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使用matlab绘制眼图

使用matlab绘制眼图

使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉MATLAB 语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1所示,要获得良好的基带传输系统,就应该图3-1基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为()nsna t nT δ-∑,sT 为基带信号的码元周期,则经过基带传输系统后的输出码元为()nsna h t nT -∑。

其中1()()2j t h t H e d ωωωπ+∞-∞=⎰(3-1)理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:10()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩,为其他整数(3-2)频域应满足:()0,ss T T H πωωω⎧≤⎪=⎨⎪⎩,其他 (3-3)图3-2理想基带传输特性此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:222(),s i s s s si H H H H T T T T T ππππωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+++=≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑ (3-4)基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。

(1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1)0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω⎧⎡⎤-+--≤≤⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪-⎪=≤≤⎨⎪⎪+>⎪⎪⎩(3-5)这里α称为滚降系数,01α≤≤。

关于使用matlab绘制眼图

关于使用matlab绘制眼图

使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉MATLAB 语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1所示,要获得良好的基带传输系统,就应该图3-1基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为()nsna t nT δ-∑,sT 为基带信号的码元周期,则经过基带传输系统后的输出码元为()nsna h t nT -∑。

其中1()()2j th t H ed ωωωπ+∞-∞=⎰(3-1)理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:10()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩,为其他整数 (3-2)频域应满足:()0,ss T T H πωωω⎧≤⎪=⎨⎪⎩,其他 (3-3)图3-2 理想基带传输特性此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:222(),s i s s s si H H H H T T T T T ππππωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+++=≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑ (3-4)基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。

(1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1)0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω⎧⎡⎤-+--≤≤⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪-⎪=≤≤⎨⎪⎪+>⎪⎪⎩(3-5)这里α称为滚降系数,01α≤≤。

使用matlab绘制眼图

使用matlab绘制眼图

使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉MATLAB 语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1所示,要获得良好的基带传输系统,就应该图3-1基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为()nsna t nT δ-∑,sT 为基带信号的码元周期,则经过基带传输系统后的输出码元为()nsna h t nT -∑。

其中1()()2j th t H ed ωωωπ+∞-∞=⎰(3-1)理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:10()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩,为其他整数 (3-2)频域应满足:()0,ss T T H πωωω⎧≤⎪=⎨⎪⎩,其他 (3-3)图3-2 理想基带传输特性此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:222(),s i s s s si H H H H T T T T T ππππωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+++=≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑ (3-4)基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。

(1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1)0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω⎧⎡⎤-+--≤≤⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪-⎪=≤≤⎨⎪⎪+>⎪⎪⎩(3-5)这里α称为滚降系数,01α≤≤。

基于MATLAB的眼图仿真《通信原理》

基于MATLAB的眼图仿真《通信原理》

基于MATLAB的眼图仿真——及其与通信实验箱之结果的比较摘要通信实验往往可以从硬件和软件两方面着手设计,并加以横向比较,从而达到更深刻地理解和领会通信理论原理的目的。

本设计选取眼图为研究对象。

可靠性是通信系统的重要指标之一,而眼图是定性衡量传输系统可靠性能——码间串扰大小及受信道噪声的影响等——的方法,简单直观;除了用通信实验箱实现眼图的观察外,软件仿真具有前者所不具备的优点,本设计以MATLAB为主要工具实现了眼图的仿真模拟。

硬件方面使用北京掌宇金仪科教仪器设备有限公司生产的TIMS-301 F系列实验系统,只需较少的模块就能完成眼图的实现,缺点是灵活性不够;MATLAB由初始的矩阵实验室发展成一款具有广泛用途的科学实验软件,在通信系统仿真方面是有效而便捷的。

MATLAB本身内置功能强大的函数库和讲解详细的帮助文档,前者使得眼图的仿真更加高效。

眼图仿真考虑了以下几方面因素的影响:调制数字信号的方式、传输系统(滤波)、信道噪声及其大小等等;给出了MATLAB语言编程和Simulink动态建模两种眼图的实现方式,通过仿真有效的验证了眼图判断噪声大小、系统性能的有效性,并尝试了通过眼图调整通信系统的抗干扰能力。

关键字:通信系统,眼图,仿真,MATLABSimulation of Eye Diagram Based on Matlab——& Comparison with the rusult of TIMSAbstractExperiment in communication system can often be coducted on hardware as well as by sofeware, and by drawing comparison with each other, the principles of the theories in communication system could be understood more deeply and properly . The Eye Diagram was chosed to be studied in this design. The reliability is one of the most important indexes in evaluating the performance of a communication system. Eye Diagram is such a tool to observe the performance of communication systems. By using an Eye Diagram, the magnitude of the noise and the Intersymbole Interference (ISI) could be diagnosed by and large.Two methods were employed to achieve the Eye Diagram. One was the TIMS-301F teaching & experimental system, which is simple but inflexible; the other was using the language of MATLAB which contains programming by matlab and establishing drammic models of communication system in Simulink. Comparison was drawn between the two.Many factors were considered in the simulation of Eye Diagram, such as the way which a digital signal was modulated before transmiting, the transmit system, noise of the channel, the filter and so on. Some phenomenons can be observed and some principles be tested, beside, it also tries to improve/adjust the communication system with the help of the Eye Diagram.Key Words: Communication System, Eye Diagram, Simulation, MATLAB目录1 绪论 (4)1.1引言 (4)1.2通信系统及其性能指标 (5)1.3码间干扰及无失真传输 (7)1.4眼图及其模型 (8)2 眼图的硬件实现 (10)2.1TIMS系统简介 (10)2.2眼图的观察及结果 (11)3 眼图的MATLAB仿真 (15)3.1MATLAB简介 (15)3.2眼图的仿真及结果 (17)4 两种结果的比较及结论 (35)5 附录 (36)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1引言21世纪将是一个信息高速膨胀的信息社会,社会生产力水平的大力发展要求社会成员间的合作更加紧密和高效,通信系统的设计与优化因此显得越来越重要;通常,通信系统的性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、标准性等等,但从研究消息传输角度考虑,通信的可靠性和有效性是主要的矛盾所在,可靠性主要指消息的“质量“问题(;对于数字通信系统,具体来说,就是传输速率和差错率,差错率就是从可靠性的角度具体化的一个概念。

