通信系统仿真报告
FSK通信系统调制解调综合实验电路设计 仿真报告
学生实验报告书实验课程名称通信系统原理开课学院信息工程学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级2015-- 2016学年第 1 学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。
为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。
1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。
2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。
3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。
每部分均在实验成绩中占一定比例。
各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。
各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。
4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。
教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。
5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。
在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。
6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
实验课程名称：__通信系统原理__________图3-2 2FSK调制器各点的时间波形本次综合设计实验调制部分正是采用此方法设计的。
整个调制系统包括：载波振荡器、分频器、反相器、调制器与加法器等单元电路组成。
）信号常用解调方法有很多种，在设计中利用过零检测法。
过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。
解调系所示电路：图4-3 分频器电原理图分频电路输出信号波形如图4-4所示：波形变换电路设计与工作原理为使载波的波形是正弦波，需将分频器输出的方波转换成正弦波。
通信系统仿真（精）
一、物理层仿真实验1、实验目的：初步掌握数字通信系统的仿真方法。
完成一个通信系统的搭建，并仿真得到相应的BER-Eb/No性能曲线，完成系统性能的分析。
2、实验原理通信系统仿真就是要通过计算机产生各种随机信号，并对这些信号做相应的处理以获得期望的结果，但是要求计算机产生完全随机的数据时不可能的，只能算是伪随机数。
从预测的角度看，周期数据是完全可以预测的，但当周期趋于无穷大时，可以认为该数据具有伪随机特性。
产生伪随机数的算法通常有：Wishmann-Hill算法产生均匀分布随机变量该算法是通过将3个周期相近的随机数发生器产生的数据序列进行相加，进而得到更大周期的数据序列。
定义三个随机数发生器：Xi+1=(171xi)mod(30269)Yi+1=(170yi)mod(30307)Zi+1=(172zi)mod(30323)以上三式中均需要设定一初始值（x0,y0,z0），这三个初始值一般称为种子。
产生的三个序列的周期分别是：30269、30307、30323。
将这三个序列组合相加即可得到一个周期更大的均匀分布随机序列：Ui=（Xi/30269+Yi/30307+Zi/30323）mod(1)逆变换法产生Rayleigh分布随机变量逆变换法的基本思想是：将一个不相关均匀分布的随机序列U映射到一个具有概率分布函数Fx(x)的不相关序列随机序列X，条件是要产生的随机变量的分布函数具有闭合表达式。
R=sqrt(-2σ2 ln(u))根据上式即可将均匀分布的随机变量映射为Rayleigh分布的随机变量。
根据Rayleigh分布随机变量产生Gussian分布随机变量通信系统中的噪声通常建模为白高斯噪声，其含义是功率谱是白的，信号分布是满足高斯的。
基于Rayleigh随机变量，可以方便的产生Gussian分布的随机变量。
关系如下：X=R*COS(2πu1)Y=R*SIN(2πu2)其中U1和U2分别是两个均匀分布的随机变量，产生的X和Y均为高斯随机变量。
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。
通信系统仿真实验报告-模拟信源数字化的建模与仿真
实验一模拟信源数字化的建模与仿真一．实验目的：1、掌握MATLAB语言的基本命令、基本运算、函数等基本知识；2、掌握MATLAB语言的程序设计流程和方法；3、掌握模拟信源数字化的建模与仿真方法。
二．实验内容及步骤：1、编写MATLAB函数文件仿真实现模拟信号的抽样过程；1）单频正弦波模拟信号的抽样实现。
要求输入信号的幅度A、频率F和相位P可变；要求仿真时间从0到2/F，抽样频率分别为Fs=F、Fs=2F、Fs=20F；要求给出相应抽样信号samp11、samp12、samp13的波形图。
2）多频正弦波合成模拟信号的抽样实现。
要求输入信号为幅度A1、频率F1、相位P1的正弦波和幅度A2、频率F2、相位P2的正弦波的叠加；要求仿真时间从0到2/min（F1，F2），抽样频率为Fs=max(F1,F2)、Fs=2*max(F1,F2)、Fs=20*max(F1,F2)；要求给出相应抽样信号samp21、samp22、samp23的波形图。
2、编写MATLAB程序仿真实现模拟信号的量化过程；1）单频正弦波模拟信号均匀量化的实现。
要求对抽样信号sampl3归一化后再进行均匀量化；要求量化电平数D可变；要求输出信号为平顶正弦波；要求给出量化序号indx1，给出量化输出信号quant1的波形图，并与抽样信号samp13画在同一图形窗口中进行波形比较。
