通信系统的仿真实验资料

m(t)=
用频率调制方案。调制载波 c(t)=cos(2*pi*fc*t),假设 fc =200HZ，t0=0.15s,偏移常数 kf=50。 绘出调制信号的曲线； 确定被调信号和调制信号的频谱。
结果：
制信号和已调信号时域波形
调制信号和已调信号频域波形
(2)调幅信号的频谱
2.在 M=8 时， 生成常数包络 PSK 信号波形， 为了方便， 信号幅度归一化为 1。 （注：一组 M 个载波调相信号波形的一般表达式： um(t)=Ag(t)cos(2лfct+2лm/M) m=0,1,…,M-1,其 中 g(t)为发端的滤波脉冲，此例中 A=√Es，
N-m
Rx(m)=1/(N-m)ΣXn Xn+m m=0,1,…50
n-1
式中 N=1000.
验结果：
)高斯——马尔可夫过程
)高斯马尔可夫过程的自相关函数
假设一个具有抽样序列{X(n)}的白噪声过程通过一个脉冲响应如下所示的线性滤波器
2.绘出 M=2、4、8、16、32、64 时的多维正交信 误码率与信噪比的关系图，注意 M 与信噪比的
实验结果： 误码率曲线:
真带限信道中数字传输的全过程。
过程：
出实验信号；
真理想带限信道;
是一个 FIR 滤波器，可直接设计或用窗函数法设计，如矩形窗法、汉明窗法。
实验结果： 信道容量与转移概率的关系:
2. 二进制输入，三进制输出信道的特征由输入和输出字母表 X={0,1}和 Y={0,1,2}以及转移概率 p(0|0)=0.05,p(1|0)=0.2,p(0|1)=0.1,p(1|1)=0.1 来表征。绘出 I(X,Y)和 p=P(X=1)间的函数关系曲线，并确定每种情况下信 道的容量。 实验结果： I(X,Y)和 p=P(X=1)间的函数关系曲线:
2.信号 m(t)=sinc2(100t),|t|≤t0 0, 其它 采用频率调制调制为 1000HZ 的载波。频偏常数为 kf=50,t0=0.2。
模拟 信号 数字 化仿 真习
题
1.为概率如下所示的信源设计一个 HUFFMAN 码：P={0.1,0.05, 0.21, 0.07, 0.02, 0.2, 0.2, 0.15} (1)用 MATLAB 实现对上例 HUFFMAN 编码 ; (2)计算平均码字长度; (3)求出信源的熵; (4)求出编码效率 n=L/H(X); 2．产生一零均值、方差为 9 的高斯随机变量序列，序列长度为 500。 (1)均匀 PCM 找出当量化级数为 128 时的信噪比 SQNR。 (2)分别绘出 16 级、64 级和 128 级量化且使用 μ 律非线性化准则 （μ=255）的情况下信噪比、量化误差和输入--输出关系曲线。 3.长度为 500 的非平稳序列 a 由两部分组成。 20 个抽样是由均值为 0， 前 方差为 400 的高斯随机变量来产生ห้องสมุดไป่ตู้，后 480 个抽样是由均值为 0 和方 差为 1 的高斯随机变量产生的。分别对该序列用均匀 PCM 方案和非均匀 PCM 方案进行量化。将两种情况下的 SQNR 进行比较。
2.假设一个功率谱 Sx(f)=1(f 为任意值)的白噪声随机过程 X(t)通过一个脉 冲响应为下式
h(t)= e-3t, t≥0 0, t<0 的线性滤波器，求滤波器的输出功率谱 Sy(f)和自相关函数 Ry(τ)。
模 拟 调 制 仿 真 习 题
1.试编 MATLAB 程序。信号 m(t)=sinc(10*t),-2<=t<=2 0, 其它 用 100hz 的载波来产 DSB 信号并解调。
3. 绘出使用二进制正交信号的二进制对称信道容量和 Eb /N0 间函数关系曲 线。
实验结果： 二进制对称信道容量和 Eb /N0 间函数关系:
随 机 过 程 仿 真 习 题
1.产生一个高斯--马尔可夫过程的个抽样的序列， 该过程的递归关系定义如 下 Xn=ρXn-1+ωn n=1,2,…1000,X0=0,ρ=0.9, {ωn}是均值为零，单位方差 i.i.d 的高斯随机变量的序列。
m(t)=
用 AM 调制方式调制载波。假设 t0=0.15s,fc=250hz；调制系数 a=0.85。
结果：
制信号、载波、已调信号的时域波形
调信号的频域波形
调信号为 1, -2, 0, t0/3>t>0; t0/3<= t<2*t0/3; 其它;
function X=t2f(x) global dt df N t f T %X=t2f(x) %x 为时域的取样值矢量 %X 为 x 的傅氏变换 %X 与 x 长度相同,并为 2 的整幂。 %本函数需要一个全局变量 dt(时域取样间隔) H=fft(x); X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)]*dt; end (二),主程序。
入信号
过发送滤波器
过理想带限信道
通过接收滤波器
通过迫零均衡器
章 在波调制数字通信仿真
1．在一个幅度调制数字系统中，冲激响应为具有平 方根升余弦特性，其滚降因子为 0.5，载波频率为 40Hz，计算并绘出基带信号和调幅信号的频谱(同学 可思考其理论误码率曲线的绘制)。 实验结果： (1)基带信号频谱
n
h(n)=(0.95) ， 0，
n≥0 n<0
输出过程{Y(n)}的功率谱和自相关函数 Ry(τ)。
验结果：
)输出的功率谱
