通信原理实验报告

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通信原理第七版樊昌信曹丽娜课后答案推荐度：
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通信原理实验报告

实验一常用信号的表示

【实验目的】

掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。【实验环境】

装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】

1. 周期性方波信号square 调用格式：x=square(t,duty)

功能：产生一个周期为2?、幅度为?1的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。

例1：产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。 clear;

% 清空工作空间内的变量

td=1/100000; t=0:td:1;

x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75);

% 信号函数的调用

subplot(311); plot(t,x1);

% 设置3行1列的作图区，并在第1区作图

title('占空比25%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(312); plot(t,x2);

title('占空比50%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(313); plot(t,x3);

title('占空比75%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]);

% 限定坐标轴的范围

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图1-1 周期性方波

2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls 调用格式：x=rectpuls(t,width)

功能：产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width的默认值为1。

例2：生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。 t=-4:0.0001:4; T=4;

% 设置信号宽度 % 信号函数调用

x1=2*rectpuls(t,T); subplot(121); plot(t,x1);

title('x(t)'); axis([-4 6 0 2.2]); x2=2*rectpuls(t-T/2,T);

% 信号函数调用

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subplot(122); plot(t,x2); title('x(t-T/2)'); axis([-4 6 0 2.2]);

3. 抽样信号sinc 调用格式：x=sinc(x)

功能：产生一个抽样函数，其值为x/sinx。

例3：生成抽样信号Sa?at?(a?2?)，如图1-3所示。 clear;

% 清理变量

t=-1:0.001:1; y=sinc(2*pi*t);

% 信号函数调用

plot(t,y);

xlabel('时间t'); ylabel('幅值(y)'); title('抽样信号');

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图1-2 非周期性方波

图1-3 抽样信号

用MATLAB信号工具箱中的pulstran函数产生冲激串的信号。

T = 0:1/50E3:10E-3;

D = [0:1/1E3:10E-3;0.8.^(0:10)]'; Y = pulstran(T,D,'gauspuls',10E4,0.8); plot(T,Y)

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【练一练】通信原理实验报告

【实验心得】

通过此次试验，首先，让我对MATLAB强大的功能有了进一步的了解。其次，也学会了一些常用信号的表示方法。通过自己动手操作，我知道了pulstran函数的调用方法，可以自行画出冲击串函数。

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实验二信号的Fourier分析

【实验目的】

1) 通过计算周期方波信号的Fourier级数，进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法。 2) 通过求解非周期方波信号的Fourier变换，进一步掌握非周期信号Fourier变换的求解方法。【实验环境】

装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】

1. 连续时间周期方波信号及其傅里叶级数计算的程序代码，其结果如图2-1所示。dt = 0.001; % 时间变量变化步长 T =2; % 定义信号的周期

t =-4:dt:4; % 定义信号的时间变化范围 w0 = 2*pi/T; % 定义信号的频率 x1=rectpuls( t-0.5-dt,1); % 产生1个周期的方波信号 x=0;

for m = -1:1 % 扩展1个周期的方波信号 x = x+rectpuls((t-0.5-m*T-dt),1); % 产生周期方波信号 end

subplot(221); plot(t,x);

axis([-4 4 0 1.1]); % 设定坐标变化范围 title('周期方波信号')

N=10; % 定义需要计算的谐波次数为10 for k=-N : N

ak(N+1+k) = x1*exp(-j*k*w0*t') *dt/T; % 求得Fourier系数ak end k=-N:N; subplot(212);

stem(k,abs(ak),'k.'); % 绘制幅度谱 title('傅里叶级数');

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图2-1 连续时间周期方波信号及其Fourier级数

2. 非周期连续时间信号及其Fourier变换的程序代码，其结果如图2-2所示。 width=1; t=-5:0.01:5;

y=rectpuls(t,width); % 矩形脉冲信号

subplot(221); plot(t,y);

ylim([-1 2]); % 限定y坐标的范围

title('矩形脉冲信号'); Y=fft(y,1024); % 快速Fourier变换 Y1=fftshift(Y);

% 将频谱分量集中

subplot(212); plot(abs(Y1));

title('傅里叶变换');

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图2-2 非周期连续时间信号及其Fourier变换

【实验心得】

这次实验是信号的Fourier分析。通过此次实验，我进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法和非周期信号Fourier变换的求解方法。可以通过MATLAB来自己画出要求的图形，对老师的代码也掌握了。

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实验三调幅信号及其功率谱计算

【实验目的】

1) 通过计算AM调制信号，进一步熟悉并掌握AM的调制过程。

2) 通过对AM调制信号的功率谱计算，进一步熟悉并掌握AM调制信号的功率谱计算方法。

【实验环境】

装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】

1. AM调制信号及其功率谱计算的程序代码及注释说明 % AM基带信号 dt=0.001; fs=1;

% 采样时间间隔 % 基带信号频率

% 载波频率

% 调制信号的时间长度 % 采样点总数 % 采样时间变量

% 基带信号时域表达式

fc=10; T=5; N=T/dt; t=[0:N-1]*dt; mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t);

% AM调制信号

A0=2; % 直流偏移量 s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t); % AM调制信号

% PSD计算

[X]=fft(s_AM); % 对AM调制信号进行快速Fourier变换 [Y]=fft(mt); % 对基带信号进行快速Fourier变换

PSD_X=(abs(X).^2)/T; % 根据功率谱密度公式计算AM调制信号的PSD PSD=(abs(Y).^2)/T; % 根据功率谱密度公式计算基带信号的PSD PSD_Y=fftshift(PSD); % 将零频分量移到频谱的中心位置 PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X); % 将功率化为以dB为单位 PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y); % 将功率化为以dB为单位 f=[-N/2:N/2-1]*2*fc/N; % 设置频率变量

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% 绘图输出 subplot(311);

plot(t,s_AM); hold on;

plot(t,A0+mt,'r--'); % 绘制包括线

title('AM调制信号及其包络');

subplot(312);

plot(f,PSD_Y_dB); hold on;

axis([-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB)]); title('基带信号的PSD(dB)');

subplot(313);

plot(f,PSD_X_dB); hold on;

axis([-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB)]); title('AM调制信号的PSD(dB)');