2）改变量化电平数，分析它和量化误差的关系，并给出仿真图；3）多频正弦波合成模拟信号均匀量化的实现。
要求对抽样信号samp23归一化后再进行均匀量化；要求量化电平数D可变；要求输出信号为平顶正弦波；要求给出量化序号indx2，给出量化输出信号quant2的波形图，并与抽样信号samp23画在同一图形窗口中进行波形比较。
4）要求对抽样信号sampl3归一化后再分别进行满足A律和u律压缩的非均匀量化；要求压缩参数a、u可变；要求量化电平数D可变；要求输出信号为平顶正弦波；要求给出量化输出信号quant11和quant12的波形图，并与抽样信号samp13画在同一图形窗口中进行波形比较。
通信系统仿真实验报告
《通信系统仿真技术》实验报告姓名：李傲班级：14050Z01学号： 1405024239实验一：Systemview操作环境的认识与操作1、实验目的：熟悉systemview软件的基本环境，为后续实验打下基础，熟悉基本操作，并使用其做出第一个自己的project，并截图2、实验内容：1>按照实验指导书的1.7进行练习2>正弦信号（频率为学号*10，幅度为（1+学号*0.1）V）、及其平方谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3、实验仿真：图1系统连结图（实验图中标注参数，并对参数设置、仿真结果进行分析）4、实验结论输出信号底部有微弱的失真，调节输入的频率的以及平方器的参数，可以改变输入信号的波形失真，对于频域而言，sin信号平方之后，其频率变为原来的二倍，这一点可有三角函数的化简公式证明实验二：滤波器使用及参数设计1、实验目的：1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。
2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。
3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。
实验原理：2、实验内容：参考实验指导书，设计出一个低通滤波器，并对仿真结果进行截图，要求在所截取的图片上用便笺的形式标注自己的姓名、学号、班级。
学号统一使用序号3、实验仿真：系统框架图输入输出信号的波形图输入输出信号的频谱图4、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定，在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后，如果选择让SystemView 自动估计抽头，则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮，再单击“Finish”按钮退出即可。
此时，系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大，滤波器的精度就越实验三、模拟线性调制系统仿真（AM）（1学时）1、实验目的：1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
3、掌握模拟幅度调制的基本原理。
通信系统仿真实验报告
Matlab通信原理仿真实验一 Matlab 基本语法与信号系统分析一、实验目的:1、掌握MATLAB 的基本绘图方法;2、实现绘制复指数信号的时域波形。
二、实验设备与软件环境:1、实验设备:计算机2、软件环境:MATLAB R2009a三、实验内容:1、MATLAB 为用户提供了结果可视化功能,只要在命令行窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。
MATLAB 程序如下:x = -pi:0.1:pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据figure(1); %打开图形窗口subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x ,y1绘图title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x ,y2绘图xlabel('time'),ylabel('y')%第二幅图横坐标为’time ’,纵坐标为’y ’运行结果如下图:-4-3-2-101234-1-0.500.51plot(x,y1)-1-0.500.51timey2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型,MATLAB中提供了多种颜色和线型,并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图:MATLAB程序如下:x=-pi:.1:pi;y1=sin (x);y2=cos (x);figure (1);%subplot (2,1,1);plot (x,y1);title ('plot (x,y1)');grid on%subplot (2,1,2);plot (x,y2);xlabel ('time');ylabel ('y')subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r') %绘制红色的脉冲图subplot(1,2,2),stem(x,y1,'g') %绘制绿色的误差条形图运行结果如下图:3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。
扩频通信系统仿真实验报告
扩频通信系统仿真实验报告一、引言扩频通信是一种通过扩展信号带宽来传输信息的技术。
在扩频通信系统中，发送方将待传输的信息数据序列与扩频码序列相乘，再通过信道传输到接收方。
