通信原理仿真作业

通信原理仿真作业

第五章 模拟调制

1. AM、DSB调制及解调

用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源m(t)，设载波频率?c?10Hz，m0?2,试画出： ? AM及DSB调制信号的时域波形； ? 采用相干解调后的AM及DSB信号波形； ? AM及DSB已调信号的功率谱；

? 调整载波频率及m0，观察分的AM的过调与DSB反相点现象。

? 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度

n0?0.1，重新解调。 2. SSB调制及解调

用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源，设载波频率?c?10Hz，,试画出：

? SSB调制信号的时域波形；

? 采用相干解调后的SSB信号波形； ? SSB已调信号的功率谱；

? 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度n0?0.1，重新解调。 3. FM调制及解调

设输入信号为m(t)?cos2?t，载波中心频率为fc?10Hz，VCO的压控振荡系数为5Hz/V，载波平均功率为1W。试画出：

? 已调信号的时域波形； ? 已调信号的振幅谱；

? 用鉴频器解调该信号，并与输入信号比较。

1

加入相同功率的高斯白噪声信号， DSB

信号解调较 AM

信号解调误差

数据通信原理实验的MATLAB仿真讲义

MATLAB原意为“矩阵实验室—MA-TrixLABoratory”，它是目前控制界国际上最流行的软件，它除了传统的交互式编程之外，还提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据和图象处理、Windows编程等便利工具。MATLAB还配备了大量工具箱，特别是还提供了仿真工具软件SIMULINK。SIMULINK这一名字比较直观地表明了此软件的两个显著的功能：SIMU(仿真)与LINK(连接)，亦即可以利用鼠标在模型窗口上“画”出所需的系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能对控制系统进行仿真和线性化分析。

MATLAB在80年代一出现，首先是在控制界得到研究人员的瞩目。随着MAT-LAB软件的不断完善,特别是仿真工具SIMULINK的出现，使MATLAB的应用范围越来越广。

MATLAB的仿真环境(simulink)提供的系统模型库包括以下几个子模型库：Sources(输入源)、Sinks(输出源)、Discrete(离散时间系统)、Linear(线性环节)、Non-linear(非线性环节)、Connections(连接及接口)、Extras(其它环节)。打开子模型库,你会发现每个模型库都包含许多个子

第一章

1 什么是模拟信号？什么是数字信号？

【答】参量（因变量）取值随时间（自变量）的连续变化而连续变化的信号，或者通俗地讲，波形为连续曲线的信号就是模拟信号。模拟信号的主要特点是在其出现的时间内具有无限个可能的取值。

自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散值的信号叫做数字信号。实际应用中的数字信号一般是只有两个取值“0”和“1”的脉冲序列。

模拟信号和数字信号的本质区别在于：模拟信号的取值为无限多个，而数字信号为有限个取值，通常只有“0”和“1”两个值。

4 设信道带宽为3KHz，信噪比为20dB，若传输二进制信号，则最大传输速率是多少？（两者中取小） 【解】因为已知信噪比为20dB，即：

20?10lgS?100N所以

SN

由香农公式可得信道容量为：

C?3000log2(1?100)?3000?6.647?19941bps

M由奈奎斯特定理：C?2Blog2?2B?6Kbps

两者中取小即可。

对香农定理和奈奎斯特定理的理解：

香农定理：例如，对于一个带宽为3KHz，信噪比为30dB（S/N就是1000）的话音信道，无论其使用多少个电平信号发送二进制数据，其数据传输速率不可能超过30Kbps。值得注意的是，香农定理仅仅

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

习题 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如

习题所示。

解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms 。传送字母的符号速率为

等概时的平均信息速率为

（2）平均信息量为

则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R

习题 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。

解：B 6

B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===

设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。

解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==kTRB V V

习题 设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80

通 信 原 理 实验指导书

上册（仿真部分）

计算机工程系通信教研室

2008.9

实验一 模拟线性调制系统仿真实验

一、 实验目的

1、 理解模拟线性调制的基本原理；

2、 验证常规AM调制和DSB调制计算机仿真方法。

二、 实验原理

1．AM调制原理

任意AM已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)

当m(t)?A0?f(t)；c(t)?cos(?ct??0) 且A0不等于0时称为常规调幅，其时域表达式为：

sam(t)?c(t)m(t)?[A0?f(t)]cos(?ct??0)

