(-25,25,0,max(abs(S3)figure(2)plot(t,s3)title('SSB 信号波形 ')xlabel('t')ylabel('s(t)'

8、)axis(0,6,-3,3)-5精选文库（4）实验结果)t(s)f(SSSB信号波形3210-1-2-30123456t(ms)SSB信号频谱200180160140120100806040200-20-15-10-50510152025-25f(kHz)-6精选文库实验二实验目的：假设基带信号为m(t)=sin(2000 t)+2cos(1000t)+4sin(500 t+ /3),载波频率为 40kHz，仿真产生FM信号，观察波形与频谱，并与卡松公式作对照。FM的频率偏移常数是 5kHz/V 。（1）信号表达式（2）流程图设定采样频率、采样点数、时间截短等FM信号phi= 2*pi*Kf

9、*cumsum(m)*dt;s= cos(2*pi*fc*t+phi);绘制时域波形及频谱傅氏变换 S= t2f(s,fs)（3）源代码fs= 800; %kHzT= 16;%msN= T*fs;dt= 1/fs;t= -T/2:dt:T/2-dt;df= 1/T;f= -fs/2:df:fs/2-df;fm= 1;%kHzKf= 5; %kHz/Vfc= 40; %kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*pi*fm*t)+4*sin(0.5*pi*fm*t+pi/3);phi= 2*pi*Kf*cumsum(m)*dt;%求相位s= cos(2*pi*fc*t+phi);%

10、 s(t)S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S).2)title('FM 信号功率谱 ')xlabel('f')ylabel('S(f)')-7精选文库axis(-80,80,0,max(abs(S).2); % 功率谱密度为|S|2figure(2)plot(f,abs(S)title(' 调制信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis(-80,80,0,max(abs(S);figure(3)plot(t,s)title('FM

11、 信号波形 ')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis(0,3,-2,2);（4）实验结果FM信号波形21.510.5)t(s0-0.5-1-1.5-200.511.522.53t(ms)-8精选文库调制信号频谱1.41.210.8)f(S0.60.40.20-60-40-20020406080-80f(kHz)试验结论：fm 取 1kHz, 用卡松公式计算得到FM 信号带宽 :Bfm=2*(Kf*max(abs(m)+1) = 66.8325与 FM 频谱图比较，基本相等，说明实验FM 信号带宽与理论值基本相符。时域图也可看到疏密不

12、同的波形，符合FM 信号的特点。实验三实验目的：通过仿真测量占空比为 25%、 50%、 75%以及 100%的单、双极性归零码波形及其功率谱。clearall;closeall;L=32;%每个码元间隔内的采样点数N=213;%总采样点数M=N/L;%总码元数Rb=2;%码元速率Ts=1/Rb;%比特间隔fs=L/Ts;%采样速率T=N/fs;%截断时间Bs=fs/2;%系统带宽t=-T/2+0:N-1/fs;%时域采样点-9精选文库f=-Bs+0:N-1/T;%频域采样点L0=input(' 请输入占空比（01 ）： ' )EP=zeros(1,N);ch=input(&#

13、39; 请选择要观察的码型：1- 单极性； 2- 双极性： ' )forloop=1:1000%1000 次样本函数取平均ifch=1a=(rand(1,M)>0.5);%生成单极性序列elsea=sign(rand(1,M)>0.5)-0.5);%生成双极性序列endtmp=zeros(L,M);%一个码元的归零部分取零L1=L*L0;%占空比，求出一个码元不归零部分的采样点数tmp(1:L1,:)=ones(L1,1)*a;%将一个码元不归零部分的取样点置为1s=tmp(:)'S=t2f(s,fs);P=abs(S).2/T;%样本功率谱密度EP=EP*(1-1

14、/loop)+P/loop;%随机部分的功率谱是各个样本功率谱的期望endfigure(1)plot(t,s)gridontitle(' 时域图' )xlabel('t')ylabel('S(t)')axis(-3,3,-1.5,1.5);figure(2)plot(f,abs(EP+eps)gridontitle(' 功率谱图形 ' )xlabel('f')ylabel('功率')axis(-35,35,-5,max(EP+eps);figure(3)plot(f,10*log10(EP+eps)