接收方通过与发送方使用相同的扩频码序列相乘，并将结果进行积分操作，从而将扩频信号提取出来。
本文通过MATLAB软件使用数字仿真的方法，对扩频通信系统进行了仿真实验，包括扩频信号的产生、传输和提取等过程，最后通过性能指标评估扩频通信系统的性能。
二、实验内容1.扩频信号的产生：首先生成待传输的数字信息序列，然后与扩频码进行点乘产生扩频信号。
2.信道传输：模拟信道传输过程，包括加性高斯白噪声（AWGN）等噪声影响。
3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，从而提取出扩频信号。
4.性能评估：通过比较接收信号与发送信号的相关性和误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
三、实验步骤1.扩频信号的产生：首先生成随机的数字信息序列，然后使用伪随机序列作为扩频码与数字信息序列相乘，产生扩频信号。
2.信道传输：将扩频信号通过信道传输，并添加加性高斯白噪声模拟噪声影响。
3.扩频信号的提取：接收方使用与发送方相同的扩频码对接收到的信号进行点乘与积分操作，提取出扩频信号。
4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
实验结果展示4.性能评估：通过计算接收信号与发送信号的相关性和统计误码率等性能指标来评估扩频通信系统的性能。
相关性较高且误码率较低表示系统性能较好。
四、实验结论通过本次扩频通信系统的仿真实验，我们可以得出以下结论：1.扩频通信系统能够有效抵抗噪声影响，提高信道的抗干扰能力。
2.扩频码的选择对系统性能有较大影响，合适的扩频码可以提高系统性能。
3.扩频通信系统的误码率与信噪比有关，当信噪比较高时，系统的误码率较低。
总之，扩频通信系统在信息传输中具有较好的性能和鲁棒性，通过对其进行仿真实验可以更好地理解其工作原理和性能特点。
systemview通信系统仿真实验二-实验报告模版
[实验二] 滤波器与线性系统
一、实验目的
1、掌握滤波器的各种设计方法。
2、掌握各种滤波器的参数设计。
3、掌握系统的根轨迹图和波特图。
二、实验内容
设计一带通滤波器，带宽为180Hz、中心频率为2100Hz，用巴特沃斯和切比契夫两种方式完成。
要求：
（1）学习线性系统的参数设计。
（2）学习FIR滤波器和模拟滤波器的设计。
（3）观察系统的根轨迹图和波特图。
（4）分别用2种方法设计2个滤波器系统，观察仿真结果。
三、实验结果
1、巴特沃斯带通滤波器仿真原理图如下：
结果如下：
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号波形
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号频谱
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的波形
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析：由频谱图可知，经过巴特沃斯带通滤波器滤波后，频率为1800Hz的信号被滤掉，频率为2100Hz的信号通过。
2、切比契夫带通滤波器仿真原理图如下：
结果：
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号波形
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号频谱
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的波形
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析：由频谱图可知，经过切比契夫带通滤波器滤波后，频率为1800Hz的信号被滤掉，
频率为2100Hz的信号通过。
CDMA通信系统综合仿真实验报告
《信息处理综合实验》实验报告（十六）班级：x’x姓名：x’x学号：x’x日期：x’x实验十六 CDMA通信系统综合仿真一、实验目的1. 了解多址技术，扩频技术及CDMA相关通信原理知识。
2. 理解和掌握CDMA通信系统工作理论。
3. 完成CDMA通信系统的设计，并利用Matlab开展仿真分析。
4. 熟悉Matlab及simulink的使用。
2、实验内容1. 根据CDMA通信系统工作的原理（即扩频通信原理）如下图1，理解和掌握CDMA通信系统整个通信过程。
2. 根据CDMA通信系统工作的原理编写matlab程序，并简要讲述程序流程，用图片记录（显示）整个通信过程。
3. 根据CDMA通信系统工作的原理及程序流程用simulink进行仿真，记录仿真结果。
图1 扩频通信的工作原理三、实验结果1. 程序流程2. 仿真过程记录图2 初始用户传递信息图3 用户信息扩频后图4 基带信号图5 解扩后信号误码率：由于在设计中只考虑到加性高斯信道所带来的干扰，最终三个信息的误码率几乎均为0，这里不再作展示。
3. Simulink仿真过程记录。
图 6 simulink仿真图图7 初始信号1和初始信号2图8 扩频后的信号1和信号2图9 基带信号图10 解扩后的信号1和信号2四、实验结论对于本次实验以及仿真而言，基本完成了实验目的和内容的要求，通过用MATLAB对DS-CDMA系统的仿真调试、结果分析，让我熟悉了DS-CDMA的工作原理，加深了对扩频通信的认识。
通过仿真结果中波形的直观方式，让我更清晰的认识到CDMA通信系统的工作方式。
但是在设计中只考虑到加性高斯白噪声所带来的干扰，所以误码率计算的结果为0然而在实际通信信道及干扰是复杂多变的，存在着各种各样的情况，仿真实验中最后的信号是在很简单的干扰下（基本没有干扰）得出。
要想应用于实际中，必须加入各种噪声来考虑，以实现真实系统的设计。
即使如此，在本次设计的整个过程中，以上的结果已经令我受益匪浅。
MATLAB通信系统仿真实验报告