基于MATLAB的人眼检测.docx

基于MATLAB的人眼检测.docx

目录摘要............................................... 错误!未定义书签。

ABSTRACT........................................... 错误!未定义书签。

1 绪论............................................. 错误!未定义书签。

1.1 研究背景及意义............................. 错误!未定义书签。

1.2 国内外疲劳驾驶研究现状..................... 错误!未定义书签。

1.3本文的主要研究内容及组织结构................ 错误!未定义书签。

2 人脸检测与定位技术............................... 错误!未定义书签。

2.1人脸检测与定位技术概述...................... 错误!未定义书签。

............................................ 错误!未定义书签。

............................................ 错误!未定义书签。

2.2 Adaboost算法介绍........................... 错误!未定义书签。

2.2.1 AdaBoost 算法描述..................... 错误!未定义书签。

2.3 AdaBoost算法分类器......................... 错误!未定义书签。

2.3.1 分类器级联策略........................ 错误!未定义书签。

2.3.2 级联分类器误差分析.................... 错误!未定义书签。

3 人眼定位技术..................................... 错误!未定义书签。

基于MATLAB的QAM 眼图和星座图

基于MATLAB的QAM 眼图和星座图

南昌大学信息工程学院《随机信号分析》课程作业题目:QAM调制信号的眼图及星座图仿真指导老师:虞贵财作者:毕圣昭日期:2011-12-05QAM调制信号的眼图及星座图仿真1. 眼图眼图是在数字通信的工程实践中测试数字传输信道质量的一种应用广泛、简单易行的方法。

实际上它的一个扫描周期是数据码元宽度1~2倍并且与之同步的示波器。

对于二进制码元,显然1和0的差别越大,接受判别时错判的可能性就越小。

由于传输过程中受到频带限制,噪声的叠加使得1和0的差别变小。

在接收机的判决点,将“1”和“0”的差别用眼图上“眼睛”张开的大小来表示,十分形象、直观和实用。

MATLAB工具箱中有显示眼图和星座图的仪器,下面通过具体的例子说明它们的应用。

图1-1所示是MATLAB Toolbox\Commblks中的部分内容,展示了四进制随机数据通过基带QPSK调制、升余弦滤波(插补)及加性高斯白噪声传输环境后信号的眼图。

图1-1 通过QPSK基带调制升余弦滤波及噪声环境后观察眼图的仿真实验系统图1-2所示是仿真运行后的两幅眼图,上图是I(同相)信号,下图是Q(正交)信号。

图1-2 通过QPSK基带调制及噪声传输环境后观察到的眼图2. 星座图星座图是多元调制技术应用中的一种重要的测量方法。

它可以在信号空间展示信号所在的位置,为系统的传输特性分析提供直观的、具体的显示结果。

为了是系统的功率利用率、频带利用率得到充分的利用,在特定的调制方式下,在信号空间中如何排列与分布信号?在传输过程中叠加上噪声以后,信号之间的最小距离是否能保证既定的误码率的要求这些问题的研究用星座图仪十分直观方便。

多元调制都可以分解为In-phase(同相)分量及Quadrature(正交)分量。

将同相分量用我们习惯的二维空间的X轴表示,正交分量用Y轴表示。

信号在X-Y平面(同相-正交平面)的位置就是星座图。

MATLAB通信系统的工具箱里有着使用方便、界面美观的星座图仪。

MATLAB图形绘制技巧分享

MATLAB图形绘制技巧分享

MATLAB图形绘制技巧分享概述:MATLAB是一款功能强大的科学计算软件,其图形绘制功能十分出色。

通过灵活运用MATLAB的绘图函数和技巧,可以创建各种精美的图形,用于数据可视化、科研论文制作等方面。

本文将分享一些MATLAB图形绘制的技巧,帮助读者更好地驾驭这一工具。

一、基础绘图函数1. plot函数plot函数是最基础的绘图函数之一,可以绘制折线图、曲线图等。

通过设置不同的参数,可以调整线条颜色、样式、宽度等。

例如,使用plot(x, y, 'r--','LineWidth', 2)即可绘制红色虚线折线图,线宽为2。

2. scatter函数scatter函数用于绘制散点图,可以展示数据的分布特征。

通过设置参数,可以调整散点图的大小、颜色等属性。

例如,使用scatter(x, y, 50, 'filled', 'r')将绘制红色实心散点图,散点的大小为50。

3. bar函数bar函数用于绘制柱状图,适用于比较不同类别或组之间的数据。

可以通过设置参数调整柱子的宽度、颜色等属性。

例如,使用bar(x, y, 'FaceColor', [0.5 0.5 0.5])将绘制灰色柱状图。

4. pie函数pie函数用于绘制饼图,可以直观地展示数据的占比关系。

通过设置参数,可以调整饼图的颜色、字体等属性。

例如,使用pie(data, labels, explode, colors,'FontSize', 12)将绘制饼图,其中explode参数用于突出显示某一扇区,colors参数用于设置扇区的颜色。

二、高级图形绘制技巧1. 图形叠加MATLAB中可以将多个图形叠加在一张图中,通过hold on和hold off命令可以实现。

例如,在绘制折线图的同时,将散点图叠加在其中,可以用以下代码实现:```matlabx = 1:10;y1 = x.^2;y2 = x.^3;plot(x, y1, 'r--', 'LineWidth', 2);hold on;scatter(x, y2, 50, 'filled', 'b');hold off;```2. 子图绘制使用subplot函数可以在一张图中绘制多个子图,展示不同的数据或视角。

单极性数字基带信号功率谱及眼图的Matlab实现

单极性数字基带信号功率谱及眼图的Matlab实现

单极性数字基带信号功率谱及眼图的Matlab实现1、实验目的通过Matlab实现单极性数字基带信号功率谱,并画出相应的眼图,以理解基带数据传输相关基本概念。

2、实验内容输入的单极性数字基带信号参数自定义。

输出结果包括:1)输入的单极性数字基带信号;2)眼图。

3、原理描述我仿真用的是最简单、最常用的基带信号形式:单极性不归零码。

这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1,仿真中是随机产生的。

单极性不归零码的功率谱如下:P(f)=Ts4(sinπfTsπfTs)2+14δ(f)我就只画了连续谱。

眼图是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形,从而估计和调整系统性能。

用drawnow能不断地将各个码元周期的波形叠在一起,从而画出眼图的效果。

4、matlab程序及注释function [] = danjixing()Ts = 1; %码元周期1s,1HzN = 20;dt = Ts/N; %画点间隔50msx = randint(1,1000,[0 1]); %随机产生1000个0或1的数x = sigexpand(x,N); %补零满足卷积要求,因为抽样,一个码元只传一个点figure;t = dt:dt:1000;plot(t,x);axis([0 20 -0.2 1.2]); %展示前20个码元%算功率谱n = 1:400;f = 2*n/400; %码元采样率4Hzy = (Ts/4)*sinc(pi*Ts.*f).^2;figure;plot(f,y);%假设传输信道是升余弦滚降,a是滚降系数a = 0.9999; %理想设成1为什么会有毛刺。

t = -3*Ts:dt:3*Ts;h = sinc(t/Ts).*(cos(a*pi*t/Ts))./(1-4*a^2*t.^2/Ts^2+eps);y = conv(x,h); %卷积t=-3*Ts:dt:(1000+3)*N*dt-dt;figure;plot(t,y);axis([0 20 -0.2 1.2]); %经过升余弦滚降系统后的码型t = 0:dt:7*N*dt-dt; %展示7个眼figure;for i = 2:49eye = y(i*N+1:(i+7)*N);drawnow; %重复画,关键函数plot(t,eye);hold on;end5、实验结果随机20个码:10101100000101110101的抽样值(横坐标0~19)单极性不归零码功率谱:经过滚降系统后的码型:眼图(展示7个),滚降系数等于1:滚降系数为0.5的眼图:滚降系数为0.25的眼图:可以发现,“眼镜”的闭合程度能体现信道的传输特性。

