通信网络基础实验报告基于MATLABSIMULINK设计ASKPSKFSK通信仿真系统以及Simulink编程的优点和不足
通原实验2 ASK实验
知识要点:数字调制的特点和分类
“数字通信系统”具有很多优点。其中最重要的一点是数字信 号的再生性。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带, 同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上,从而在接收端实现 再生。 虽然从过程上,数字调制似乎与模拟调制类似,但二者最大的区 别是,模拟信号在传输过程中引入的噪声是无法在接收端完全消除 的。而数字调制则有可能(S/N比较好时)做到这一点。
t
1 、4
2ASK 的功率谱特性
为了更深入掌握2ASK信号的性质,除时域分析外,还应进行 频域分析。由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象 应为信号功率谱密度。 经分析可知,2ASK信号的双边功率谱密度表达式为: 1 2 2 P2 ASK ( f ) f s P(1 P) G ( f f c ) G ( f f c ) 4
实验应当具备的基础知识
3、数字通信系统的特点
数字通信系统传输的是离散的数字信号,与模拟通信相比,更 能适应现代通信系统的要求。 1、抗干扰能力强,尤其中继传输,可再生而消除噪声的积累; 2、传输差错可以控制,从而改善传输质量; 3、便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理; 4、易于做高保密性的加密处理; 5、可以综合传递各种消息,使通信系统的功能增强。
仪器在使用过程中,不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 仪器设备出现问题,请向老师寻求帮助,请勿随便调换配件。 注意仪表允许安全电压(或电流),切勿超过! 当被测量的大小无法估计时,应从仪表的最大量程开始测试,然 后逐渐减小量程。
通信系统仿真实验报告
通信系统仿真实验报告摘要:本篇文章主要介绍了针对通信系统的仿真实验,通过建立系统模型和仿真场景,对系统性能进行分析和评估,得出了一些有意义的结果并进行了详细讨论。
一、引言通信系统是指用于信息传输的各种系统,例如电话、电报、电视、互联网等。
通信系统的性能和可靠性是非常重要的,为了测试和评估系统的性能,需进行一系列的试验和仿真。
本实验主要针对某通信系统的部分功能进行了仿真和性能评估。
二、实验设计本实验中,我们以MATLAB软件为基础,使用Simulink工具箱建立了一个通信系统模型。
该模型包含了一个信源(source)、调制器(modulator)、信道、解调器(demodulator)和接收器(receiver)。
在模型中,信号流经无线信道,受到了衰落等影响。
在实验过程中,我们不断调整系统模型的参数,例如信道的衰落因子以及接收机的灵敏度等。
同时,我们还模拟了不同的噪声干扰场景和信道状况,以测试系统的鲁棒性和容错性。
三、实验结果通过实验以及仿真,我们得出了一些有意义的成果。
首先,我们发现在噪声干扰场景中,系统性能并没有明显下降,这说明了系统具有很好的鲁棒性。
其次,我们还测试了系统在不同的信道条件下的性能,例如信道的衰落和干扰情况。
测试结果表明,系统的性能明显下降,而信道干扰和衰落程度越大,系统则表现得越不稳定。
最后,我们还评估了系统的传输速率和误码率等性能指标。
通过对多组测试数据的分析和对比,我们得出了一些有价值的结论,并进行了讨论。
四、总结通过本次实验,我们充分理解了通信系统的相关知识,并掌握了MATLAB软件和Simulink工具箱的使用方法,可以进行多种仿真。
同时,我们还得出了一些有意义的结论和数据,并对其进行了分析和讨论。
这对于提高通信系统性能以及设计更加鲁棒的系统具有一定的参考价值。
通信原理实验报告matlab
通信原理实验报告matlab《通信原理实验报告:MATLAB》摘要:本实验报告基于通信原理课程的实验要求,利用MATLAB软件进行了一系列的实验。
通过实验,我们深入了解了通信原理中的一些重要概念和技术,并通过MATLAB软件进行了模拟和分析。
本实验报告将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤、实验结果和分析,以及对实验过程中遇到的问题和解决方法进行了总结和讨论。
1. 实验目的本实验旨在通过使用MATLAB软件进行通信原理相关的实验,加深对通信原理中的相关概念和技术的理解,并通过实际操作加强对课程知识的掌握和应用能力。
2. 实验原理在本实验中,我们将涉及到通信原理中的一些重要概念和技术,包括信号的调制与解调、信道编码、信道调制等内容。
通过MATLAB软件,我们可以对这些概念和技术进行模拟和分析,从而更好地理解其原理和应用。
3. 实验步骤本实验中,我们将根据实验要求,依次进行一系列的实验步骤,包括信号的调制与解调、信道编码、信道调制等内容。
通过MATLAB软件,我们将对这些实验步骤进行模拟和分析,得到实验结果。
4. 实验结果和分析在实验过程中,我们得到了一系列的实验结果,并进行了详细的分析。
通过对这些实验结果的分析,我们可以更好地理解通信原理中的相关概念和技术,并加深对课程知识的理解和掌握。
5. 实验总结和讨论在实验过程中,我们也遇到了一些问题,并通过一些方法进行了解决。
在本部分,我们将对实验过程中遇到的问题和解决方法进行总结和讨论,以便更好地应对类似的实验问题。
通过本次实验,我们加深了对通信原理中的相关概念和技术的理解,并通过MATLAB软件进行了模拟和分析,得到了一系列的实验结果。
这些实验结果将有助于我们更好地理解通信原理中的相关知识,并加强对课程知识的掌握和应用能力。
同时,本次实验也为我们今后的学习和研究提供了一定的参考和借鉴。
通信网络基础实验报告 基于MATLAB-SIMULINK设计ASK、PSK、FSK通信仿真系统以及Simulink编程的优点和不足
通信网络基础实验实验报告姓名:学号:班级:通信网络系统仿真设计与实现实验目的:1、学习MATLAB软件,掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程。
2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。
实验环境:1、软件环境:Windows2000/XP2、硬件环境:IBM-PC或兼容机实验学时:4学时、必做、综合实验实验内容:1、ASK调制解调的通信仿真系统;2、PSK调制解调的通信仿真系统:3、FSK调制解调的通信仿真系统。
实验要求:1、基于MATLAB-SIMULINK分别设计一套ASK、PSK、FSK通信系统。
2、比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
实验步骤:独立自主完成分析思考:通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的,为什么?Simulink编程的优点和不足是什么?1、对于ASK调制解调的通信系统调制:仿真结果显示如下:上图中CH1表示的是调制前的信号频谱,CH2表示的是ASK调制后的信号波形。
上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形,第二张图是幅度调制后通带信号的波形,第三张是解调信号的波形图。
有图可看出信道有一定的延迟。
由于在解调过程中没有信道和噪声,所以误码率相对较小,一般是由于码间串扰或是参数设置的问题,此系统的误码率为0.3636。
2、对于FSK调制解调的通信系统调制:仿真结果如下:2FSK基带调制信号频谱图CH1表示的是基带信号的功率谱,而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。
2FSK信号解调各点时间波形经过系统的仿真可以观察出系统的误码率为0.7273,如下图所示:3、对于PSK的调制解调通信系统调制:在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1 和0.用两个反相的载波信号进行调制,其方框图如下:2PSK信号调制的simulink的模型图其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波,正弦脉冲作为信号源。
基于MATLAB的通信系统的仿真报告参考例文
摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要是以simulink为基础平台,对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。