A0是外加的直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号也可以是随机信号，为方便起见通常设θ0为

0。 Acos(?0t)

cos(?0t) f(t)

S(t)

要使输出已调信号的幅度与输入调制信号f(t)呈线性对应关系，应满足A0?f(t)max，否则会出现过调制现象。

2．DSB调制原理

在常规调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低，为了提高调制效率，在常规调幅的基础上抑制载波分量，使总功率全部包含在双边带中，这种调制方式称为抑制载波双边带调制。

任意DSB已调信号都可以表示为SDSB(t)?c(t)m(t)

目录

前言 (1)

1 数字频带通信系统原理 (2)

1.1 二进制振幅键控(2ASK) (2)

1.2 二进制频移键控(2FSK) (5)

1.3二进制相移键控(2PSK) (8)

1.4 正交相移键控(QPSK) (11)

2 Matlab/Simulink介绍 (14)

2.1 Matlab简介 (14)

2.2 Simulink简介 (15)

2.1.1 Simulink基本模块库 (15)

2.1.2 Simulink建模仿真的一般过程. 错误!未定义书签。

2.3 Simulink在通信仿真中的应用...... 错误!未定义书签。3利用Simulink进行模型建立和系统仿真. (16)

3.1 2ASK的调制与解调仿真 (16)

3.1.1 建立模型方框图 (16)

3.1.2 参数设置 (17)

3.1.3系统仿真及各点波形图 (18)

3.1.4 误码率分析 (19)

3.2 2FSK的调制与解调仿真 (20)

3.2.1 建立模型方框图 (20)

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

3.2.2 参数设置 (20)

3.2.3系统仿真及各点波形图 (24)

3.3 2PSK的调制与解调仿真 (26)

3.3.1 建立模型方框图 (26)

3.3.2

通信系统仿真课程设计（2014）

一、 题目（起评分）

1、

数据随机化前向纠错编码QAM星座映射宽带成形QM及功率控制信道基带调制与信道编码仿真；（中）

数据解随机化前向纠错解码QAM星座反映射信道估计与均衡匹配滤波信道

设计软件：MATLAB M/Simulink

基本要求：搭建框中的系统，要求能完美恢复发送信号。

2、 基带匹配滤波器的设计与分析（中）

基本内容：利用Matlab 的simulink产生随机数据，经过BPSK数字调制和升余弦滚降滤波器，送入高斯白噪声信道；在接收端经过匹配滤波器和BPSK数字解调，与信源数据进行误码率统计；分析滚降系数和误码率的关系。 基本要求：1）信源为二进制随机数据；

2）在高斯白噪声信道中设置信噪比（ - 5～10dB）；； 3）滚降滤波器参数：过采样率＝8；滚降系数（0.2~0.7）；群延时＝4；

滤波器增益归一化；

4）得到滚降系数与误码率、信噪比的多组性能曲线；

3、 高斯信道下卷积编码的误码率分析（良）

基本内容：利用Matlab 的simulink产生随机数据，经过卷积编码和16QAM数字调制，送入高斯白噪声信道；在接收端

通信原理课程设计

基于matlab的通信信道及眼图的仿真

作者:

摘要

由于多径效应和移动台运动等影响因素，使得移动信道对传输信号在时间、频率和角度上造成了色散，即时间色散、频率色散、角度色散等等，因此多径信道的特性对通信质量有着重要的影响，而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。根据不同无线环境，接收信号包络一般服从几种典型分布，如瑞利分布、莱斯分布等。因此我们对瑞利信道、莱斯信道进行了仿真并针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真。由于眼图是实验室中常用的一种评价基带传输系统的一种定性而方便的方法，“眼睛”的张开程度可以作为基带传输系统性能的一种度量，它不但反映串扰的大小，而且也可以反映信道噪声的影响。为此，我们在matlab上进行了仿真,加深对眼图的理解。

关键词：瑞利信道 莱斯信道 多径效应 眼图

一、 瑞利信道

在移动通信系统中，发射端和接收端都可能处于不停的运动状态之中，这种相对运动将产生多普勒频移。在多径信道中，发射端发出的信号通过多条路径到达接收端，这些路径具有不同的延迟和接收强度，它们之间的相互作用就形成了衰落。MATLAB中的多径瑞利衰落信道模块可以用于上述条件下的信道仿真。 多径瑞利衰落信道模