通信原理实验报告

通信原理实验报告

一．实验目的

熟悉掌握MATLAB软件的应用，学会对一个连续信号的频谱进行仿真，熟悉sigexpand(x2,ts2/ts1)函数的意义和应用，完成抽样信号对原始信号的恢复。

二．实验内容

设低通信号x（t）=cos(4pi*t)+1.5sin(6pi*t)+0.5cos(20pi*t);

(1)画出该低通信号的波形

(2)画出抽样频率为fs=10Hz（亚采样）、20Hz（临界采样）、50Hz（过采样）的抽样序列

(3)抽样序列恢复出原始信号

(4)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的时域波形的差异。

原始信号与恢复信号的时域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？

(5)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的频域特性的差异。

原始信号与恢复信号的频域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？

实验程序及输出结果

clear;

close all;

dt=0.05;

t=-2:dt:2

x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);

N=length(t);

Y=fft(x)/N*2;

fs=1/dt;

df=fs/(N-1);

f=(0:N-1)*df;

subplot(2,1,1)

plot(t,x)

title('抽样时域波形')

xlabel('t')

grid;

subplot(2,1,2)

plot(f,abs(Y));

title('抽样频域信号 |Y|');

xlabel('f');

grid;

定义sigexpand函数

function[out]=sigexpand(d,M)

N=length(d);

out=zeros(M,N);

out(1,:)=d;

out=reshape(out,1,M*N);

频域时域分析fs=10Hz

clear;

close all;

dt=0.1;

t0=-2:0.01:2

t=-2:dt:2

ts1=0.01

x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0); x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);

B=length(t0);

Y2=fft(x0)/B*2;

fs2=1/0.01;

df2=fs2/(B-1);

f2=(0:B-1)*df2;

N=length(t);

Y=fft(x)/N*2;

fs=1/dt;

df=fs/(N-1);

f=(0:N-1)*df;

tm=-50:ts1:50

gt=sinc(fs*tm)

st=sigexpand(x,dt/ts1)

x3=conv(st,gt)

A=length(tm(5001:5401));

Y1=fft(x3(5001:5401))/A*2; fs1=1/ts1;

df1=fs1/(A-1);

f1=(0:A-1)*df1;

subplot(3,2,1)

plot(t0,x0)

title('原始时域波形')

xlabel('t')

subplot(3,2,2)

plot(f2,abs(Y2))

title('原始频域波形')

xlabel('t')

subplot(3,2,3)

plot(t,x)

title('抽样时域波形')

xlabel('t')

grid;

subplot(3,2,4)

plot(f,abs(Y));

title('抽样频域信号 |Y|'); xlabel('f');

subplot(3,2,5)

plot(t0,x3(5001:5401))

title('恢复后的信号'); xlabel('tm')

subplot(3,2,6)

plot(f1,abs(Y1));

title('恢复频域信号 |Y1|'); xlabel('f1');

grid;

fs=20Hz

clear;

close all;

dt=0.05;

t0=-2:0.01:2

t=-2:dt:2

ts1=0.01

x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0); x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);

B=length(t0);

Y2=fft(x0)/B*2;

fs2=1/0.01;

df2=fs2/(B-1);

f2=(0:B-1)*df2;

N=length(t);

Y=fft(x)/N*2;

fs=1/dt;

df=fs/(N-1);

f=(0:N-1)*df;

tm=-50:ts1:50

gt=sinc(fs*tm)

st=sigexpand(x,dt/ts1)

x3=conv(st,gt)

A=length(tm(5001:5401));

Y1=fft(x3(5001:5401))/A*2;

fs1=1/ts1;

df1=fs1/(A-1);

f1=(0:A-1)*df1;

subplot(3,2,1)