文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容,第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模的的方法,在解调部分各信号都是采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。
关键词:2ASK、2FSK、2PSK,simulink,调制,相干解调目录第一章绪论 (31)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (31)1.2 通信发展简史........................................ 错误!未定义书签。
1 1.3 通信技术的现状和发展趋势............................ 错误!未定义书签。
4 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现....... 错误!未定义书签。
7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现...................... 错误!未定义书签。
8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现..................... 错误!未定义书签。
11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。
14 2. 2DPSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。
Matlab和Simulink通信与系统仿真实验指导书
昆明理工大学信息工程与自动化学院通信工程系 邵玉斌 撰
实验一 题目:SIMULINK 基本模块的使用 预习指导: 实验目的:学习 SIMULINK 基本模块的使用和仿真参数设置。 实验要求:学会使用 SIMULINK 的基本模块:信号发生器,数学模块,示波器,应用这些 模块构建基本的通信系统模型,并进行仿真验证。 实验内容: (1)用信号发生器产生 1MHz,幅度为 15mV 的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波 形。注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。使得示波器能够显示 10 个正 弦波周期。如图:
(3)请用 simulink 模型实现课本 p252 程序 6-21 的建模和计算。比较编程和图形建模的各
自特点。 (4)使用频谱仪测量正弦信号的功率频谱。 分别测量 800Hz,振幅为 1V 的正弦信号和方波信号的频谱,比较两者的区别。频谱仪模块 在 DSP 工具箱中的 sinks 中。
注意设置频谱仪的 FFT 长度为 2048(可设其它长度试试) 。显示特性设置为幅度显示,而不 要设置为分贝方式。 (5)学有余力的同学,可设计一个系统观察双边带调制输出信号的波形和频谱。
(5)用 sim 指令在命令空间启动模型进行仿真:对(4)中的模型采样命令 open 打开,采 用 sim 指令进行仿真。请给出指令语句。 实验报告内容和要求: 1. 对(1)~(5)作出实验记录,特别是遇到的问题和解决办法。 (20 分) 2. 画出(1)的仿真模型方框图,说明参数设置情况,画出所得到的波形示意图。 (20 分) 3. 画出(2)的仿真模型方框图,说明参数设置情况,画出所得到的波形示意图。 (20 分) 4. 画出(3)的仿真模型方框图,说明参数设置情况,画出所得到的波形示意图。 (10 分) 5. 给出(5)的程序代码和运行结果描述。 (20 分) 6. 完成思考题。 (10 分) 7. 实验报告必须使用实验报告用纸,必须手写。实验报告请在实验完成后一周内提交。 思考题: 1. 谈谈用 sim 指令进行仿真和在 SIMULINK 中用菜单进行仿真这两种方式各自特点和优 点? 2. 利用信号与系统的知识计算 H(s)=5/(2s+1)的冲激响应 h(t)。是否符合(1)a 中的仿真结 果? 3. 说明封装子系统的过程。
通信原理Matlab仿真实验报告
通信原理Matlab仿真实验报告学号:姓名:实验一1、利用Matlab实现矩形信号串信号分解与合成⑴ Matlab程序代码:①矩形信号串信号分解与合成函数rectexpd():function rectexpd(T1,T0,m)%矩形信号串信号分解与合成%T1:矩信号区间为(-T1/2,T1/2)%T0:矩形矩信信号串周期%m:傅里叶级数展开项次数t1=-T1/2:0.01:T1/2;t2=T1/2:0.01:(T0-T1/2); t=[(t1-T0)';(t2-T0)';t1';t2';(t1+T0)'];n1=length(t1);n2=length(t2); %根据周期矩形信号函数周期,计算点数f=[ones(n1,1);zeros(n2,1);ones(n1,1);zeros(n2 ,1);ones(n1,1)]; %构造周期矩形信号串y=zeros(m+1,length(t));y(m+1,:)=f';figure(1);plot(t,y(m+1,:)); %绘制周期矩形信号串axis([-(T0+T1/2)-0.5,(T0+T1/2)+0.5,0,1.2]); set(gca,'XTick',[-T0,-T1/2,T1/2,T0]);set(gca,'XTickLabel',{'-T0','-T1/2','T1/2','T0'}) ;title('矩形信号串');grid on; a=T1/T0;pause; %绘制离散幅度谱freq=[-20:1:20];mag=abs(a*sinc(a*freq)); stem(freq,mag);x=a*ones(size(t));for k=1:m %循环显示谐波叠加图形pause;x=x+2*a*sinc(a*k)*cos(2*pi*t*k/T0);y(k,:)=x;plot(t,y(m+1,:));hold on;plot(t,y(k,:));hold off;grid on;axis([-(T0+T1/2)-0.5,[T0+T1/2]+0.5,-0.5,1.5]) ;title(strcat(num2str(k),'次谐波叠加')); xlabel('t');endpause;plot(t,y(1:m+1,:));grid on;axis([-T0/2,T0/2,-0.5,1.5]);title('各次谐波叠加');xlabel('t');②在命令窗口调用rectexpd()函数:T1=5;T0=10;m=5;rectexpd(T1,T0,m)⑵Matlab仿真结果:1次谐波叠加t3次谐波叠加tt2次谐波叠加t4次谐波叠加tt2、利用Matlab实现连续信号卷积运算⑴ Matlab程序代码:①连续信号卷积运算的通用函数sconv():function [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p) f=conv(f1,f2);f=f*p;k0=k1(1)+k2(1);k3=length(f1)+length(f2)-2;k=k0:p:k3*p; subplot(2,2,1); plot(k1,f1); title('f1(t)'); xlabel('t'); ylabel('f1(t)');subplot(2,2,2);plot(k2,f2);title('f2(t)'); xlabel('t'); ylabel('f2(t)'); subplot(2,2,3); plot(k,f); title('f(t)=f1(t)*f2(t)'); xlabel('t'); ylabel('f(t)');h=get(gca,'position'); h(3)=2.5*h(3);set(gca,'position',h);②在命令窗口调用sconv ()函数: p=0.01; k1=0:p:2; f1=exp(-k1); k2=0:p:3;f2=ones(1,length(k2)); [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)⑵Matlab 仿真结果:0.511.5200.51f1(t)tf 1(t )01230.511.52f2(t)tf 2(t )00.51 1.522.533.544.550.51f(t)=f1(t)*f2(t)tf (t )实验二1、用Matlab模拟图形A律解码⑴Matlab程序代码:①建立函数ADecode()function