MATLAB通信系统仿真实验报告（2014－2015 学年第2 学期）实验一、MATLAB的基本使用与数学运算目的：学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。
内容：1、要求在闭区间[0，2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。
试用两种不同的指令实现。
2、用M文件建立大矩阵x：[0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]3、已知A=[5,6;7,8],B=[9,10;11,12],用MATLAB分别计算A+B、A*B、A.B、A^3、A.^3、A/B、A\B。
4、任意建立矩阵A,然后找出在[10，20]区间的元素位置。
程序代码及运行结果：1.(1)程序代码：方法1: a = 0:2*pi/10:2*pi方法2: a1 = inspace(0,2*pi,10)(2)运行结果如图1-1所示：图 1- 12.（1）程序代码：x=[0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9;1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9;2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9;3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9]运行结果如图1-2所示：图 1-23.(1）程序代码：A=[5,6;7,8];B=[9,10;11,12];C=A+BD=A*BE=A.*BF=A^3G=A.^3H=A/BI=A\B(2)运行结果：C =14 1618 20D =111 122151 166E =45 6077 96F =881 10261197 1394G =125 216343 512H =3.0000 -2.00002.0000 -1.0000I =-3.0000 -4.00004.00005.00004.(1）程序代码：>>A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0] B=find(A>=10&A<=20)(2)运行结果:A=4 15 -45 10 656 0 17 -45 0B=367总结:通过本次实验学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。
MATLAB通信系统仿真实验报告
MATLAB通信系统仿真实验报告实验一、MATLAB的基本使用与数学运算目的：学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。
内容：1-1 要求在闭区间[0，2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。
试用两种不同的指令实现。
运行代码：x=[0:2*pi/9:2*pi]运行结果：1-2 用M文件建立大矩阵xx=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]代码：x=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]m_mat运行结果：1-3已知A=[5，6;7，8]，B=[9，10;11,12]，试用MATLAB分别计算A+B,A*B,A.*B,A^3，A.^3，A/B,A\B.代码：A=[5 6;7 8] B=[9 10;11 12] x1=A+B X2=A-B X3=A*B X4=A.*B X5=A^3 X6=A.^3 X7=A/B X8=A\B运行结果：1-4任意建立矩阵A，然后找出在[10,20]区间的元素位置。
程序代码及运行结果：代码：A=[12 52 22 14 17;11 10 24 03 0;55 23 15 86 5 ] c=A>=10&A<=20运行结果：1-5 总结：实验过程中，因为对软件太过生疏遇到了些许困难，不过最后通过查书与同学交流都解决了。
例如第二题中，将文件保存在了D盘，而导致频频出错，最后发现必须保存在MATLAB文件之下才可以。
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。
仿真软件使用实验报告
实验名称：仿真软件应用实验实验日期：2023年X月X日实验地点：XX大学计算机实验室实验目的：1. 熟悉仿真软件的基本操作和功能。
2. 通过仿真实验，加深对理论知识的应用理解。
3. 培养分析问题、解决问题的能力。
一、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 仿真软件：MATLAB R2022a3. 硬件环境：*****************************，16GB RAM二、实验内容本次实验以MATLAB仿真软件为平台，对以下内容进行仿真实验：1. 信号与系统2. 控制系统3. 通信系统三、实验步骤1. 信号与系统（1）建立仿真模型根据信号与系统的理论知识，设计一个简单的信号处理系统。
该系统包括输入信号、滤波器、输出信号等部分。
（2）编写仿真程序使用MATLAB编写程序，实现信号处理系统的仿真。
具体步骤如下：① 定义输入信号③ 信号处理④ 绘制输出信号（3）运行仿真程序运行仿真程序，观察输出信号的变化，分析滤波器的性能。
2. 控制系统（1）建立仿真模型根据控制系统的理论知识，设计一个简单的控制对象。
该对象包括控制器、被控对象、反馈环节等部分。
（2）编写仿真程序使用MATLAB编写程序，实现控制系统的仿真。
具体步骤如下：① 定义被控对象② 设计控制器③ 控制过程④ 绘制控制曲线（3）运行仿真程序运行仿真程序，观察控制曲线的变化，分析控制器的性能。