(完整word版)matlab函数大全(非常实用),推荐文档

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信源函数randerr 产生比特误差样本randint 产生均匀分布的随机整数矩阵randsrc 根据给定的数字表产生随机矩阵wgn 产生高斯白噪声信号分析函数biterr 计算比特误差数和比特误差率eyediagram 绘制眼图scatterplot 绘制分布图symerr 计算符号误差数和符号误差率信源编码compand mu律/A律压缩/扩张dpcmdeco DPCM(差分脉冲编码调制)解码dpcmenco DPCM编码dpcmopt 优化DPCM参数lloyds Lloyd法则优化量化器参数quantiz 给出量化后的级和输出值误差控制编码bchpoly 给出二进制BCH码的性能参数和产生多项式convenc 产生卷积码cyclgen 产生循环码的奇偶校验阵和生成矩阵cyclpoly 产生循环码的生成多项式decode 分组码解码器encode 分组码编码器gen2par 将奇偶校验阵和生成矩阵互相转换gfweight 计算线性分组码的最小距离hammgen 产生汉明码的奇偶校验阵和生成矩阵rsdecof 对Reed-Solomon编码的ASCII文件解码rsencof 用Reed-Solomon码对ASCII文件编码rspoly 给出Reed-Solomon码的生成多项式syndtable 产生伴随解码表vitdec 用Viterbi法则解卷积码(误差控制编码的低级函数)bchdeco BCH解码器bchenco BCH编码器rsdeco Reed-Solomon解码器rsdecode 用指数形式进行Reed-Solomon解码rsenco Reed-Solomon编码器rsencode 用指数形式进行Reed-Solomon编码调制与解调ademod 模拟通带解调器ademodce 模拟基带解调器amod 模拟通带调制器amodce 模拟基带调制器apkconst 绘制圆形的复合ASK-PSK星座图ddemod 数字通带解调器ddemodce 数字基带解调器demodmap 解调后的模拟信号星座图反映射到数字信号dmod 数字通带调制器dmodce 数字基带调制器modmap 把数字信号映射到模拟信号星座图(以供调制)qaskdeco 从方形的QASK星座图反映射到数字信号qaskenco 把数字信号映射到方形的QASK星座图专用滤波器hank2sys 把一个Hankel矩阵转换成一个线性系统模型hilbiir 设计一个希尔伯特变换IIR滤波器rcosflt 升余弦滤波器rcosine 设计一个升余弦滤波器(专用滤波器的低级函数)rcosfir 设计一个升余弦FIR滤波器rcosiir 设计一个升余弦IIR滤波器信道函数awgn 添加高斯白噪声伽罗域计算gfadd 伽罗域上的多项式加法gfconv 伽罗域上的多项式乘法gfcosets 生成伽罗域的分圆陪集gfdeconv 伽罗域上的多项式除法gfdiv 伽罗域上的元素除法gffilter 在质伽罗域上用多项式过滤数据gflineq 在至伽罗域上求Ax=b的一个特解gfminpol 求伽罗域上元素的最小多项式gfmul 伽罗域上的元素乘法gfplus GF(2^m)上的元素加法gfpretty 以通常方式显示多项式gfprimck 检测多项式是否是基本多项式gfprimdf 给出伽罗域的MATLAB默认的基本多项式gfprimfd 给出伽罗域的基本多项式gfrank 伽罗域上矩阵求秩gfrepcov GF(2)上多项式的表达方式转换gfroots 质伽罗域上的多项式求根gfsub 伽罗域上的多项式减法gftrunc 使多项式的表达最简化gftuple 简化或转换伽罗域上元素的形式工具函数bi2de 把二进制向量转换成十进制数de2bi 把十进制数转换成二进制向量erf 误差函数erfc 余误差函数istrellis 检测输入是否MA TLAB的trellis结构(structure)marcumq 通用Marcum Q 函数oct2dec 八进制数转十进制数poly2trellis 把卷积码多项式转换成MATLAB的trellis描述vec2mat 把向量转换成矩阵——————————————————————————————————————————————————A aabs 绝对值、模、字符的ASCII码值acos 反余弦acosh 反双曲余弦acot 反余切acoth 反双曲余切acsc 反余割acsch 反双曲余割align 启动图形对象几何位置排列工具all 所有元素非零为真angle 相角ans 表达式计算结果的缺省变量名any 所有元素非全零为真area 面域图argnames 函数M文件宗量名asec 反正割asech 反双曲正割asin 反正弦asinh 反双曲正弦assignin 向变量赋值atan 反正切atan2 四象限反正切atanh 反双曲正切autumn 红黄调秋色图阵axes 创建轴对象的低层指令axis 控制轴刻度和风格的高层指令B bbar 二维直方图bar3 三维直方图bar3h 三维水平直方图barh 二维水平直方图base2dec X进制转换为十进制bin2dec 二进制转换为十进制blanks 创建空格串bone 蓝色调黑白色图阵box 框状坐标轴break while 或for 环中断指令brighten 亮度控制C ccapture (3版以前)捕获当前图形cart2pol 直角坐标变为极或柱坐标cart2sph 直角坐标变为球坐标cat 串接成高维数组caxis 色标尺刻度cd 指定当前目录cdedit 启动用户菜单、控件回调函数设计工具cdf2rdf 复数特征值对角阵转为实数块对角阵ceil 向正无穷取整cell 创建元胞数组cell2struct 元胞数组转换为构架数组celldisp 显示元胞数组内容cellplot 元胞数组内部结构图示char 把数值、符号、内联类转换为字符对象chi2cdf 分布累计概率函数chi2inv 分布逆累计概率函数chi2pdf 分布概率密度函数chi2rnd 分布随机数发生器chol Cholesky分解clabel 等位线标识cla 清除当前轴class 获知对象类别或创建对象clc 清除指令窗clear 清除内存变量和函数clf 清除图对象clock 时钟colorcube 三浓淡多彩交叉色图矩阵colordef 设置色彩缺省值colormap 色图colspace 列空间的基close 关闭指定窗口colperm 列排序置换向量comet 彗星状轨迹图comet3 三维彗星轨迹图compass 射线图compose 求复合函数cond (逆)条件数condeig 计算特征值、特征向量同时给出条件数condest 范-1条件数估计conj 复数共轭contour 等位线contourf 填色等位线contour3 三维等位线contourslice 四维切片等位线图conv 多项式乘、卷积cool 青紫调冷色图copper 古铜调色图cos 余弦cosh 双曲余弦cot 余切coth 双曲余切cplxpair 复数共轭成对排列csc 余割csch 双曲余割cumsum 元素累计和cumtrapz 累计梯形积分cylinder 创建圆柱D ddblquad 二重数值积分deal 分配宗量deblank 删去串尾部的空格符dec2base 十进制转换为X进制dec2bin 十进制转换为二进制dec2hex 十进制转换为十六进制deconv 多项式除、解卷delaunay Delaunay 三角剖分del2 离散Laplacian差分demo Matlab演示det 行列式diag 矩阵对角元素提取、创建对角阵diary Matlab指令窗文本内容记录diff 数值差分、符号微分digits 符号计算中设置符号数值的精度dir 目录列表disp 显示数组display 显示对象内容的重载函数dlinmod 离散系统的线性化模型dmperm 矩阵Dulmage-Mendelsohn 分解dos 执行DOS 指令并返回结果double 把其他类型对象转换为双精度数值drawnow 更新事件队列强迫Matlab刷新屏幕dsolve 符号计算解微分方程E eecho M文件被执行指令的显示edit 启动M文件编辑器eig 求特征值和特征向量eigs 求指定的几个特征值end 