y=ADecode(code,n) codesize=size(code);cr_len=codesize(1);cl_len=codesize(2);ca=zeros(1,cl_len-1);for i=1:cr_lenca=code(i,2:n);s=0;for j=1:n-1s=s+ca(j)*2^(n-1-j);enda=code(i,1);y(i)=s*((-1)^(a+1)); endy=y/(2^(n-1));A=87.6;A1=1+log(A); for j=1:length(y)if(y(j)>=0)if(y(i)<=1/A1)y(j)=y(j)*A1/A;elsey(j)=exp(y(j)*A1-1/A);endelsetemp=-y(j);if(temp<=1/A1)y(j)=-temp*A1/A;elsey(j)=-exp(temp*A1-1)/A;endendend②建立函数APCM()function code=APCM(x,n)xmax=max(abs(x));x=x/xmax;xlen=length(x);y=zeros(1,xlen);A=87.6;A1=1+log(A);for i=1:xlenif x(i)>=0if x(i)<=1/Ay(i)=(A*x(i))/A1;elsey(i)=(1+log(A*x(i)))/A1;endelsex1=-x(i);if x1<=1/Ay(i)=-(A*x1)/A1;elsey(i)=-(1+log(A*x1))/A1;endendendy1=y*(2^(n-1)-1);y1=round(y1);code=zeros(length(y1),n); c2=zeros(1,n-1);for i=1:length(y1)if(y1(i)>0)c1=1;elsec1=0;y1(i)=-y1(i);endfor j=1:n-1r=rem(y1(i),2);y1(i)=(y1(i)-r)/2;c2(j)=r;endc2=fliplr(c2);code(i,:)=[c1 c2];end③在新函数中调用前两个函数 t=0:0.01:1; x=sin(2*pi*t); code=APCM(x,7); y=ADecode(code,7); subplot(2,1,1) plot(t,x);title('原函数的图形'); subplot(2,1,2) plot(t,y);title('解码后函数的图形');⑵Matlab 仿真结果:00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.500.51原函数的图形00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.50.5解码后函数的图形2、用Matlab 模拟DSB 调制及解调过程 ⑴Matlab 程序代码: close all; clear all;dt=0.001;%采样时间间隔 fm=1; %信源最高频率 fc=10; %载波中心频率 N=4096;T=N*dt; t=0:dt:T-dt;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%信源s_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); %DSB-SC 双边带抑制载波调幅B=2*fm;figure(1); subplot(311) plot(t,s_dsb,'b-');hold on; %画出DSB 信号波形plot(t,mt,'r--');%画出m(t)信号波形 title('DSB 调制信号'); xlabel('t'); grid on;%DSB demodulation rt=s_dsb.*cos(2*pi*fc*t); rt=rt-mean(rt); [f,rf]=T2F(t,rt); [t,rt]=lpf(f,rf,B); subplot(312) plot(t,rt,'k-'); hold on;plot(t,mt/2,'r--');title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较'); xlabel('t'); grid on; subplot(313)[f,sf]=T2F(t,s_dsb); %求调制信号的频谱psf=(abs(sf).^2)/T; %求调制信号的功率谱密度 plot(f,psf);axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf)]); title('DSB 信号功率谱'); xlabel('f'); grid on;⑵Matlab 仿真结果:00.51 1.52 2.53 3.54 4.5-22DSB 调制信号t0.511.522.533.544.5-101相干解调后的信号波形与输入信号的比较t-20-15-10-5051015200.5DSB 信号功率谱f实验三1、用Matlab模拟双极性归零码⑴ Matlab程序代码:function y=drz(x)t0=300;x=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1];t=0:1/t0:length(x);for i=1:length(x);if(x(i)==1)for j=1:t0/2y(t0/2*(2*i-2)+j)=1;y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;endelsefor j=1:t0/2y(t0/2*(2*i-2)+j)=-1;y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;endendendy=[y,x(i)];M=max(y);m=min(y); subplot(211)plot(t,y);grid on;axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 ');⑵Matlab仿真结果:2、用Matlab产生2FSK信号⑴ Matlab程序代码:①建立函数fskdigital()function fskdigital(s,f1,f2) t=0:2*pi/99:2*pi;m1=[];c1=[];b1=[];for n=1:length(s)if s(n)==0;m=ones(1,100);c=sin(f2*t);b=zeros(1,100) else s(n)==1;m=ones(1,100);c=sin(f1*t);b=ones(1,100)endm1=[m1 m]; c1=[c1 c]; b1=[b1 b]; endfsk=c1.*m1;subplot(211);plot(b1,'r')title('原始信号');axis([0 100*length(s) -0.1 1.1]);grid on;subplot(212);plot(fsk)title('2FSK信号');grid on;②在命令窗口调用函数fskdigital() >> s=[1 0 1 1 0 0 1 0]; f1=200; f2=100;fskdigital(s,f1,f2)⑵Matlab 仿真结果:10020030040050060070080000.20.40.60.81原始信号100200300400500600700800-1-0.500.512FSK 信号3、用Matlab 的simulink 模块模拟三角波的分解与还原 ⑴模块图⑵仿真结果:①三角波原图②用矩形波近似的冲击函数③分解后的三角波④经低通还原的三角波。
通信原理课程设计(基于MATLAB的PSK,DPSK仿真)
通讯原理课程设计报告题目鉴于Matlab的2PSK,2DPSK仿真学院电子信息工程学院专业学生姓名学号年级指导教师职称讲师2013年12月20日设计报成功绩(依据优、良、中、及格、不及格评定)指导教师考语:指导教师(署名)年月日说明:指导教师评分后,设计报告交院实验室保留。
鉴于 Matlab 的 2PSK,2DPSK仿真专业:学号:学生:指导老师:纲要:现代通讯系统要求通讯距离远、通讯容量大、传输质量好,作为其重点技术之一的调制技术向来是研究的一个重要方向。
本设计主要表达了数字信号的调制方式,介绍了2PSK数字调制方式的基来源理,功率谱密度,并运用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真切现,在MATLAB 平台上成立2PSK和 2DPSK调制技术的仿真模型。