3. 通信系统（1）建立仿真模型根据通信系统的理论知识，设计一个简单的通信系统。
该系统包括信源、信道、信宿等部分。
（2）编写仿真程序使用MATLAB编写程序，实现通信系统的仿真。
具体步骤如下：① 定义信源③ 信号传输④ 信号接收⑤ 信号解调（3）运行仿真程序运行仿真程序，观察信号传输、接收和解调的过程，分析通信系统的性能。
四、实验结果与分析1. 信号与系统仿真结果显示，滤波器能够有效地对输入信号进行处理，输出信号满足设计要求。
滤波器的性能指标如下：- 通带波动：0.5dB- 阻带衰减：40dB- 截止频率：1kHz2. 控制系统仿真结果显示，控制器能够稳定地控制被控对象，控制曲线满足设计要求。
通信原理仿真实验报告
通信原理仿真实验报告学院通信工程学院班级 1401014班分组参数姓名学号目的：（1）熟悉（）通信系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；（3）掌握使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计方法；（4）熟悉各信号时域波形特点；（5）熟悉各信号频域的功率谱特点。
实验内容一：（1）使用m序列为数字系统输入调试信号，采用正弦载波，码速率及载波频率参见附表；（2）采用模拟调制或数字检控实现2PSK调制；（3）通过相干解调完成2PSK解调，恢复初始m序列；（4）从时域观测各信号点波形，获得接收端信号眼图；（5）观测各信号功率谱；（6）完成串并及并串转换模块设计；实验内容二：（7）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号，并采用PCM编码方法实现数模转换；（8）模拟输入信号转换形成的数字信号通过2PSK调制解调系统实现数字频带传输；（9）通过PCM解码恢复初始模拟信号；（10）从时域重点观测模拟信号点波形；（11）从频域重点观察模拟信号功率谱。
方案：通信模拟信号的数字传输通信系统的组成框图如图1所示。
系统输入的模拟随机信号 m(t)，经过该通信系统后要较好地得到恢复。
推荐方案：推荐的模拟信号数字频带传输通信系统的组成框图如图2所示。
通过PCM 方式完成数模与模数变换，采用2/BPSK调制方式完成基本数字频带传输。
在2PSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。
因此，2PSK信号的时域表达式为：即发送二进制符号“1”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送二进制符号“0”时（an取-1），e2PSK(t)取相位（也可以反之）。
这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制(绝对)相移方式。
已调信号e2PSK(t)典型波形如下图。
2PSK信号的调制器原理方框图模拟调制的方法：2PSK信号的解调器（想干解调）原理方框图和波形图：2PSK仿真结果及分析电路图：时域波形：输入信号：与载波相乘后的波形：经过带通滤波器后的波形：经过低通滤波器后的波形：眼图：输出波形：功率谱图：输入信号：经带通滤波器后的信号：经低通滤波器后的信号：输出信号：带通幅频特性曲线：低通幅频特性曲线:编号名称参数0 Source: PN Seq Amp = 1 vOffset = 0 vRate = 14e+3 HzLevels = 2Phase = 0 degMax Rate = 700e+3 Hz32 Multiplier: Non Parametric Inputs from t0p0 t26p0Outputs to 6 28Max Rate = 700e+3 Hz26 Source: Sinusoid Amp = 1 vFreq = 56e+3 HzPhase = 0 degOutput 0 = Sine t32Output 1 = Cosine电路图：串并。
通信系统仿真实验报告(DOC)
通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验班级：学号：姓名：时间：目录实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3一、实验内容-------------------------------------------3二、实验要求-------------------------------------------3三、实验原理-------------------------------------------3四、实验步骤与结果-------------------------------------4五、实验心得------------------------------------------10实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11一、实验内容------------------------------------------11二、实验要求------------------------------------------11三、实验原理------------------------------------------11四、实验步骤与结果------------------------------------12五、实验心得------------------------------------------16实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17一、实验内容------------------------------------------17二、实验要求------------------------------------------17三、实验原理------------------------------------------17四、实验步骤与结果------------------------------------18五、实验心得------------------------------------------27实验一：模拟调制系统设计分析一、实验内容振幅调制系统（常规AM ）二、实验要求1、 根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调（相干）系统；2、 运行系统观察各点波形并分析频谱；3、 改变参数研究其抗噪特性。
