通信原理课程设计.docx
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通信原理课程设计.docx
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通信原理课程设计
通信原理设计
班级:
电0904-1班
学号:
20092260
姓名:
常艳洁
一:
模拟调制与解调的仿真
1)DSB的调制与解调
原程序如下:
clearall;
closeall;
clc;
t0=0.1
dt=0.0001;
t=[0:
dt:
1];
fc=50;
ct=cos(2*pi*fc*t);%载波信号
fm=10;
mt=cos(2*pi*fm*t);
s_dsb=1.5*mt.*ct;
figure
(1)
subplot(3,1,1),plot(t,mt),title('mt----调制信号')
subplot(3,1,2),plot(t,ct),title('ct----载波信号')
subplot(3,1,3),plot(t,s_dsb),title('s_dsb----已调信号')
[m,n]=size(s_dsb);
ni=0.1*randn(m,n);
s_dsb0=s_dsb+ni;
figure
(2)
subplot(3,1,1),plot(t,ni),title('ni----高斯白噪声')
subplot(3,1,2),plot(t,s_dsb0),title('s_dsb0=s_dsb+ni----已调信号+高斯白噪声')
w1=2*dt*(fc-2*fm);
w2=2*dt*(fc+2*fm);
[b,a]=butter(4,[w1,w2],'bandpass');
s_dsb1=filter(b,a,s_dsb0);
subplot(3,1,3),plot(t,s_dsb1),title('s_dsb1----信号进入带通滤波器')
figure(3);
s_dsb2=s_dsb1.*ct;
subplot(3,1,1),plot(t,s_dsb2),title('s_dsb2----信号经相干解调后的波形')
B=2*fm;
wn3=2*dt*B;
[b,a]=butter(4,wn3,'low');
s_dsb3=filter(b,a,s_dsb2);
subplot(3,1,2),plot(t,-s_dsb3),title('s_dsb3----解调后的信号')
subplot(3,1,3),plot(t,s_dsb3),title('s_dsb3----信号进入低通滤波器')
subplot(3,1,3),plot(t,-s_dsb3),holdon,title('解调后的信号与原调制信号比较')
plot(t,mt,'r')
dt=t
(2)-t
(1);%采样周期
f=1/dt;%采样频率(Hz)
X=fft(s_dsb);%计算x的快速傅立叶变换X
N=1/dt;
F=X(1:
N/2+1);%F(k)=X(k)(k=1:
N/2+1)
f=f*(0:
N/2)/N;%使频率轴f从零开始
figure(4)
subplot(3,1,1),plot(f,abs(F)),title('dsb调制信号频谱图');xlim([0,fc*2]);
xlabel('Frequency');
ylabel('|F(k)|')
1.DSB调制原理图如下:
M(t)Sdsb(t)
COSwct
2.DSB解调原理图如下:
Sdsb(t)m(t)
COSwct
3.实验结果如下:
2):
SSB的调制与解调
原程序入下:
clearall;
closeall;
clc;
t0=0.1
dt=0.0001;
t=[0:
dt:
1];
fc=50;
ct=cos(2*pi*fc*t);%载波信号
bt=sin(2*pi*fc*t);
fm=10;
mt=cos(2*pi*fm*t);
ussb=mt.*ct-imag(hilbert(mt)).*bt%上边带信号
lssb=mt.*ct+imag(hilbert(mt)).*bt;%下边带信号
ut=ussb+lssb
figure(5)
subplot(2,1,1),plot(t,ussb),title('ussb上边带信号')
subplot(2,1,2),plot(t,lssb),title('lssb下边带信号')
figure
(1)
subplot(3,1,1),plot(t,mt),title('mt----调制信号')
subplot(3,1,2),plot(t,ct),title('ct----载波信号')
subplot(3,1,3),plot(ussb),title('ssb----已调信号')
[m,n]=size(ussb);
ni=0.05*randn(m,n);
ussb0=ussb+ni;
figure
(2)
subplot(2,1,1),plot(t,ni),title('ni----高斯白噪声')
subplot(2,1,2),plot(t,ussb0),title('ut0=ut+ni----已调信号+高斯白噪声')
%w1=2*dt*(fc-2*fm);
