通信原理Matlab软件作业
《通信原理》课程的实践部分包含了四次Matlab作业,两个Matlab仿真实验和两个上电路板的虚拟仿真实验。涉及到Matlab编程的部分在下面,虚拟仿真实验的文件和报告在全文最后供下载。
Matlab作业一:线性调制
(同上机实验一)
分别用计算机仿真AM、DSB、SSB模拟调制、解调过程,其中,调制信号(基带信号)\(m(t)=\cos 2\pi f_mt\)。调制信号与载波频率自定,要求调制信号频率远小于载波频率。信号时长为8个调制信号周期。
输出结果包括:
输入信号波形;
载波波形;
已调信号波形及其包络;
已调信号功率谱;
相干解调下变频之后、低通滤波之前的信号波形;
相干解调低通滤波之后的信号波形。
实验结果

AM调制相关的图像如上所示。已调信号的包络完全反映了调制信号的波形。

DSB调制相关的图像如上所示。已调信号的包络不能完全反映调制信号的波形。

SSB调制相关的图像如上所示。已调信号的包络也不能完全反映调制信号的波形。
实验代码
AM
1 |
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DSB
1 |
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SSB
1 |
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Matlab作业二:非线性调制
用计算机仿真FM调制,其中,调制信号(基带信号)\(m(t)=\cos 2\pi f_mt\)。调制信号与载波频率、幅度、调制指数等参数自定,要求调制信号频率远小于载波频率。信号时长为4个调制信号周期。
画出以下结果:
输入信号波形;
载波波形;
已调信号波形及其包络;
试用fft分析已调波形功率谱(附加题,只加分,不减分)。
实验结果

实验代码
1 |
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Matlab作业三:模拟信号数字化
用计算机仿真模拟信号数字化系统过程。量化器为均匀量化,量化范围\([-1,1]\)V;输入信号假设服从均匀分布。二进制信道传输误比特率\(P=10^{-5}\)。
分别仿真得到以下曲线,并将它们绘制在一张图中:
- 量化比特\(N=11\)(含符号位)、采用自然码编码时,作出输入信号平均功率从\(-60dBW\)至0dBW(电阻1欧)间变化时输出信噪比变化曲线;
- 量化比特\(N=11\)(含符号位)、采用折叠码编码时,作出输入信号平均功率从-60dBW至0dBW(电阻1欧)间变化时输出信噪比变化曲线;
- 量化比特\(N=12\)(含符号位)、采用自然码编码时,作出输入信号平均功率从-60dBW至0dBW(电阻1欧)间变化时输出信噪比变化曲线;
- 量化比特\(N=12\)(含符号位)、采用折叠码编码时,作出输入信号平均功率从-60dBW至0dBW(电阻1欧)间变化时输出信噪比变化曲线;
关键:如何统计输出信噪比,关键是统计平均输出噪声功率按照输入信号平均功率生成多个(如10000)个样值,对每一个样值作为输入信号,进行量化、编码、信道传输(产生随机误码)和译码,将恢复出的样值与输入样值作差取平方得到样值误差功率。最后,取平均得到平均输出噪声功率。
实验结果

可以看出:在输入信号功率不大时,信噪比(dB)和功率(dB)成正比。当功率较大时,因为超出了量化范围,所以信噪比急剧减小。
实验代码
1 |
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Matlab作业四:数字信号基带传输
用计算机画出升余弦滤波器时域、频域曲线;以及根升余弦滤波器时域、频域曲线。参数自定。
试用Matlab仿真单极性非归零码、双极性非归零码的误码率,并将其误码率曲线绘制在一张图中。输入信噪比(x轴)变化范围为0:1:15dB,绘图函数
semilogy
,每个信噪比统计误码率时仿真的点数为1e5。(注:基本方法是随机产生1e5个二进制比特,然后进行码型映射,再给码型叠加噪声(按照信噪比计算噪声功率),最后进行判决,统计误码率)。
实验结果


实验代码
滤波器实验
1 |
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误码率实验
1 |
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上机实验二:PCM 编码调制的 Matlab 实现
设模拟信号\(x(t)=0.1\cos(0.15t)+1.5\sin (2.5t)+0.5\cos(4t)\),选取适当的抽样频率(需要满足无失真采样要求)。
- 采用均匀量化,量化层数为各自学号的后四位mod(4)+4(例如学号为 19835412,后四位5412除以4求余为0,再加4为4),请设计均匀量化编码程序。
- 采用非均匀量化,设计A律13折线法的PCM编码程序
要求输出:
- 原始输入信号
- 抽样后信号
- 量化输出信号
- 编码结果
实验结果


实验代码
均匀量化
1 |
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非均匀量化
1 |
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仿真实验资料
提醒一下哈,这个软件很逆天,你直接双击这个文件是打不开的,得先到那个专用的网站里打开实验,然后等软件弹出,再在软件里面通过“打开文件”的方式才能打开这个文件。
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