控制流FOR等结构体的结尾元素下标eps 浮点相对精度error 显示出错信息并中断执行errortrap 错误发生后程序是否继续执行的控制erf 误差函数erfc 误差补函数erfcx 刻度误差补函数erfinv 逆误差函数errorbar 带误差限的曲线图etreeplot 画消去树eval 串演算指令evalin 跨空间串演算指令exist 检查变量或函数是否已定义exit 退出Matlab环境exp 指数函数expand 符号计算中的展开操作expint 指数积分函数expm 常用矩阵指数函数expm1 Pade法求矩阵指数expm2 Taylor法求矩阵指数expm3 特征值分解法求矩阵指数eye 单位阵ezcontour 画等位线的简捷指令ezcontourf 画填色等位线的简捷指令ezgraph3 画表面图的通用简捷指令ezmesh 画网线图的简捷指令ezmeshc 画带等位线的网线图的简捷指令ezplot 画二维曲线的简捷指令ezplot3 画三维曲线的简捷指令ezpolar 画极坐标图的简捷指令ezsurf 画表面图的简捷指令ezsurfc 画带等位线的表面图的简捷指令F ffactor 符号计算的因式分解feather 羽毛图feedback 反馈连接feval 执行由串指定的函数fft 离散Fourier变换fft2 二维离散Fourier变换fftn 高维离散Fourier变换fftshift 直流分量对中的谱fieldnames 构架域名figure 创建图形窗fill3 三维多边形填色图find 寻找非零元素下标findobj 寻找具有指定属性的对象图柄findstr 寻找短串的起始字符下标findsym 机器确定内存中的符号变量finverse 符号计算中求反函数fix 向零取整flag 红白蓝黑交错色图阵fliplr 矩阵的左右翻转flipud 矩阵的上下翻转flipdim 矩阵沿指定维翻转floor 向负无穷取整flops 浮点运算次数flow Matlab提供的演示数据fmin 求单变量非线性函数极小值点(旧版)fminbnd 求单变量非线性函数极小值点fmins 单纯形法求多变量函数极小值点(旧版)fminunc 拟牛顿法求多变量函数极小值点fminsearch 单纯形法求多变量函数极小值点fnder 对样条函数求导fnint 利用样条函数求积分fnval 计算样条函数区间内任意一点的值fnplt 绘制样条函数图形fopen 打开外部文件for 构成for环用format 设置输出格式fourier Fourier 变换fplot 返函绘图指令fprintf 设置显示格式fread 从文件读二进制数据fsolve 求多元函数的零点full 把稀疏矩阵转换为非稀疏阵funm 计算一般矩阵函数funtool 函数计算器图形用户界面fzero 求单变量非线性函数的零点G ggamma 函数gammainc 不完全函数gammaln 函数的对数gca 获得当前轴句柄gcbo 获得正执行"回调"的对象句柄gcf 获得当前图对象句柄gco 获得当前对象句柄geomean 几何平均值get 获知对象属性getfield 获知构架数组的域getframe 获取影片的帧画面ginput 从图形窗获取数据global 定义全局变量gplot 依图论法则画图gradient 近似梯度gray 黑白灰度grid 画分格线griddata 规则化数据和曲面拟合gtext 由鼠标放置注释文字guide 启动图形用户界面交互设计工具H hharmmean 调和平均值help 在线帮助helpwin 交互式在线帮助helpdesk 打开超文本形式用户指南hex2dec 十六进制转换为十进制hex2num 十六进制转换为浮点数hidden 透视和消隐开关hilb Hilbert矩阵hist 频数计算或频数直方图histc 端点定位频数直方图histfit 带正态拟合的频数直方图hold 当前图上重画的切换开关horner 分解成嵌套形式hot 黑红黄白色图hsv 饱和色图I iif-else-elseif 条件分支结构ifft 离散Fourier反变换ifft2 二维离散Fourier反变换ifftn 高维离散Fourier反变换ifftshift 直流分量对中的谱的反操作ifourier Fourier反变换i, j 缺省的"虚单元"变量ilaplace Laplace反变换imag 复数虚部image 显示图象imagesc 显示亮度图象imfinfo 获取图形文件信息imread 从文件读取图象imwrite 把imwrite 把图象写成文件ind2sub 单下标转变为多下标inf 无穷大info MathWorks公司网点地址inline 构造内联函数对象inmem 列出内存中的函数名input 提示用户输入inputname 输入宗量名int 符号积分int2str 把整数数组转换为串数组interp1 一维插值interp2 二维插值interp3 三维插值interpn N维插值interpft 利用FFT插值intro Matlab自带的入门引导inv 求矩阵逆invhilb Hilbert矩阵的准确逆ipermute 广义反转置isa 检测是否给定类的对象ischar 若是字符串则为真isequal 若两数组相同则为真isempty 若是空阵则为真isfinite 若全部元素都有限则为真isfield 若是构架域则为真isglobal 若是全局变量则为真ishandle 若是图形句柄则为真ishold 若当前图形处于保留状态则为真isieee 若计算机执行IEEE规则则为真isinf 若是无穷数据则为真isletter 若是英文字母则为真islogical 若是逻辑数组则为真ismember 检查是否属于指定集isnan 若是非数则为真isnumeric 若是数值数组则为真isobject 若是对象则为真isprime 若是质数则为真isreal 若是实数则为真isspace 若是空格则为真issparse 若是稀疏矩阵则为真isstruct 若是构架则为真isstudent 若是Matlab学生版则为真iztrans 符号计算Z反变换J j , K kjacobian 符号计算中求Jacobian 矩阵jet 蓝头红尾饱和色jordan 符号计算中获得Jordan标准型keyboard 键盘获得控制权kron Kronecker乘法规则产生的数组L llaplace Laplace变换lasterr 显示最新出错信息lastwarn 显示最新警告信息leastsq 解非线性最小二乘问题(旧版)legend 图形图例lighting 照明模式line 创建线对象lines 采用plot 画线色linmod 获连续系统的线性化模型linmod2 获连续系统的线性化精良模型linspace 线性等分向量ln 矩阵自然对数load 从MAT文件读取变量log 自然对数log10 常用对数log2 底为2的对数loglog 双对数刻度图形logm 矩阵对数logspace 对数分度向量lookfor 按关键字搜索M文件lower 转换为小写字母lsqnonlin 解非线性最小二乘问题lu LU分解M mmad 平均绝对值偏差magic 魔方阵maple &nb, sp; 运作Maple格式指令mat2str 把数值数组转换成输入形态串数组material 材料反射模式max 找向量中最大元素mbuild 产生EXE文件编译环境的预设置指令mcc 创建MEX或EXE文件的编译指令mean 求向量元素的平均值median 求中位数menuedit 启动设计用户菜单的交互式编辑工具mesh 网线图meshz 垂帘网线图meshgrid 产生"格点"矩阵methods 获知对指定类定义的所有方法函数mex 产生MEX文件编译环境的预设置指令mfunlis 能被mfun计算的MAPLE经典函数列表mhelp 引出Maple的在线帮助min 找向量中最小元素mkdir 创建目录mkpp 逐段多项式数据的明晰化mod 模运算more 指令窗中内容的分页显示movie 放映影片动画moviein 影片帧画面的内存预置mtaylor 符号计算多变量Taylor级数展开N nndims 求数组维数NaN 非数(预定义)变量nargchk 输入宗量数验证nargin 函数输入宗量数nargout 函数输出宗量数ndgrid 产生高维格点矩阵newplot 准备新的缺省图、轴nextpow2 