通信系统仿真实验
实验一：模拟调制系统设计分析振幅调制系统（常规AM）1.实验要求根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调（相干）系统，运行系统观察各点波形并分析频谱，改变参数研究其抗噪特性。
2.实验原理(1)AM信号的表达式、频谱及带宽在图1-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带条幅信号。
AM调制器模型如图3-2所示。
图1-1 AM调制器模型AM信号的时域和频域表达式分别为：式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号。
AM信号的典型波形和频谱分别如图1-2（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。
显然，调制信号的带宽为图1-2 AM波形和频谱由图1-2（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足，否则会出现过调幅而失真。
AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。
上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。
故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即：式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。
(2)AM信号的解调调制过程的逆过程叫做解调。
AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。
AM信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。
在这里我们采用的是想干解调。
由AM信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。
解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。
相干解调的原理框图如图1-3所示图1-3 相干解调原理图将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号3.实验内容与分析(1)实验图如下所示：加法器20以及其上面部分为AM调制，23为信号源1KHZ，幅度2伏；09为载波15KHZ，幅度5伏。
systemview数字通信系统仿真实验四 实验报告
[实验四] 数字基带传输系统
一、实验目的
1、掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、掌握奈奎斯特第一准则。
3、掌握通过眼图分析法来衡量基带传输系统性能的方法。
二、实验内容
1、学习掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、通过仿真验证奈奎斯特第一准则。
3、通过仿真观测系统眼图。
三、实验结果分析
实验内容1：验证奈奎斯特第一准则仿真原理图：
图4-1验证奈奎斯特第一准则仿真原理图结果如下：
图4-2 输入信号的波形
图4-3 输出信号的波形
图4-4 输入信号与输出信号的波形叠加
图4-5 经过升余弦滤波器整形后的信号波形
图4-6 经过升余弦滤波器整形后的信号与原信号的叠加波形
结果分析：由输入信号与输出信号的波形叠加可观察到收发波形基本一致，加入一定幅度的噪声仍然能正常传输，奈奎斯特第一准则得到验证。
改变噪声幅度，错误波形可能增多。
实验内容2：用于观察眼图的基带传输系统仿真原理图：
结果如下：
图4-8 二元码眼图（噪声幅度为0.1V）
图4-9 二元码眼图（噪声幅度为1V）
图4-10 三元码眼图
图4-11 四元码眼图
结果分析：增大噪声幅度，眼图的“眼睛”张开的幅度变小，二进制信号传输时的眼图只有
一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”，传输四元码时，会显示三只“眼睛”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三 通信系统仿真清华大学电子工程系 陈侃● 背景知识：(1) 频分多址(FDMA)：频分多址时将通信的频段划分成若干信道频率范围，每对通信设备工作在某个特定的频率范围内，即不同的通信用户是靠不同的频率划分来实现通信的，早期的无线通信系统，包括现在的无线电广播、短波通信、大多数专用通信网都是采用频分多址技术来实现的。
(2) 时分多址(TDMA)：时分多址是将通信信道在时间坐标上划分成若干等间隔的时隙，每对通信设备将工作在某个指定的时隙上，不同的通信用户是靠不同的时隙划分来实现通信的，现在的数字蜂窝无线通信系统GSM ，就采用了时分多址技术。
(3) 码分多址(CDMA):码分多址是利用码字的正交性，将承载的不同用户的通信信息区分开来。
每对通信设备工作在某个分配的码组实现通信。
现在的数字蜂窝无线通信CDMA ，第三代移动通信系统WCDMA ，CDMA2000，SC-CDMA 都采用了码分多址技术。