进一步学习了MATLAB编程软件,将 MATLAB与通讯系统中数字调制知识联系起来,为此后在通讯领域学习和研究打下了基础在计算机上,运用MATLAB 软件来实现对数字信号调制技术的仿真。
重点词:数字调制与解调;MA TLAB ; 2PSK; 2DPSK ;目录第 1 章绪论 (1)1.1 调制方式 (1)1.2 设计要求 (1)设计内容 (1)设计仪器 (1)第 2 章 2PSK,2DPSK原理 (2)2.1 2PSK 原理 (2)2PSK 基来源理 . (2)2PSK 调制原理 . (2)2PSK 解调原理 . (3)2.2 2DPSK 原理 (4)2DPSK 基来源理 . (4)2DPSK 调制原理 . (5)2DPSK 解调原理 . (6)第 3 章实验过程 (8)3.1 2PSK 仿真部分 (8)2PSK 仿真图 . (8)2PSK 模块的参数设置: . (8)3.2 2DPSK 仿真部分 (9)2DPSK 仿真图 . (9)2DPSK 模块的参数设置: . (10)第 4 章仿真结果 (15)4.1 2PSK 仿真结果 (15)4.2 2DPSK 仿真结果 (15)总结 . (16)参照文件 . (17)道谢 . (18)第1章绪论1.1调制方式数字通讯系统 ,按调制方式能够分为基带传输和带通传输。
matlab与通信仿真实验报告
matlab与通信仿真实验报告《Matlab与通信仿真实验报告》摘要:本实验报告通过使用Matlab软件进行通信仿真实验,对通信系统的性能进行了评估和分析。
首先介绍了通信系统的基本原理和模型,然后利用Matlab软件搭建了通信系统的仿真模型,并进行了实验验证。
通过实验结果的分析,得出了通信系统的性能指标,为通信系统的设计和优化提供了重要参考。
一、引言通信系统是现代信息社会中不可或缺的基础设施,它承载着各种类型的信息传输和交换。
通信系统的性能直接影响着信息传输的质量和效率,因此对通信系统的性能评估和分析具有重要意义。
Matlab软件是一种功能强大的科学计算软件,它提供了丰富的工具和函数库,可以用于通信系统的建模、仿真和分析。
本实验报告将利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验,对通信系统的性能进行评估和分析。
二、通信系统的基本原理和模型通信系统由发送端、信道和接收端组成,发送端将信息转换成电信号发送出去,经过信道传输后,接收端将电信号转换成信息。
通信系统的性能评估主要包括信号传输质量、误码率、信噪比等指标。
在本实验中,我们将以常见的调制解调技术为例,建立通信系统的仿真模型。
三、Matlab软件在通信系统仿真中的应用Matlab软件提供了丰富的工具和函数库,可以用于通信系统的建模、仿真和分析。
在本实验中,我们将利用Matlab软件搭建通信系统的仿真模型,包括信号调制、信道传输、信号解调等过程。
通过Matlab软件的仿真实验,我们可以得到通信系统的性能指标,如误码率、信噪比等。
四、实验结果分析通过Matlab软件进行通信系统的仿真实验,我们得到了一系列实验结果。
通过对实验结果的分析,我们可以评估通信系统的性能,比如误码率随信噪比的变化规律、不同调制方式的性能比较等。
这些实验结果对于通信系统的设计和优化具有重要的参考价值。
五、结论本实验报告利用Matlab软件进行通信系统的仿真实验,对通信系统的性能进行了评估和分析。
MATLAB通信建模实验仿真实验报告
实验1:上采样与内插一、实验目的1、了解上采样与内插的基本原理和方法。
2、掌握上采样与内插的matlab程序的设计方法。
二、实验原理上采样提高采样频率。
上采样使得周期降低M倍,即新采样周期Tu和原有采样周期Ts的关系是T u=T s/M,根据对应的连续信号x(t),上采样过程从原有采样值x(kT s)生成新采样值x(kT u)=x(kT s/M)。
操作的结果是在每两个采样值之间放入M-1个零值样点。
更实用的内插器是线性内插器,线性内插器的脉冲响应定义如下:上采样值x(kT u)=x(kT s/M)通过与线性内插器的脉冲响应的卷积来完成内插。
三、实验内容仿真正弦波采样和内插,通过基本采样x(k),用M=6产生上采样x u(k),由M=6线性内插得到样点序列x i(k)。
四、实验程序% File: c3_upsampex.mM = 6; % upsample factorh = c3_lininterp(M); % imp response of linear interpolatort = 0:10; % time vectortu = 0:60; % upsampled time vectorx = sin(2*pi*t/10); % original samplesxu = c3_upsamp(x,M); % upsampled sequencesubplot(3,1,1)stem(t,x,'k.')ylabel('x')subplot(3,1,2)stem(tu,xu,'k.')ylabel('xu')xi = conv(h,xu);subplot(3,1,3)stem(xi,'k.')ylabel('xi')% End of script file.% File: c3_upsample.mfunction out=c3_upsamp(in,M)L = length(in);out = zeros(1,(L-1)*M+1); for j=1:Lout(M*(j-1)+1)=in(j); end% End of function file.% File: c3_lininterp.m function h=c3_lininterp(M) h1 = zeros(1,(M-1)); for j=1:(M-1) h1(j) = j/M; endh = [0,h1,1,fliplr(h1),0]; % End of script file.四、 实验结果012345678910x0102030405060x u01020304050607080-11x i实验二:QPSK、16QAM信号的散点图、正交、同相分量波形图一、实验目的1、了解QPSK、16QAM调制的基本原理。
通信原理基础实验报告
一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和工作原理。
2. 掌握信号调制与解调的基本方法。
3. 熟悉MATLAB在通信系统仿真中的应用。
4. 分析通信系统性能,评估信号传输质量。
二、实验原理通信系统通常由信源、信道、信宿和传输介质组成。
信源产生待传输的信息,信道负责传输信号,信宿接收并处理信号,传输介质是信号传输的物理通道。
本实验主要研究以下通信原理:1. 模拟调制与解调:包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
2. 数字调制与解调:包括幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。
3. 信号频谱分析:利用傅里叶变换分析信号频谱,了解信号带宽和能量分布。
三、实验内容1. 模拟调制与解调:(1)使用MATLAB生成模拟信号,如正弦波、方波等。
(2)进行调幅、调频和调相调制,观察调制后的信号波形。
(3)对调制信号进行解调,恢复原始信号。
(4)分析调制和解调过程中的信号质量。
2. 数字调制与解调:(1)使用MATLAB生成数字信号,如二进制序列。
(2)进行ASK、FSK和PSK调制,观察调制后的信号波形。
(3)对调制信号进行解调,恢复原始数字信号。
(4)分析调制和解调过程中的信号质量。
3. 信号频谱分析:(1)对模拟和数字信号进行傅里叶变换,观察信号频谱。
(2)分析信号带宽和能量分布,评估信号传输质量。
四、实验步骤1. 模拟调制与解调:(1)在MATLAB中生成模拟信号,如正弦波、方波等。
(2)进行调幅调制,观察调制后的信号波形。
(3)对调幅信号进行解调,恢复原始信号。
(4)重复步骤2和3,进行调频和调相调制与解调。
2. 数字调制与解调:(1)在MATLAB中生成数字信号,如二进制序列。
(2)进行ASK调制,观察调制后的信号波形。
(3)对ASK信号进行解调,恢复原始数字信号。
(4)重复步骤2和3,进行FSK和PSK调制与解调。
3. 信号频谱分析:(1)对模拟和数字信号进行傅里叶变换,观察信号频谱。
基于simulink仿真实现的 SK数字带通传输系统 设计报告
[1]樊昌信等编. 通信原理. 国防工业出版社
图2PSK信号的解调原理图
2PSK信号相干解调各点时间波形如图所示,当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。
图2PSK信号相干解调各点时间波形
图是2PSK解调器在无噪声情况下能对2PSK信号的正确解调。(a)是收到的2PSK信号;(b)是本地载波提取电路提取的同频同相载波信号;(c)是接收的2PSK信号与本地载波相乘得到的波形示意图,此波形经过低通滤波器滤波后得到低通信号;(d)是取