%w2=2*dt*(fc-2*fm);
%[b,a]=butter(4,[w1,w2],'bandpass');
%ut1=filter(b,a,ut0);
%subplot(3,1,3),plot(t,ut1),title('s_dsb1----信号进入带通滤波器')
figure(3);
ussb2=ussb0.*ct;
subplot(3,1,1),plot(t,ussb2),title('ussb2----信号经相干解调后的波形')
B=2*fm;
wn3=2*dt*B;
[b,a]=butter(4,wn3,'low');
ussb3=filter(b,a,ussb2);
subplot(3,1,2),plot(t,-ussb3),title('ussb3----解调后的信号')
%w1=2*dt*(fc-2*fm);
%w2=2*dt*(fc+2*fm);
%[b,a]=butter(4,[w1,w2],'bandpass');
%s_dsb4=filter(b,a,s_dsb3);
%subplot(3,1,3),plot(t,s_dsb3),title('s_dsb3----信号进入低通滤波器')
subplot(3,1,3),plot(t,-ussb3),holdon,title('解调后的信号与原调制信号比较')
plot(t,mt,'r')
dt=t
(2)-t
(1);%采样周期
f=1/dt;%采样频率(Hz)
M=fft(mt)
USSB=fft(ussb);%计算x的快速傅立叶变换X
USSB3=fft(ussb3)
N=1/dt;
F1=M(1:
N/2+1);
F2=USSB(1:
N/2+1);%F(k)=X(k)(k=1:
N/2+1)
F3=USSB3(1:
N/2+1);
f=f*(0:
N/2)/N;%使频率轴f从零开始
figure(4)
subplot(3,1,1),plot(f,abs(F1)),title('mt信号频谱图');xlim([0,fc*2]);
subplot(3,1,2),plot(f,abs(F2)),title('ussb调制信号频谱图');xlim([0,fc*2]);
subplot(3,1,3),plot(f,abs(F3)),title('ussb3解调信号频谱图');xlim([0,fc*2]);
xlabel('Frequency');
ylabel('|F(k)|')
1.ssb调制原理图
0.5m(t)0.5m(t)COSwct
COSwct
Sssb(t)
0.5m^(t)
0.5m^(t)SINwct
2.ssb解调原理框图
3.
Sm(t)Sm(t)m(t)
Ni(t)No(t)
n(t)
3.实验结果如下:
二:
数字基带通信系统的仿真
(1)一个升余弦频谱的滤波器,已知
,画出α等于0.1,0.5,1时
的波形。
参数要求:
,在
内仿真10个点,仿真区间为-10ms~10ms。
(2)利用matlab的SIMULINK功能建立一个基带传输模型,采用单极性,或双极性码作为基带信号,发送滤波器为上述升余弦滤波器,发送数据率为1000bps,分别观察输出信号在无噪声干扰及有噪声干扰下波形及眼图。
注意:
必须首先运行实验步骤1中的程序得出h(t)后,才能运行该模型。
1.升余弦频谱的滤波器的程序如下:
clear;
clc;
t=-1/100+eps:
1/10000:
1/100;
alfa=0.8;
ts=1/1000;
ht=sin(pi*t/ts)./(pi*t/ts).*(cos(alfa*pi*t/ts)./(1-4*alfa^2*t.^2/ts^2));
plot(t,ht);
运行图形:
2.无噪声的基带模型:
运行结果如下:
有噪声基带模型
运行结果:
三:
数字调制与解调的仿真
运行结果:
四:
实验总结:
经过本次课程设计加深了对DSB、SSB、PSK、数字基带传输的了解,学到了很多课程以外的知识,在课程中讲到的是各个传输系统的理论知识,通过课程设计及对Matlab的学习对传输系统有了系统的直观的认识。
在设计过程中加入了高斯噪声使用非理想滤波器,通过一系列的调制及参数的设定得到正确的结果。
通过本次课程设计对所学基础理论、专业知识和基本技能的掌握,培养了分析和解决实际问题的能力。
五:
参考文献
通信原理——基于Matlab的计算机仿真郭文彬等编著北京邮电出版社
Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析邵玉斌北京:
清华大学出版社,2008
现代通信实验系统的计算机仿真陈平等编著国防工业出版社2003
Matlab电子仿真与应用韩利竹等编著国防工业出版社
Matlab及其在电子信息类课程中的应用唐向宏等主编电子工业出版社
《MATLAB仿真技术与实例应用教程》张森主编机械工业出版社2004.1
《MATLAB仿真技术与应用》张葛祥主编清华大学出版社2003.6
通信原理樊昌信,误成柯等编著国防工业出版社2001
现代通信原理与技术张辉等西安电子工业出版社2007
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