码分多址要求通信的码组之间有很好的正交性。
有一种获得正交码组的方法是利用M 序列发生器，M 序列是最大长度线性反馈移位寄存器序列的简称。
M 序列发生器的结构图如图1所示，其中a i 表示各个寄存器的状态，c i 可取0或1.M 序列发生器的原理框图F(x) = c i x ir i=0上式是关于x 的多项式，系数c i 表示了序列生成器的反馈连线的特征，称为一位生成器函数的特征多项式。
由于r 位移位寄存器最多可以取2r 个不同的状态，因此每个移位寄存器序列最终都是周期序列，并且其周期n ≤2r 。
M 序列具有很强的自相关性和很弱的互相关性，周期为2r -1的M 序列可以提供2r -1个正交码组。
● 练习题：1.2.1 FDMA 的Simulink 仿真：(1) 利用Simulink 中的相应模块，搭建提示所给的系统仿真图，并设置相应的参数。
答：按照提示所给的模型图以及相应模块的参数，我设计出的FDMA 系统仿真图如下所示：(2) 上图中的六个Analog Filter Design 滤波器的作用分别是什么？根据已知的参数设置它们的参数，然后进行系统仿真，记录下三个Scope 上显示的波形。
答：根据仿真模型设计图可知，上述的六个滤波器分为三对，其中滤波器1和4分别用于滤出已经经过调制的信号在高频处搬移的频谱和滤出通过信道传输后在该高频段的频谱进行接收端的解调工作，同理滤波器2，5和滤波器3，6两对滤波器也分别执行类似功能，三对滤波器唯一的不同之处在于每对滤波器工作的高频段各不相同。
根据各对滤波器的工作原理，我根据每个信号特点选定了滤波器的参数，对于滤波器1，4由于传输的是正弦波，基波的频率是4Hz ，变换后应该设置的滤波范围应该在35~45Hz*2π左右，而对于滤波器2，5，由于传输的是周期性方波脉冲，变换后取sinc 函数集中能量绝大多数的范围可知，滤波的范围在50~70Hz*π左右，同理，对于滤波器3，6，由于传输的是锯齿波，变换后取能量集中的绝大多数范围，约在70~90Hz*π左右。
经过实际的调整实验，为了达到最佳效果，各个滤波器设置的滤波范围如下表所示：滤波器 Filter orderlower passbandupper passbandFilter1 8 70π 100π Filter2898π142πHold18Hold15Scope6Scope3Filter3 8 140π180πFilter4 8 60π95πFilter5 8 110π135πFilter6 8 150π175π以下为三个Scope显示的波形，其中每个Scope上方的波形为原信号波形，下方波形为通过信道后的波形：Scope1：Scope2:Scope3:(3)尝试用Spectrum Scope对各信号进行频谱分析:答：Spectrum Scope以按照要求接入模型中，以下为各个频谱图：Spectrum Scope1(对应原来的输入正弦波信号):Spectrum Scope2(对应原来的方波脉冲)：Spectrum Scope3(对应原来的锯齿波信号)：Spectrum Scope4(对应经过信道后的正弦波信号)：Spectrum Scope5(对应经过信道后的方波脉冲信号)：Spectrum Scope6(对应经过信道后的锯齿波信号)：通过仿真后的频谱可以看出，滤波器滤除了信号的高频分量，同时也滤除了信道中的大部分噪声，使得获得信号与原来的信号十分接近，但是由于高频分量的损失，使得新的信号产生了“吉布斯效应”，即在信号剧烈跳变处有约9%的上冲振荡，与原信号产生了一定微小的失真。
1.2.2 TDMA的Simulink仿真:如图所示是一个TDMA系统的仿真框图，其中三个Signal Generator的设置与上题相同，Multiplex和Demultiplex是时分多址复用/解复用单元，需要同学们来完成。
(4)设计时分多址复用单元Multiplex，其中可能用到的模块已在材料中列出。
答：根据提示，以及时分复用的原理，我设计的TDMA仿真模型如下图所示:由于复用单元和解复用单元均是将不同信道中的信息在不同的时隙中提取出来，故两者的结构在理论上相同，我设计的两个单元的结构如下图所示:Multiplexer和Demultiplex单元的结构图(5)时分多址接收单元Demultiplex与发送单元是什么关系?在实际中，要使接收端能够还原出三路信号，接收端由Pulse Generator产生的门控脉冲与发送端有什么关系？答：根据上一小题的分析可知Demultiplex和Multiplex两个单元的结果应该相同，同时由于此时传输的是三路信号，因此应该使得门控脉冲均分为3份，每个时隙中填入相应信道中的信号，因此门控脉冲的周期应该是各个发送端信号采样周期的三倍，在此题中，由于各个信号的采样周期均为0.001s，故门控脉冲的周期设置为0.003s，同时，它对应的PulseWidth也设置为33.33%(1/3);对应的Unit Delay 单元的Sample time也应该设置为0.001s。
(6)完成该系统，记录Scope显示的波形。
答：系统完成框图已在第一题中，Scope显示的波形如下图所示：Scope1(上中下三个图像分别对应通过信道后的正弦波、脉冲方波、锯齿波)：由于测试的需要，在实验过程中，我又添加了Scope2来观察原来三路信号合成时的信号，具体波形在Scope2中显示：由此可见，通过时分复用技术，我们可以将原来的信号完成无误的提取出来，此时接收端获得信号与发送端相比差异十分的小。
1.2.3 CDMA的Simulink仿真：(7) 设计一个简单的CDMA通信系统的仿真模型，要点如下：传输信号为三路二进制伯努利随机序列(称为基带信号)。
三个正交码组由M序列发生器生成的序列及其延时4个和7个码元的序列构成，码元宽度为基带信号码元宽度的1/50.基带信号与正交码组都需要利用中继器(施密特触发器)将单极性信号转换成双极性信号。
将每一路基带信号与正交码组相乘(称为直接扩频)，然后将三路信号相加后通过AWGN信道进行传输。