图多路选择器参数设置
设置依据:当二进制序列大于0时,输出第一路信号;当二进制序列小于0时,输出第二路信号。
反相载波(Sine Wave Function1)参数设置只需将正相载波参数幅值取为负值,其他的参数设置同模拟调制。
调制波形:
图解调波形
图中第一个图为正相载波的波形,第二个反相载波的波形,第三个图为随机的波形,最后一个图为调制后的2PSK信号。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
在实际通信系统中往往存在噪声,噪声会对判决值产生影响,即会产生误码率,一般假设信道的噪声为高斯白噪声,下面讨论2PSK解调器在高斯白噪声干扰下的误码率:
图 取样值概率密度函数示意图
解调波形(信噪比为70%):
图解调波形
图中第一个图为收到的2PSK波形,第二个图为通过带通滤波器后的波形,第三个图为与同频同向载波相乘后的波形,第四个图为通过低通滤波器后的波形,最后一个图为解调后的二进制序列。
不同信噪比下的误码率
采用模拟调制时,不同信噪比下,误码率恒为:
通信原理MATLAB实验(第2部分)
6
图1-1 2ASK信号产生方法与波形示例 7
二、MATLAB实现 以数字信号序列10110010为例,给出产生2ASK
信号的MATLAB程序流程图如图1-2所示。
开始 为变量赋初值
生成2ASK信号 画出原始二进制代码波形
画出2ASK信号波形
结束 图1-2 2ASK流程图
8
%本函数实现将输入的一段二进制代码调制成相应的ask信号输出 %s为输入二进制码,f为载波频率,ask为调制后输出信号
包络检波法的原理方框图如图1-4所示。带通滤波器( BPF)恰好使2ASK信号完整地通过,经包络检测后,输出 其包络。低通滤波器(LPF)的作用是滤除高频杂波,使基 带信号(包络)通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形 成器。定时抽样脉冲(位同步信号)是很窄的脉冲,通常位 于每个码元的中央位置,其重复周期等于码元的宽度。不计 噪声影响时,带通滤波器输出为2ASK信号,即
信号同时送到抽样判决器进行比较,从而判决输出基带数
字信号。 28
若上、下支路 s (t ) 及 s ( t ) 的抽样值分别用 v1 、v2表示,则抽
样判决器的判决准则为
vv11
v2, v2,
判为“ 1” 判为“ 0”
a n 是 a n 的反码,于是
0, 概率P为
an 1,
概率为 1( P)
(1-14)
n 、n 分别是第n个信号码元的初相位和相位。一般 说来,键控法得到的 n 、n与序号n无关,反映在e0 (t )上
,仅表现出当改变时其相位是不连续的;而用模拟调频法时
,由于 1 与 2 改变时的相位是连续的,故不仅 n 、n
19
2FSK信号的产生方法及波形示例如图1-7所示。图中s (t )
基于Simulink的通信系统仿真实验报告
西安邮电学院通信与信息工程学院 基于Simulink 的通信系统仿真实验报告专业班级: 学生姓名: 学号(班内序号):年 月 日——————————————————————————装订线————————————————————————————————报告份数: 1份实验总成绩:实验一一、调试好的程序(1)①(3+5+8)/5*10②sin(3*pi)/sqrt(9/5)③A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9] , B=[7 8 9; 4 5 6;1 2 3]④A=[3 1.2 4;7.5 6.6 3.1;5.4 3.4 6.1] , A' ,inv(A), abs(A) ⑤Z=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i](2).M文件代码:for i=1:1:50for j=1:1:50A(i,j)=i+j-1;endenddisp(A);B=fliplr(A);disp(B);C=flipud(A);disp(C);A(1:10,1:10)=0;D=A;disp(A);(3).M文件代码:X = 0 + (255-0)*rand(50);for i =1:50for j =1:50if X(i,j)>128X(i,j)=255;else X(i,j)=0;endendenddisp(X);(4)代码:A=2.4+sqrt(0.2)*randn(3,4)二、实验结果及分析(1)①ans =32②ans = 2.7384e-016③A = 1 2 34 5 67 8 9B = 7 8 94 5 61 2 3C = 18 24 3054 69 8490 114 138D = 8 10 128 10 128 10 12ans = 34.0000 22.0000 62.0000 -50.0000 -23.0000 -100.000028.0000 16.0000 56.0000 ans = NaN NaN NaNNaN -Inf InfNaN NaN NaN④A = 3.0000 1.2000 4.00007.5000 6.6000 3.10005.4000 3.40006.1000 ans = 3.00007.5000 5.40001.2000 6.6000 3.40004.0000 3.1000 6.1000 ans = 2.1555 0.4555 -1.6449 -2.1040 -0.2393 1.5013-0.7354 -0.2698 0.7833ans =3.0000 1.2000 4.00007.5000 6.6000 3.10005.4000 3.40006.1000⑤Z = 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i5.0000 +6.0000i7.0000 +8.0000i(2)(3)(4)A =2.2066 2.5287 2.9318 2.47811.6551 1.88732.3832 2.31652.4561 2.9326 2.5464 2.7246实验二(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序.M文件代码:function [sys,x0,str,ts] =ch2example5funB(t,x,u,flag) % 连续系统状态方程;% x'=Ax+Bu% y =Cx+Du% 定义A,B,C,D矩阵A=[0 1 0;0 0 1;-4 -6 -3];B=[0;0;1];C=[0 4 0];D=0;flagtxuswitch flag,case 0 % flag=0 初始化[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,B,C,D);% 可将A,B,C,D矩阵送入初始化函数case 1 % flag=1 计算连续系统状态方程(导数)sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D);case 3 % flag=3 计算输出sys=mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D);case { 2, 4, 9 } % 其他作不处理的flagsys=[]; % 无用的flag时返回sys为空矩阵otherwise % 异常处理error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);end% 主函数结束% 子函数实现(1)初始化函数----------------------------------function [sys,x0,str,ts] = mdlInitializeSizes(A,B,C,D) % sizes = simsizes; % 获取sizes.NumContStates = 3; % 连续系统的状态数为3sizes.NumDiscStates = 0; % 离散系统的状态数,对于本系统此句可不用sizes.NumOutputs = 1; % 输出信号数目是1sizes.NumInputs = 1; % 输入信号数目是1sizes.DirFeedthrough = 0; % 因为该系统不是直通的sizes.NumSampleTimes = 1; % 这里必须为1sys = simsizes(sizes);str = []; % 通常为空矩阵x0 = [0;0;0]; % 初始状态矩阵x0 (零状态情况)ts = [0 0]; % 表示连续取样时间的仿真% 初始化函数结束% 