15、gridontitle(' 功率谱图形 (dB)')xlabel('f')ylabel('功率')实验结果：（1） . 单极性-10精选文库时 域 图1.510.5)V(t)0(S-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)功率谱图形64)zHk2/2V(率功 0-2 -4-30-20-100102030f(kHz)-11精选文库功 率 谱 图 形 (dB)200-20-40)zHk-60/Bd(率 -80功-100-120-140-160-30-20-10010203040-40f(kHz)修改占空比可得到以下图形时 域 图1.510.5

16、)V()t0(S-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)-12)zHk/2(精选文库功率谱图形1510率 5功0-5-30-20-100102030f(kHz)zHk/Bd(率功功 率 谱 图 形 (dB)200-20-40-60-80-100-120-140-160-30-20-10010203040-40f(kHz)-13精选文库)V()t(S)zHk/2(时 域 图1.510.50-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)功率谱图形30252015率功 1050-5-30-20-100102030f(kHz)-14精选文库功 率 谱 图 形 (dB)200-20-40)

17、zHk-60/Bd(率 -80功-100-120-140-160-30-20-10010203040-40f(kHz)从上至下依次是占空比为 50%、75%、100%的波形图及功率谱密度图。从仿真结果可以看出，单极性归零码的频谱主瓣宽度随占空比增加而减小， 且含有冲激。双极性归零码实验结果：-15精选文库)V()t(S)zHk/2(率功时 域 图1.510.50-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)功率谱图形0-0.5-1-1.5-2-2.5-3-3.5-4-4.5-5-30-20-100102030f(kHz)-16精选文库功 率 谱 图 形 (dB)0-20-40)-60zHk

18、/Bd-80(率功 -100 -120 -140 -160-40-30-20-10010203040f(kHz)修改占空比后得到以下图形：时 域 图1.510.5)V()t0(S-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)-17精选文库功率谱图形0-0.5-1-1.5)zHk-2/2(-2.5率功-3-3.5-4-4.5-5-30-20-100102030f(kHz)功 率 谱 图 形 (dB)0-20-40)-60zHk/B-80d(率功 -100 -120-140 -160-40-30-20-10010203040f(kHz)-18精选文库时 域 图)V()t(S)zHk/2(1.5

19、10.50-0.5-1-1.5-2-10123-3t(ms)功率谱图形0-1-2率功-3-4-5-30-20-100102030f(kHz)-19精选文库功 率 谱 图 形 (dB)0-20-40)-60zHk/Bd-80(率功 -100 -120 -140 -160-40-30-20-10010203040f(kHz)从上至下依次是占空比 50%、 75%、 100%。从仿真结果可以看出，随占空比增加，频谱主瓣宽度减小，且不含冲激。试验结论：单极性归零码和双极性归零码的图形由仿真得到，其功率谱有一定特点，单极性归零码的功率谱有支流分量，因为其均值不为零，双极性码均值为零，故没有直流分量。 占

20、空比为100%时，相当于不归零码，功率谱符合部归零码的特点。实验四实验目的：仿真测量滚降系数为 =0.25 的根升余弦滚降系统的发送功率谱及眼图。（1）仿真模型：-20精选文库（2）流程图设定采样频率、采样点数、时间截短等设定滚降系数为=0.25 的根升余弦滚降系统Hrcos产生 PAM信号 s2累计平均 EP绘制发送功率谱信号通过理想高斯白噪基带信道得到r= s2+nw匹配滤波绘制采样前信号的眼图（3）源代码clearallN=213;L=16;M=N/L;Rs=2;Ts=1/Rs;fs=L/Ts;Bs=fs/2;T=N/fs;t=-T/2+0:N-1/fs;f=-Bs+0:N-1/T;%生成升余弦alpha=0.25;%滚降系数hcos=zeros(1,N);%升余弦表达式ii=find(abs(f)>(1-alpha)/(2*Ts)&abs(f)<=(1+alpha)/(2*Ts);-21精选文库hcos(ii)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(ii)-(1-alpha)/(2*Ts);ii=find(abs(f)<=(1-alpha)/(2*Ts);hcos(ii)=Ts;%根升余弦hrcos=sqrt(hcos);EP=zeros(1,N);forloop