利用正交信号强自相关性和弱互相关性，在接收端用三路正交信号分别与接受信号相乘来提取每一路发送的信号。
接收端每一路提取的信号可通过一个低通滤波器来滤除高频分量，并利用中继器(施密特触发器)转换成二进制双极性信号。
要求：设计出系统的仿真框图，注明主要参数。
记录比较发送端和接受端各自的波形。
答：按照提示所给出的模型图，我设计的CDMA仿真模型如下所示：对应图中的各个模块参数如下：Bernoulli Binary Generator1: Probability of a zero: 0.5Initial seed: 59Sample time: 0.1Bernoulli Binary Generator1: Probability of a zero: 0.5Initial seed: 20Sample time: 0.1Bernoulli Binary Generator1: Probability of a zero: 0.5Initial seed: 09Sample time: 0.1PN Sequence Generator: Sample time: 0.002Relay1~Relay6:Switch on point: 0.9Switch off point: 0.1Output when on: 1Output when off: -1Sample time: -1 (-1 for inherited)Relay7~Relay9:Switch on point: 0.5Switch off point: -0.5Output when on: 1Output when off: -1Sample time: -1 (-1 for inherited)zero-order hold:Sample time: 0.002AWGN channel：Initial seed: 67Eb/No (dB): 500Number of bits per symbol: 1Input signal power, referenced to 1 ohm (watts): 1Symbol period (s): 1Integer Delay:Number of delays: 4Initial condition: 0.0Sample time: -1Integer Delay1:Number of delays: 3Initial condition: 0.0Sample time: -1Digital Filter Design1~3的参数相同，但是由于其参数较多，设置界面的截图如下：当参数设置完毕后，获得的波形效果如下面的Scope界面所示：Scope1(上面图像显示输入波形，下面图像显示输出波形)：Scope2(上面图像显示输入波形，下面图像显示输出波形)：Scope3(上面图像显示输入波形，下面图像显示输出波形)：从输入信号与输出信号的对比可以发现，输出信号有一定的延时效应，同时有一些脉冲的长度与输入相比略微不同，一些脉冲的位置有一些稍微的错位，但总体上来看，输出信号与输入基本一致。
(8)修改(7)题中的信号源为三路语音信号(请读者自己准备，注意需要转换为二进制码流)，接收端的“Scope”改为“To Workspace”或者“To File”。
用sound 函数对比收听收端和发端的语音信号是否相同。
调整各个模块的参数，能否发祥“远近效应”的现象?答：我将上题的模型稍加改造将其变成了如下结构以利于语音信号的传输：其中Subsystem的结构与上题基本相同，如下图所示:对于语音信号，我将实验一音乐合成中的吉他样本音乐fmt.wav，我自己合成的音乐cannon.wav，以及合成的”东方红.wav”作为输入信号，之前通过task4_input.m文件处理输入到To Workspace中，实现代码如下：clear all; close all; clc;Fs = 8000;%先读入.wav文件，然后按照时间将其整合成To Workspace的输入格式data1 = wavread('fmt.wav');voice1 = data1(:,1);time1 = [0:1/Fs:(length(voice1)-1)/Fs]';input1 = [time1 voice1];data2 = wavread('cannon.wav');voice2 = data2(:,1);time2 = [0:1/Fs:(length(voice2)-1)/Fs]';input2 = [time2 voice2];data3 = wavread('东方红.wav');voice3 = data3(:,1);time3 = [0:1/Fs:(length(voice3)-1)/Fs]';input3 = [time3 voice3];由于抽样率的不同，需要修改参数，具体模块参数如下：Scalar Quantilizer Encoder1~3PN Sequence Generator 的Sample time 改为1/(8000*50),Relay7~9 的Sample time 改为1/8000，之后将Digital Filter Design1~3 的参数改为下图所示：由于语音格式之前的设置，将Integer To Bit Converter1~3 以及 Bit To Integer Converter1~3 的Number of bits per integer 设为8位，之后Scalar Quantilizer Encoder1~3的参数设置如下图所示：该系统的输出与输入的比较如下图所示： 信号fmt.wav 的对比：24681012141618-1-0.500.51time a m p l i t u d e输入信号12345678910-1-0.500.51timea m p l i t u d e输出信号信号cannon.wav 的对比：信号“东方红.wav ”的对比：从波形的对比可以发现，除了输入输出信号的时间长度不同，两者之间的差异几乎可以忽略不计。