取最接近的较大2次幂nnz 矩阵的非零元素总数nonzeros 矩阵的非零元素norm 矩阵或向量范数normcdf 正态分布累计概率密度函数normest 估计矩阵2范数norminv 正态分布逆累计概率密度函数normpdf 正态分布概率密度函数normrnd 正态随机数发生器notebook 启动Matlab和Word的集成环境null 零空间num2str 把非整数数组转换为串numden 获取最小公分母和相应的分子表达式nzmax 指定存放非零元素所需内存O oode1 非Stiff 微分方程变步长解算器ode15s Stiff 微分方程变步长解算器ode23t 适度Stiff 微分方程解算器ode23tb Stiff 微分方程解算器ode45 非Stiff 微分方程变步长解算器odefile ODE 文件模板odeget 获知ODE 选项设置参数odephas2 ODE 输出函数的二维相平面图odephas3 ODE 输出函数的三维相空间图odeplot ODE 输出函数的时间轨迹图odeprint 在Matlab指令窗显示结果odeset 创建或改写ODE选项构架参数值ones 全1数组optimset 创建或改写优化泛函指令的选项参数值orient 设定图形的排放方式orth 值空间正交化P ppack 收集Matlab内存碎块扩大内存pagedlg 调出图形排版对话框patch 创建块对象path 设置Matlab搜索路径的指令pathtool 搜索路径管理器pause 暂停pcode 创建预解译P码文件pcolor 伪彩图peaks Matlab提供的典型三维曲面permute 广义转置pi (预定义变量)圆周率pie 二维饼图pie3 三维饼图pink 粉红色图矩阵pinv 伪逆plot 平面线图plot3 三维线图plotmatrix 矩阵的散点图plotyy 双纵坐标图poissinv 泊松分布逆累计概率分布函数poissrnd 泊松分布随机数发生器pol2cart 极或柱坐标变为直角坐标polar 极坐标图poly 矩阵的特征多项式、根集对应的多项式poly2str 以习惯方式显示多项式poly2sym 双精度多项式系数转变为向量符号多项式polyder 多项式导数polyfit 数据的多项式拟合polyval 计算多项式的值polyvalm 计算矩阵多项式pow2 2的幂ppval 计算分段多项式pretty 以习惯方式显示符号表达式print 打印图形或SIMULINK模型printsys 以习惯方式显示有理分式prism 光谱色图矩阵procread 向MAPLE输送计算程序profile 函数文件性能评估器propedit 图形对象属性编辑器pwd 显示当前工作目录Q qquad 低阶法计算数值积分quad8 高阶法计算数值积分(QUADL) quit 推出Matlab 环境quiver 二维方向箭头图quiver3 三维方向箭头图R rrand 产生均匀分布随机数randn 产生正态分布随机数randperm 随机置换向量range 样本极差rank 矩阵的秩rats 有理输出rcond 矩阵倒条件数估计real 复数的实部reallog 在实数域内计算自然对数realpow 在实数域内计算乘方realsqrt 在实数域内计算平方根realmax 最大正浮点数realmin 最小正浮点数rectangle 画"长方框"rem 求余数repmat 铺放模块数组reshape 改变数组维数、大小residue 部分分式展开return 返回ribbon 把二维曲线画成三维彩带图rmfield 删去构架的域roots 求多项式的根rose 数扇形图rot90 矩阵旋转90度rotate 指定的原点和方向旋转rotate3d 启动三维图形视角的交互设置功能round 向最近整数圆整rref 简化矩阵为梯形形式rsf2csf 实数块对角阵转为复数特征值对角阵rsums Riemann和S ssave 把内存变量保存为文件scatter 散点图scatter3 三维散点图sec 正割sech 双曲正割semilogx X轴对数刻度坐标图semilogy Y轴对数刻度坐标图series 串联连接set 设置图形对象属性setfield 设置构架数组的域setstr 将ASCII码转换为字符的旧版指令sign 根据符号取值函数signum 符号计算中的符号取值函数sim 运行SIMULINK模型simget 获取SIMULINK模型设置的仿真参数simple 寻找最短形式的符号解simplify 符号计算中进行简化操作simset 对SIMULINK模型的仿真参数进行设置simulink 启动SIMULINK模块库浏览器sin 正弦sinh 双曲正弦size 矩阵的大小slice 立体切片图solve 求代数方程的符号解spalloc 为非零元素配置内存sparse 创建稀疏矩阵spconvert 把外部数据转换为稀疏矩阵spdiags 稀疏对角阵spfun 求非零元素的函数值sph2cart 球坐标变为直角坐标sphere 产生球面spinmap 色图彩色的周期变化spline 样条插值spones 用1置换非零元素sprandsym 稀疏随机对称阵sprank 结构秩spring 紫黄调春色图sprintf 把格式数据写成串spy 画稀疏结构图sqrt 平方根sqrtm 方根矩阵squeeze 删去大小为1的"孤维" sscanf 按指定格式读串stairs 阶梯图std 标准差stem 二维杆图step 阶跃响应指令str2double 串转换为双精度值str2mat 创建多行串数组str2num 串转换为数strcat 接成长串strcmp 串比较strjust 串对齐strmatch 搜索指定串strncmp 串中前若干字符比较strrep 串替换strtok 寻找第一间隔符前的内容struct 创建构架数组struct2cell 把构架转换为元胞数组strvcat 创建多行串数组sub2ind 多下标转换为单下标subexpr 通过子表达式重写符号对象subplot 创建子图subs 符号计算中的符号变量置换subspace 两子空间夹角sum 元素和summer 绿黄调夏色图superiorto 设定优先级surf 三维着色表面图surface 创建面对象surfc 带等位线的表面图surfl 带光照的三维表面图surfnorm 空间表面的法线svd 奇异值分解svds 求指定的若干奇异值switch-case-otherwise 多分支结构sym2poly 符号多项式转变为双精度多项式系数向量symmmd 对称最小度排序symrcm 反向Cuthill-McKee排序syms 创建多个符号对象T ttan 正切tanh 双曲正切taylortool 进行Taylor逼近分析的交互界面text 文字注释tf 创建传递函数对象tic 启动计时器title 图名toc 关闭计时器trapz 梯形法数值积分treelayout 展开树、林treeplot 画树图tril 下三角阵trim 求系统平衡点trimesh 不规则格点网线图trisurf 不规则格点表面图triu 上三角阵try-catch 控制流中的Try-catch结构type 显示M 文件U uuicontextmenu 创建现场菜单uicontrol 创建用户控件uimenu 创建用户菜单unmkpp 逐段多项式数据的反明晰化unwrap 自然态相角upper 转换为大写字母V vvar 方差varargin 变长度输入宗量varargout 变长度输出宗量vectorize 使串表达式或内联函数适于数组运算ver 版本信息的获取view 三维图形的视角控制voronoi Voronoi多边形vpa 任意精度(符号类)数值W wwarning 显示警告信息what 列出当前目录上的文件whatsnew 显示Matlab中Readme文件的内容which 确定函数、文件的位置while 控制流中的While环结构white 全白色图矩阵whitebg 指定轴的背景色who 列出内存中的变量名whos 列出内存中变量的详细信息winter 蓝绿调冬色图workspace 启动内存浏览器X x , Y y , Z zxlabel X轴名xor 或非逻辑yesinput 智能输入指令ylabel Y轴名zeros 全零数组zlabel Z轴名zoom 图形的变焦放大和缩小ztrans 符号计算Z变换v。