)输出的自相关
MATLAB 软件仿真 AM 调制。 调信号为 1, -2, 0, (t0/3)>t>0; (t0/3)≤t≤(2*t0/3); 其它;
(2)量化级数分别为 16、64、128 时输入 a 与输出 a_quan 的关系曲线
(3)量化级数分别为 16、64、128 时的量化信噪比 sqnr16 =13.37 sqnr64 =25.90 sqnr128 =31.93
程序结果验证了实验原理中增加量化级数可以减小量化噪声，提高信噪比。但同时又会导致增高 PCM 信号的传 增大信道带宽，另外也增加了编码器的复杂性，所以用增加量化级数来达到改善信噪比的目的是有限度的。
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x(t)=（1/（2л）1/2）e-t2/2，t∈[a,b],将 x(t)进行周期拓展，信号周期为 T(可任意设置)，计算和描绘出周期信 度和相位频谱。
结果：
下所示为 a=-6,b=6,n=24,tol=0.1 的图形)
正弦波的源程序： 正弦波的源程序： (一)，用到的函数 1,f2t 函数 function x=f2t(X) global dt df t f T N %x=f2t(X) %x 为时域的取样值矢量 %X 为 x 的傅氏变换 %X 与 x 长度相同并为 2 的整幂 %本函数需要一个全局变量 dt(时域取样间隔) X=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)]; x=ifft(X)/dt; end 2,t2f 函数。
结果：
下为阶数=4，截频=100Hz 的图形)
输入信号功率谱密度
输出信号功率谱密度
．从下式的递归关系中产生一个高斯马尔可夫过程的 1000 个（等间距）样本的序列 1,2,…1000，
Xn=0.95Xn-1
中 X0=0，ωn 是一个零均值，方差为 1，独立的随机变量序列 i.i.d,。绘出序列{ Xn，1≤n≤1000}与时序 n 的关系 函数
g(t)=√2/T）
实验结果： M=8 时常数包络的 PSK 波形：
3.对一个 M=16QAM 通信系统进行蒙特卡罗仿真，并与理论曲线比较。
实验结果： 误码率曲线：
第 八 章 信 道 容 量 和 编 码 仿 真
1．一个信道是一个二进制输入，二进制输出的信道，输入和输出字母表 X=Y={0， 且该信道特性由 p(0|1)=ε 和 p(1|0)=ε 来表征。 1}， 绘出当 ε=0， 0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1 时 I（X，Y）和 p=P(X=1) 间的函数关系。确定每种情况下的信道容量。
计发送、接收滤波器；
无符号干扰、部分响应的受控符号间干扰两种情况。
衡器的设计；
样；
是无码间干扰的符号设计还是限制码间干扰的信号设计，都需要在 t = nT 处取样。
决；
结果：
滤波器：无符号间干扰设计。 信道：直接设计的 FIR 滤波器。 滤波器：同发送滤波器。 器：迫零均衡器。
数字基带传 输仿真习题
1. 用蒙特卡罗仿真估算二进制单极性通信系统的误码率，并与理 论曲线进行比较；（提示其仿真误码率的计算可调用 smldPe56 函 数） 2．数字通信系统采用 M=4 时的双正交信号进行传输，用蒙特卡罗 仿真进行性能评估（提示：其仿真误码率的计算可调用 smldPe510 函数）
Bs=N*df/2; %系统带宽 f=[-Bs+df/2:df:Bs]; %频域横坐标 t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; %时域横坐标 s=sin(2*pi*f0*t); %输入的正弦信号 S=t2f(s); %S 是 s 的傅氏变换 a=f2t(S); %a 是 S 的傅氏反变换 a=real(a); as=abs(S); subplot(2,1,1) %输出的频谱 plot(f,as,'b'); grid axis([-2*f0,+2*f0,min(as),max(as)]) xlabel('f (KHz)') ylabel('|S(f)| (V/KHz)') %figure(2) subplot(2,1,2) plot(t,a,'black') %输出信号波形画图 grid axis([-2/f0,+2/f0,-1.5,1.5]) xlabel('t(ms)') ylabel('a(t)(V)') gtext('频谱图') 8psk 的源程序 的源程序： function[pb,ps]=cm_sm32(snr_in_dB) N=10000; E=1; snr=10^(snr_in_dB/10); sgma=sqrt(E/(3*2*snr)); s000=[1 0]; s001=[cos(pi/4) sin(pi/4)]; s011=[0 1]; s010=[cos(3*pi/4) sin(3*pi/4)]; s110=[-1 0]; s111=[cos(5*pi/4) sin(5*pi/4)]; s101=[0 -1]; s100=[cos(7*pi/4) sin(7*pi/4)]; for i=1:N, temp=rand; if(temp<0.125), dsource1(i)=0;