子函数实现(2)系统状态方程函数-----------------------------function sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D) % 系统状态方程函数sys = A*x+B*u ; % 这里写入系统的状态方程矩阵形式即可% 系统状态函数结束% 子函数实现(3)系统输出方程函数-----------------------------function sys = mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D)sys = C*x; % 这里写入系统的输出方程矩阵形式即可% 注意,如果使用语句sys = C*x+D*u ;代替上句,即使D=0,% 也要将初始化函数中的sizes.DirFeedthrough 设为1% 即系统存在输入输出之间的直通项, 否则执行将出现错误% 系统输出方程函数结束Simulink建模:二、实验结果及分析flag =0 t =[] x =[] u =[]flag =3 t =0 x =0 0 0 u =NaNflag =2 t =0 x =0 0 0 u =-3flag =1 t =0 x =0 0 0 u =-3flag =3 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =NaN flag =2 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =-3 flag =1 t =0.1000 x =-0.0005 -0.0135 -0.2565 u =-3flag =3 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =NaN flag =2 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =-3 flag =1 t =0.2000 x =-0.0035 -0.0485 -0.4328 u =-3flag =3 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =NaN flag =2 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =-3 flag =1 t =0.3000 x =-0.0107 -0.0976 -0.5393 u =-3flag =3 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =NaN flag =2 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =-3 flag =1 t =0.4000 x =-0.0233 -0.1544 -0.5870 u =-3flag =3 t =0.5000 x =-0.0417 -0.2134 -0.5868 u =NaN flag =2 t =0.5000 x =-0.0417 -0.2134 -0.5868 u =-3flag =1 t =0.5000 x = -0.0417 -0.2134 -0.5868 u =-3flag =3 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =NaN flag =2 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =-3 flag =1 t =0.6000 x =-0.0660 -0.2704 -0.5490 u =-3flag =3 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221-0.4833 u =NaN flag =2 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221 -0.4833 u =-3 flag =1 t =0.7000 x =-0.0957 -0.3221 -0.4833 u =-3flag =3 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =NaN flag =2 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =-3 flag =1 t =0.8000 x =-0.1302 -0.3663 -0.3987 u =-3flag =3 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =NaN flag =2 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =-3 flag =1 t =0.9000 x =-0.1686 -0.4014 -0.3029 u =-3flag =3 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =NaN flag =2 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =-3 flag =9 t =1 x =-0.2101 -0.4267 -0.2025 u =-3实验三(1)一、调试好的程序.M文件代码:function[sys,x0,str,ts]=xinhaoqiehuanfun(t,x,u,flag,threshold) flag=0switch flag,case 0 % flag=0 初始化sizes = simsizes; % 获取SIMULINK仿真变量结构sizes.NumContStates = 0; % 连续系统的状态数是0 sizes.NumDiscStates = 0; % 离散系统的状态数是0 sizes.NumOutputs = 1; % 输出信号数目是1sizes.NumInputs = -1; % 输入信号数目是自适应的sizes.DirFeedthrough = 1; % 该系统是直通的sizes.NumSampleTimes = 1; % 这里必须为1sys = simsizes(sizes);str = []; % 通常为空矩阵x0 = []; % 初始状态矩阵x0ts = [-1 0]; % 采样时间由外部模块给出case 3 % flag=3 计算输出sys=u(1)*(u(2)>threshold)+u(3)*(u(2)<=threshold); case {1, 2, 4, 9 } % 其他作不处理的flagsys=[]; % 无用的flag时返回sys为空矩阵otherwise % 异常处理error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);EndSimulink建模:二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序二、实验结果及分析>> whosName Size Bytes Classtout 5x1 40 double arrayx1 4x1x5 160 double arrayx2 5x4 160 double arrayx3 2x2x5 160 double arrayGrand total is 65 elements using 520 bytes实验四(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析(2)一、调试好的程序二、实验结果及分析实验五(1)一、调试好的程序.M文件代码:①% ch5xiti1A.m% 方波功率谱理论结果作图clear;f=100; % HzT=1/f; % 方波周期A=1; % 方波幅度Omega=2*pi*f;idx=1;% 功率谱数组下标m=7; %作图谐波数for n=-m:mpsd(idx)=4*A^2/(n+eps)^2*(cos(n*pi)-1)^2;idx=idx+1;endstem([-m*f:f:m*f],psd/(2*pi)^2,'^');%以频率为单位的功率谱axis([(-m-1)*f (m+1)*f -0.1 0.5]);grid on;xlabel('频率 Hz');ylabel('PSD');% ch5xiti1B.m% 方波功率谱数值分析结果作图②clear;f=100; % HzT=1/f; % 方波周期A=1; % 方波幅度Omega=2*pi*f;fs=2000; % Hz 采样频率Ts=1/fs; % 采样时间间隔T_end=2; % 计算结束时间t=0:1/fs:T_end;squarewave=A*sign(sin(2*pi*f*t));N=2000;% FFT变换点数squarewavefft=fftshift(fft(squarewave,N));PowerSpectrum=(Ts*abs(squarewavefft)).^2;plot([-1000:1:999],PowerSpectrum,'-^');axis([-1000 1000 -0.1 0.5]);grid on;xlabel('频率 Hz');ylabel('PSD '); Simulink建模:二、实验结果及分析(2)实验六(1)一、调试好的程序二、实验结果及分析一、调试好的程序二、实验结果及分析实验心得在学习初,课堂上我们了解到Matlab是一款功能强大又实用又简单的仿真软件。