matlab中绘制图形的命令

matlab中绘制图形的命令

plot(Y)当Y为实数时,用每个值的索引和Y的列画图。

Y为复数时,plot(Y)等价于plot(real(Y),imag(Y))当Y为实数向量时,且Y的维数为m,则plot(Y)等价于plot(X,Y),其中X=1:m;当Y为实数矩阵时,把矩阵按照列的方向分解为几个向量,Y的行数为n,则plot(Y)等价于plot(X,Y),其中X=[1;2;...;n];plot(X,Y)当X,Y均为实数向量时,并且为维数相同,X=[X(i)],Y=[Y(i)],则plot(X,Y)先描述点(X(i),Y(i)),然后依次画线;当X,Y均为复数向量时,则不考虑虚数部分;当X,Y均为实数矩阵时,并且为维数相同,plot依次按照对应的列画出线,矩阵有几列就有几条线;当X,Y一个为向量,一个为矩阵时,并且向量的维数等于矩阵的行数或者列数,则把矩阵按照向量的方向分解为几个向量,在与向量配对分别画图,矩阵分解几个向量就有几条线。

plot(X1,Y1,...,Xn,Yn)Xn和Yn是成对出现的,在同一坐标轴下将按照顺序对Xn和Yn画图。

如果Xn或Yn其中一个为矩阵其他为向量且向量维数与矩阵的维数(行或列)相匹配,则按照匹配的方向分解矩阵并画图。

如果Xn是标量Yn是向量,则垂直的画出不连续的Yn个点在Xn处。

《Simulink与信号处理》如果Xn或Yn是复数的,虚部是被忽略的。

画图时如果线条多于一条时,系统将按照ColorOrder和LineStyleOrder指定的顺序自动选取颜色和线型。

plot(X1,Y1,LineSpec,...,Xn,Yn,LineSpec)按照三个参数Xn,Yn,LineSpec画线,其中LineSpec指定了线型,标记符号和画线的颜色,也可以混合使用三参数Xn,Yn,LineSpec和二参数Xn,Yn:plot(X1,Y1,X2,Y2,LineSpec,X3,Y3)。

plot(X1,Y1,LineSpec,'PropertyName',PropertyValue)对plot生成的图形目标对象指定的lineseries properties进行设置。

matlab中的eyediagram语法

matlab中的eyediagram语法

一、简介eyediagram是Matlab中用来绘制眼图的函数。

眼图是用来观察数字信号在接收端的信号质量以及其中包含的噪声和失真情况的重要工具。

眼图通过将数字信号分成若干窗口进行显示,可以直观地观察到信号的抖动和时钟偏移情况,对于分析和诊断信号的传输质量非常有帮助。

二、语法在Matlab中使用eyediagram函数可以按照以下语法进行调用:eyediagram(x,n)其中,x代表输入的数字信号序列,n代表每个窗口中包含的采样点数。

三、参数说明在使用eyediagram函数时,可以根据实际需求调整参数以获得最佳的眼图效果。

1. x:输入的数字信号序列,可以是一维数组或矩阵。

对于多通道的数字信号,可以将各通道的信号分别传入eyediagram函数进行绘制。

2. n:每个窗口中包含的采样点数。

这个参数决定了眼图中水平方向的分辨率,可以根据信号的速率和时钟频率进行调整。

四、示例下面是一个使用eyediagram函数绘制眼图的简单示例:```matlab% 定义输入信号fs = 1000; % 采样频率t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列x = cos(2*pi*100*t) + 0.5*sin(2*pi*200*t) + 0.2*randn(size(t));% 绘制眼图eyediagram(x, 64); % 显示64个采样点```五、注意事项在使用eyediagram函数时,需要注意以下几点:1. 确保输入的数字信号序列长度足够长,以便获得准确的眼图显示。

2. 根据实际情况调整每个窗口中的采样点数,以获得清晰的眼图效果。

3. 结合其他工具和方法,对眼图结果进行更深入的分析和诊断,以获取更多有关数字信号传输质量的信息。

六、总结eyediagram函数是Matlab中用于绘制眼图的重要工具,通过对数字信号进行分窗显示,提供直观的信号质量分析方法。

在工程实践中,眼图是分析和诊断数字通信系统的重要手段,通过对信号抖动、时钟偏移等现象的观察,可以帮助工程师及时发现和解决问题,提高系统的性能和稳定性。

红眼消除-多媒体作业(附matlab程序)