通信原理Matlab仿真实验报告
实验二1、用Matlab模拟图形A律解码⑴Matlab程序代码:①建立函数ADecode()function y=ADecode(code,n) codesize=size(code);cr_len=codesize(1);cl_len=codesize(2);ca=zeros(1,cl_len-1);for i=1:cr_lenca=code(i,2:n);s=0;for j=1:n-1s=s+ca(j)*2^(n-1-j);enda=code(i,1);y(i)=s*((-1)^(a+1)); endy=y/(2^(n-1));A=87.6;A1=1+log(A);for j=1:length(y)if(y(j)>=0)if(y(i)<=1/A1)y(j)=y(j)*A1/A;elsey(j)=exp(y(j)*A1-1/A);endelsetemp=-y(j);if(temp<=1/A1)y(j)=-temp*A1/A;elsey(j)=-exp(temp*A1-1)/A;endendend②建立函数APCM()function code=APCM(x,n)xmax=max(abs(x));x=x/xmax;xlen=length(x);y=zeros(1,xlen);A=87.6;A1=1+log(A);for i=1:xlenif x(i)>=0if x(i)<=1/Ay(i)=(A*x(i))/A1;elsey(i)=(1+log(A*x(i)))/A1;endelsex1=-x(i);if x1<=1/Ay(i)=-(A*x1)/A1;elsey(i)=-(1+log(A*x1))/A1;endendendy1=y*(2^(n-1)-1);y1=round(y1);code=zeros(length(y1),n); c2=zeros(1,n-1);for i=1:length(y1)if(y1(i)>0)c1=1;elsec1=0;y1(i)=-y1(i);endfor j=1:n-1r=rem(y1(i),2);y1(i)=(y1(i)-r)/2;c2(j)=r;endc2=fliplr(c2);code(i,:)=[c1 c2];实验三1、用Matlab模拟双极性归零码⑴ Matlab程序代码:function y=drz(x)t0=300;x=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1];t=0:1/t0:length(x);for i=1:length(x);if(x(i)==1)for j=1:t0/2y(t0/2*(2*i-2)+j)=1;y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;endelsefor j=1:t0/2y(t0/2*(2*i-2)+j)=-1;y(t0/2*(2*i-1)+j)=0;endendendy=[y,x(i)];M=max(y);m=min(y); subplot(211)plot(t,y);grid on;axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 ');⑵Matlab仿真结果:2、用Matlab产生2FSK信号⑴ Matlab程序代码:①建立函数fskdigital()function fskdigital(s,f1,f2) t=0:2*pi/99:2*pi;m1=[];c1=[];b1=[];for n=1:length(s)if s(n)==0;m=ones(1,100);c=sin(f2*t);b=zeros(1,100) else s(n)==1;m=ones(1,100);c=sin(f1*t);b=ones(1,100)endm1=[m1 m]; c1=[c1 c]; b1=[b1 b]; endfsk=c1.*m1;subplot(211);plot(b1,'r')title('原始信号');axis([0 100*length(s) -0.1 1.1]);grid on;subplot(212);plot(fsk)title('2FSK信号');⑵仿真结果:①三角波原图②用矩形波近似的冲击函数③分解后的三角波④经低通还原的三角波。
Matlab的ASK-FSK--PSK仿真
M a t l a b的A S K-F S K--P S K仿真-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1免费文档目录1.任务与要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计要求 (4)2.设计原理 (4)2.1 二进制数字调制技术原理 (4)2.1.1、2ASK (5)2.1.2、2FSK (5)2.1.3、2PSK (5)2.2 数字调制技术的仿真实现 (5)3.程序与调试图形 (6)3.1、ASK调制解调 (6)3.1.1 ASK程序: (6)3.3.2 ASK图形: (6)3.2、PSK调制解调 (8)3.2.1PSK程序: (8)3.2.2PSK图形: (8)3.3、FSK调制解调 (10)3.3.1FSK程序: (10)3.3.2FSK图形(包含误码率分析): (10)3.5、误码率分析 (13)4、课程设计心得体会 (14)5、参考文献 (15)1.任务与要求1.1设计任务1.根据题目,查阅有关资料,掌握数字带通调制技术以及扩频通信原理。
2.学习MATLAB软件,掌握MATLAB各种函数的使用。
3.根据数字带通调制原理,运用MATLAB进行编程,仿真调制过程,记录并分析仿真结果。
4.形成设计报告。
1.2设计要求课程设计需要运用MATLAB编程实现2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK调制解调过程,并且输出其调制后的波形,画出频谱、功率谱密度图,并比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
2.设计原理2.1 二进制数字调制技术原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
通常使用键控法来实现数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
《通信原理实验》ASK、PSK、BFSK等实验报告
《通信原理》实验报告一、实验目的1、掌握用键控法产生ASK、FSK信号的方法。
2、掌握ASK、FSK非相干解调的原理。
3、掌握BFSK调制和解调的基本原理。
4、掌握BFSK数据传输过程,熟悉典型电路。
5、了解数字基带波形时域形成的原理和方法,掌握滚降系数的概念。
6、熟悉BPSK调制载波包络的变化。
7、掌握BFSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法。
二、实验器材1、主控&信号源模块,9号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、ASK调制及解调实验原理框图2、FSK调制及解调实验原理框图3、BPSK调制及解调实验原理框图四、实验步骤实验项目一ASK调制1、分别观测调制输入和调制输出信号:以9号模块TH1为触发,用示波器同时观测9号模块TH1和模块TH4,验证ASK调制原理。
调制输入信号和调制输出信号:由图可知,当输入为“1”时,输出为正弦信号;输入为“0”时,输出信号为0。
注:CH1(上面的波形)为调制输入信号,CH2(下面的波形)为调制输出信号。
调制输入信号频谱:调制输出信号频谱:2、将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。
调制输入信号和调制输出信号:将图与题1中的图作比较,可以发现,PN序列的输出频率改为64KHz时,载波的个数没有发生变化。