红眼消除-多媒体作业(附matlab程序)

摘要红眼效应是指用闪光灯拍摄人物照片时,在人眼瞳孔中央形成的红眼现象。

本文主要用matlab实现了一个红眼消除系统,该系统需要手动选定红眼区域,然后对红眼部分进行红眼修正和平滑操作。

绪论红眼效应是指照相机在闪光灯模式下拍摄人像照片时,在照片中的人眼瞳孔处呈现红色斑点的现象。

其成因是人的瞳孔在环境光比较暗时会放大,近距离闪光灯的强光经过放大的瞳孔,照在视网膜后的微血管组织上,反射回红色的光线,造成实际成像的照片呈现“红眼”状。

“红眼”和一般人们所认知的眼睛颜色差别很大,降低了照片的质量,给摄影对象留下了遗憾。

由于照相的机会往往无法重复获得,因此,消除照片中的红眼现象很有必要。

红眼主要受环境亮度(环境光较暗时红眼现象更明显)、对象年龄(小孩的红眼现象更明显)、闪光灯光线反射入镜头的角度(角度越小,红眼效应越强)和特定的人群或人种(在白种人中出现红眼现象的机会更多)的影响。

人们根据红眼的成因,采用了一些方法来消除其对照片的影响,如提高环境亮度、使用外置闪光灯、缩短与被摄对象的距离、使被摄对象不直视照相机镜头等等。

不少照相机都具有红眼减弱(Red-eye Reduction)功能,其工作方式就是在成像闪光之前加闪一次,使被摄对象的瞳孔在预闪后缩小,成像时红眼效应就会减轻一些。

但该功能往往不能确保消除红眼现象,而且要求被摄对象在预闪时必须直视照相机,年龄较小的孩子注意力不易集中,常常达不到预期效果。

本文给出了一种消除红眼的思路。

红眼图像取自数码相片,为RGB彩色,把它转换到HSI模型下,检测到红眼时,调低饱和度S,这样使得红眼效果减弱甚至被消除。

在这里有必要介绍一下这两种颜色模型,以及它们之间的转换关系。

1 颜色模型为了科学地定量描述和使用颜色,人们提出了各种颜色模型。

目前常用的颜色模型按用途可分为三类:计算颜色模型、视觉颜色模型和工业颜色模型。

计算颜色模型用于进行有关颜色的理论研究。

常见的RGB模型、CIE XYZ 模型、Lab模型等均属于此类型。

使用matlab绘制眼图电子版本

使用matlab绘制眼图电子版本

使用m a t l a b绘制眼图使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉MATLAB 语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1所示,要获得良好的基带传输系统,就应该图3-1 基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为()n s na t nT δ-∑,s T 为基带信号的码元周期,则经过基带传输系统后的输出码元为()n s na h t nT -∑。

其中1()()2j t h t H e d ωωωπ+∞-∞=⎰(3-1)理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:10()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩,为其他整数 (3-2)频域应满足:()0,ss T T H πωωω⎧≤⎪=⎨⎪⎩,其他 (3-3)图3-2 理想基带传输特性此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:222(),s i s s s si H H H H T T T T T ππππωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+++=≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑ (3-4)基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。

(1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1)0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω⎧⎡⎤-+--≤≤⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪-⎪=≤≤⎨⎪⎪+>⎪⎪⎩(3-5)这里α称为滚降系数,01α≤≤。

(完整word版)使用matlab绘制眼图.docx

(完整word版)使用matlab绘制眼图.docx

使用 matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉 MATLAB语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1 所示,要获得良好的基带传输系统,就应该a n t nT s基带传输a n h t nT sn n抽样判决H ( )图 3-1基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为a n t nT s, T s为基带信号的码元周期,则经过n基带传输系统后的输出码元为a n h t nT s。

其中nh(t )1H ()e j t d(3-1 )2理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:,k 0h( kT s)(3-2)0,k为其他整数频域应满足:T s,T s(3-3)H ( )0,其他H ( )T sT sT s图 3-2 理想基带传输特性此时频带利用率为2Baud / Hz , 这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:2 i H2 2 ,(3-4)HH ( ) HT s iT sT sT sT s基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性H ( ) 时是适宜的。

1 sinT s ( ) , (1 ) (1 )2T sT sT sH ( )1, (1 ) 0(3-5)T s0,(1 )T s这里称为滚降系数,1。

所对应的其冲激响应为:sin tcos( t T s )h(t )T s (3-6)t 1 4 2t 2 T s 2T s此时频带利用率降为 2 / (1 ) Baud/ Hz ,这同样是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

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使用 matlab 绘制数字基带信号的眼图实验一、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理,掌握基带升余弦滚降系统的实现方法;2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响,并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下,不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度;3、熟悉 MATLAB语言编程。

二、实验原理和电路说明1、基带传输特性基带系统的分析模型如图3-1 所示,要获得良好的基带传输系统,就应该a n t nT s基带传输a n h t nT sn n抽样判决H ( )图 3-1基带系统的分析模型抑制码间干扰。

设输入的基带信号为a n t nT s, T s为基带信号的码元周期,则经过n基带传输系统后的输出码元为a n h t nT s。

其中nh(t )1H ()e j t d(3-1 )2理论上要达到无码间干扰,依照奈奎斯特第一准则,基带传输系统在时域应满足:,k 0h( kT s)(3-2)0,k为其他整数频域应满足:T s,T s(3-3)H ( )0,其他H ( )T sT sT s图 3-2 理想基带传输特性此时频带利用率为2Baud / Hz , 这是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现,而且时域波形的拖尾衰减太慢,因此在得不到严格定时时,码间干扰就可能较大。

在一般情况下,只要满足:2 i H2 2 ,(3-4)HH ( ) HT s iT sT sT sT s基带信号就可实现无码间干扰传输。

这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。

从实际的滤波器的实现来考虑,采用具有升余弦频谱特性H ( ) 时是适宜的。

1 sinT s ( ) , (1 ) (1 )2T sT sT sH ( )1, (1 ) 0(3-5)T s0,(1 )T s这里称为滚降系数,1。

所对应的其冲激响应为:sin tcos( t T s )h(t )T s (3-6)t 1 4 2t 2 T s 2T s此时频带利用率降为 2 / (1 ) Baud/ Hz ,这同样是在抽样值无失真条件下,所能达到的最高频率利用率。