可以得出,ASK调制时,PN序列输出频率的改变,不会对载波产生影响。
注:CH1(上面的波形)为调制输入信号,CH2(下面的波形)为调制输出信号。
调制输入信号频谱:调制输出信号频谱:实验项目二ASK解调1、对比观测调制信号输入以及解调输出:以9号模块TH1为触发,用示波器同时观测9号模块TH1和TH6,调节W1直至二者波形相同;再观测TP4(整流输出)、TP5(LPF-ASK)两个中间过程测试点,验证ASK解调原理。
解调信号输入和解调输出:整流输出和LPF-ASK:注:CH1(上面的波形)为调制输入信号,CH2(下面的波形)为调制输出信号;CH1(上面的波形)为整流输出,CH2(下面的波形)为LPF-ASK从调制输入信号和输出信号的波形对比来看,两个的波形一致,但是存在这相位差。
matlab数字通信系统课程设计fsk
一、概述数字通信系统是当今信息传输领域中的重要组成部分,而频移键控(FSK)调制技术是其中常用的一种调制方式。
在FSK调制中,信号的频率被调整以传输数字信息。
随着数字通信技术的发展,利用Matlab进行数字通信系统的课程设计已成为了提升学生综合能力的重要组成部分。
本文将通过基于Matlab的FSK数字通信系统课程设计,探讨其设计目的、内容、方法与实现等方面的相关内容。
二、课程设计的目的1. 培养学生的实际操作能力FSK数字通信系统课程设计通过具体的实验操作,能够帮助学生更好地理解数字通信系统的原理和技术,从而提高他们的实际操作能力。
2. 提高学生的编程能力通过Matlab编程实验,学生能够深入了解数字通信系统的模型和算法实现,培养他们的编程能力和创新思维。
3.加深学生对数字通信系统原理的理解通过设计数字通信系统,学生能够更深入地了解FSK调制的基本原理和相关算法,从而加深对数字通信系统原理的理解。
三、课程设计的内容1. FSK调制的基本原理和模型在课程设计中,需要包括FSK调制的基本原理和模型,介绍数字信号调制的基本概念以及FSK调制的工作原理。
2. Matlab编程实现FSK数字通信系统学生需要通过Matlab编程,实现FSK数字通信系统的模型,并进行仿真实验,验证设计的可行性。
3. 实际通信系统的应用课程设计还需通联实际通信系统的应用,如蓝牙等,对FSK数字通信系统进行实际应用的分析和研究。
四、课程设计的方法1. 理论学习与实践相结合课程设计既要注重学生对FSK调制原理的理解,又要注重实际操作,通过理论学习与实践相结合的方式,提高学生的综合能力。
2. 分组合作为了实现较大规模的数字通信系统实验,可以采用学生分组合作的方式,培养学生的团队合作精神。
3. 实验报告撰写每个学生或学生组在完成实验后,需要撰写实验报告,将实验设计、结果和分析等内容有条理地呈现出来,提高学生的表达能力和实验总结能力。
五、课程设计的实现1. 设计实验流程确定FSK数字通信系统课程设计的实验流程,包括理论学习、Matlab 编程、仿真实验和实验结果分析等环节。
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通信网络基础实验
实验报告
姓名:
学号:
班级:
实验名称:
通信网络系统仿真设计与实现
实验目的:
1、学习MATLAB软件,掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程。
2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。
实验环境:
1、软件环境:Windows2000/XP
2、硬件环境:IBM-PC或兼容机
实验学时:
4学时、必做、综合实验
实验内容:
1、ASK调制解调的通信仿真系统;
2、PSK调制解调的通信仿真系统:
3、FSK调制解调的通信仿真系统。
实验要求:
1、基于MATLAB-SIMULINK分别设计一套ASK、PSK、FSK通信系统。
2、比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
实验步骤:
独立自主完成
分析思考:
通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的,为什么?Simulink编程的优点和不足是什么?
实验结论:
1、对于ASK调制解调的通信系统
调制:
仿真结果显示如下:
上图中CH1表示的是调制前的信号频谱,CH2表示的是ASK调制后的信号波形。
上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形,第二张图是幅度调制后通带信号的波形,第三张是解调信号的波形图。
有图可看出信道有一定的延迟。
由于在解调过程中没有信道和噪声,所以误码率相对较小,一般是由于码间串扰或是参数设置的问题,此系统的误码率为0.3636。
2、对于FSK调制解调的通信系统
调制:
仿真结果如下:
2FSK基带调制信号频谱图
CH1表示的是基带信号的功率谱,而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。
2FSK信号解调各点时间波形
经过系统的仿真可以观察出系统的误码率为0.7273,如下图所示:
3、对于PSK的调制解调通信系统
调制:
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1 和0.用两个反相的载波信号进行调制,其方框图如下:
2PSK信号调制的simulink的模型图
其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波,正弦脉冲作为信号源。
2PSK调制的各点时间波形解调仿真:
2PSK解调框图(2)各点的时间波形如下所示:
2PSK解调各点的时间波形
由图可以看出其误码率为0.6667,由于没有噪声的影响所以误码率一般在0.5,由于系统的不准确性和码间影响所以误码率稍微偏大。
思考题
Simulink编程的优点和不足是什么?
答: Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持线性和非线性系统,连续、离散时间模型,或者是两者的混合。
系统还可以使多种采样频率的系统,而且系统可以是多进程的。
在Simulink环境中,它提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便,故只需进行简单的点击和拖动就能完成建模,并可直接进行系统的仿真,快速的得到仿真结果。
它的主要特点在于:1、建模方便、快捷;2、易于进行模型分析;3、优越的仿真性能。
它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。
Simulink模块库(或函数库)包含有Sinks(输出方式)、Sources(输入源)、Linear (线性环节)、Nonlinear(非线性环节)、Connection(连接与接口)和Extra(其他环节)等具有不同功能或函数运算的Simulink库模块(或库函数),而且每个子模型库中包含有相应的功能模块,还可以根据需要定制和创建自己的模块。
用Simulink 创建的模型可以具有递阶结构,因此可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。
可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下一级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助理解模型的结构和各模块之间的相互关系。
在定义完一个模型后,可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。
菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。
采用Scope模块和其他的显示模块,可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果,若改变模块的参数并再次运行即可观察到相应的结果,这适用于因果关系的问题研究。
仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。
由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的,因此可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。
但是Simulink不能脱离MATLAB而独立工作。
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