换言之,若输入码元速率R s '1/ T s ,则该基带传输系统输出码元会产生码间干扰。

2、眼图所谓眼图就是将接收滤波器输出的,未经再生的信号,用位定时以及倍数作为同步信号在示波器上重复扫描所显示的波形(因传输二进制信号时,类似人的眼睛)。

干扰和失真所产生的畸变可以很清楚的从眼图中看出。

眼图反映了系统的最佳抽样时间,定时的灵敏度,噪音容限,信号幅度的畸变范围以及判决门限电平,因此通常用眼图来观察基带传输系统的好坏。

图 3-3眼图示意图三、仿真程序设计1、程序框架NRZ(n)Samp_data(m)st(m)双极性 NRZ码NRZ 码元序列升余弦滚降画眼图元序列产生抽样系统图 3-4程序框架首先,产生M 进制双极性NRZ 码元序列,并根据系统设置的抽样频率对该NRZ 码元序列进行抽样,再将抽样序列送到升余弦滚降系统,最后画出输出码元序列眼图。

2、参数设置该仿真程序应具备一定的通用性,即要求能调整相应参数以仿真不同的基带传输系统,并观察输出眼图情况。

因此,对于NRZ 码元进制M 、码元序列长度Num、码元速率Rs,采样频率 Fs、升余弦滚降滤波器参考码元周期 Ts、滚降系数 alpha、在同一个图像窗口内希望观测到的眼图个数 Eye_num 等均应可以进行合理设置。

3、实验内容根据现场实验题目内容,设置仿真程序参数,编写仿真程序,仿真波形,并进行分析给出结论。

不同进制的码元序列经过不同带宽的升余弦滚降系统后的眼图通用程序Rs Ts Mα1501020.22501040.23502020.24505020.2(1) Rs=50 Ts=10 M=2 a=0.2close all;alpha=0.2;Ts=1e-2;Fs=1e3;Rs=50;M=2;Num=100;Samp_rate=Fs/Rs;Eye_num=2;NRZ=2*randint(1,Num,M)-M+1;figure(1);stem(NRZ);title(' 双极性 NRZ 码元序列 ');Samp_data=zeros(1,Samp_rate*Num);for r=1:Num*Samp_rateif rem(r,Samp_rate)==0Samp_data(r)=NRZ(r/Samp_rate);endend[ht,a]=rcosine(1/Ts,Fs,'fir',alpha);figure(2);subplot(2,1,1);plot(ht);ylabel(' 冲激响应 ');title(' 升余弦滚降系统冲激响应');st=conv(Samp_data,ht)/(Fs*Ts);subplot(2,1,2);plot(st);ylabel(' 信号幅度 ');title(' 经过升余弦滚降系统后的码元');figure(3);for k=10:floor(length(st)/Samp_rate)-10ss=st(k*Samp_rate+1:(k+Eye_num)*Samp_rate);plot(ss);hold on;endylabel(' 信号幅度 ');title(' 基带信号眼图');双极性 NRZ码元序列10.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-10102030405060708090100升余弦滚降系统冲激响应10.5应响激冲-0.5010203040506070经过升余弦滚降系统后的码元0.20.1度幅0号信-0.1-0.205001000150020002500基带信号眼图0.150.10.05度幅号信-0.05-0.1-0.15-0.20510152025303540从眼图张开程度可以得出没有发生码间干扰,这是因为基带信号的码元速率 Rs 为 50Baud,而升余弦滚降滤波器和 FIR 滤波器的等效带宽 B=60Hz ( Ts=10ms),Rs<2B ,满足了奈奎斯特第一准则的条件。

(2)Rs=50 Ts=10 M=4a=0.2 close all;alpha=0.2; Ts=1e-2; Fs=1e3; Rs=50;M=4; Num=100;Samp_rate=Fs/Rs;Eye_num=4;NRZ=2*randint(1,Num,M)-M+1;figure(1);stem(NRZ);title(' 双极性 NRZ 码元序列 ');Samp_data=zeros(1,Samp_rate*Num);for r=1:Num*Samp_rateif rem(r,Samp_rate)==0Samp_data(r)=NRZ(r/Samp_rate);endend[ht,a]=rcosine(1/Ts,Fs,'fir',alpha);figure(2);subplot(2,1,1);plot(ht);ylabel(' 冲激响应 ');title(' 升余弦滚降系统冲激响应');st=conv(Samp_data,ht)/(Fs*Ts);subplot(2,1,2);plot(st);ylabel(' 信号幅度 ');title(' 经过升余弦滚降系统后的码元');figure(3);for k=10:floor(length(st)/Samp_rate)-10ss=st(k*Samp_rate+1:(k+Eye_num)*Samp_rate);plot(ss);hold on;endylabel(' 信号幅度 ');title(' 基带信号眼图');双极性 NRZ码元序列321-1-2-30102030405060708090100升余弦滚降系统冲激响应10.5应响激冲-0.5010203040506070经过升余弦滚降系统后的码元0.40.2度幅0号信-0.2-0.405001000150020002500基带信号眼图0.40.30.20.1度幅0号信-0.1-0.2-0.3-0.401020304050607080从眼图张开程度可以得出没有发生码间干扰,这是因为基带信号的码元速率Rs 为 50Baud,而升余弦滚降滤波器和FIR 滤波器的等效带宽B=60Hz ( Ts=10ms),Rs<2B ,满足了奈奎斯特第一准则的条件。

眼图是由各段码元波形叠加而成的,M=4 ,所以能看到 3 只眼睛。

(3)Rs=50 Ts=20 M=2a=0.2 close all;alpha=0.2; Ts=2*1e-2; Fs=1e3;Rs=50; M=2; Num=100;Samp_rate=Fs/Rs;Eye_num=2;NRZ=2*randint(1,Num,M)-M+1;figure(1);stem(NRZ);title(' 双极性 NRZ 码元序列 ');Samp_data=zeros(1,Samp_rate*Num);for r=1:Num*Samp_rateif rem(r,Samp_rate)==0Samp_data(r)=NRZ(r/Samp_rate);endend[ht,a]=rcosine(1/Ts,Fs,'fir',alpha);figure(2);subplot(2,1,1);plot(ht);ylabel(' 冲激响应 ');title(' 升余弦滚降系统冲激响应');st=conv(Samp_data,ht)/(Fs*Ts);subplot(2,1,2);plot(st);ylabel(' 信号幅度 ');title(' 经过升余弦滚降系统后的码元');figure(3);for k=10:floor(length(st)/Samp_rate)-10ss=st(k*Samp_rate+1:(k+Eye_num)*Samp_rate);plot(ss);hold on;endylabel(' 信号幅度 ');title(' 基带信号眼图');双极性 NRZ码元序列10.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-10102030405060708090100升余弦滚降系统冲激响应10.5应响激冲-0.5020406080100120140经过升余弦滚降系统后的码元0.10.05度幅0号信-0.05-0.105001000150020002500基带信号眼图0.10.080.060.040.02度幅0号信-0.02-0.04-0.06-0.08-0.10510152025303540从眼图张开程度可以得出没有发生码间干扰,这是因为基带信号的码元速率 Rs 为 50Baud,而升余弦滚降滤波器和 FIR 滤波器的等效带宽 B=30Hz ( Ts=10ms),Rs=2B ,满足了奈奎斯特第一准则的条件。

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