使用matlab绘制眼图(严选材料)

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使用matlab绘制眼图

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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≤≤。

(完整word版)使用matlab绘制眼图.docx

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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。

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。

(完整word版)使用matlab绘制眼图

(完整word版)使用matlab绘制眼图
(4)Rs=50 Ts=50 M=2 a=0.2
close all;
alpha=0.2;
Ts=5*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);
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:
(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 时是适宜的。
(3-5)
这里 称为滚降系数, 。
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');
(3) Rs=50 Ts=20 M=2 a=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;

matlab实现人眼定位程序

matlab实现人眼定位程序
if m<T_current
avg1=avg1+(m-1)*hist(m);
else
avg2=avg2+(m-1)*hist(m);
end
end
avg1=avg1/p1;
avg2=avg2/p2;
if f1(i,j)<=finalT
f1(i,j)=0;
else
f1(i,j)=255;
end
end
end
figure(13);imshow(f1);title('差分后图二值化');
%------------------------------------------------------------------------
zgx=0;zdx=0;zzbx=0;zybx=0;
zgy=0;zdy=0;zzby=0;zyby=0;
%最高的点y
for i3=n-50:n+50
for j3=m-30:m+30
if f1(i3,j3)==255&f1(i3,j3+1)==0
x3(i3-n+51)=i3;y3(j3-m+31)=j3;
%眼睛的粗定位
%标注一只眼睛
[h w]=size(f);
Amax=0;m=0;n=0;
for i=10:h
for j=10:w
if Amax<=f(i,j)
Amax=f(i,j);m=i;n=j;
end
% figure(3);subplot(1,2,2);imshow(z1);title('处理后图2');

用MATLAB绘制Nyquist图ppt课件

用MATLAB绘制Nyquist图ppt课件
系统开环传递函数为系统开环传递函数为2225kgssss????绘制绘制k10k1026265050时的带单位圆的奈奎斯特图时的带单位圆的奈奎斯特图单位圆的绘制是通过绘单位圆的绘制是通过绘绘绘ttjwjw的实部与虚部的轨迹而获得
用MATLAB绘制Nyquist图
MATLAB命令
nyquist命令可以求得连续系统的奈奎斯特 曲线。 命令格式: [ re,im,w ] = nyquist(num,den) [ re,im,w ] = nyquist(num,den,w) 当带有输出变量时,可得到相应的一组数 据,不带输出变量时,则绘出奈奎斯特 曲线。也可用指定频率向量w指定所要绘 制的曲线范围。 2019/4/1 Y.Xing
1
0
-1
-2
-3
-4
-5 -3
-2
-1
Байду номын сангаас
0
1
2
3
4
5
2
(a) z=1,p=2
n=[0 0 1 1] m=[1 2 0 0] sys=tf(n,m) nyquist(sys)
2019/4/1
Y.Xing
3
(b) z=2,p=1
2019/4/1
Y.Xing
4
2019/4/1
Y.Xing
5
幅值裕度和相位裕度
例三十二: 系统开环传递函数为
G( s)
Z P 2 N 0 2 (1) 2
幅值裕度和相位裕度
执行以上程序后可在上图上得k = 10,26,50并加有单 位圆的奈奎斯特图。一般来说由于此列的关系显示的图 形不是一个正规的圆。 从图形上我们可以看出开环增益对闭环系统稳定性的影 响: 当K值变化时,幅频特性成比例变化,而相频特性不 受影响。 取k=26时,曲线恰好通过(-1,0j)点,这是临界稳 定状态; 当k<26时,幅相曲线将从(-1,0j)点的右方穿过负 实轴,不再包围(-1,0j)点,这时闭环系统是稳定的; 当k>26时,开环频率特性随着从变化到时,顺时针 方向围绕(-1,0j)点一圈,即N=-1,可求得闭环系统 Z P 2 N 0 2 (1) ,所以闭环系 2 在右半平面的极点数为: 统不稳定。

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。

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。

基于matlab的通信信道与眼图的仿真通信原理课程设计报告书

基于matlab的通信信道与眼图的仿真通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计基于matlab的通信信道与眼图的仿真摘要由于多径效应和移动台运动等影响因素,使得移动信道对传输信号在时间、频率和角度上造成了色散,即时间色散、频率色散、角度色散等等,因此多径信道的特性对通信质量有着重要的影响,而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。

根据不同无线环境,接收信号包络一般服从几种典型分布,如瑞利分布、莱斯分布等。

因此我们对瑞利信道、莱斯信道进行了仿真并针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真。

由于眼图是实验室中常用的一种评价基带传输系统的一种定性而方便的方法,“眼睛”的开程度可以作为基带传输系统性能的一种度量,它不但反映串扰的大小,而且也可以反映信道噪声的影响。

为此,我们在matlab 上进行了仿真,加深对眼图的理解。

关键词:瑞利信道莱斯信道多径效应眼图一、瑞利信道在移动通信系统中,发射端和接收端都可能处于不停的运动状态之中,这种相对运动将产生多普勒频移。

在多径信道中,发射端发出的信号通过多条路径到达接收端,这些路径具有不同的延迟和接收强度,它们之间的相互作用就形成了衰落。

MATLAB中的多径瑞利衰落信道模块可以用于上述条件下的信道仿真。

多径瑞利衰落信道模块用于多径瑞利衰落信道的基带仿真,该模块的输入信号为复信号,可以为离散信号或基于帧结构的列向量信号。

无线系统中接收机与发射机之间的相对运动将引起信号频率的多普勒频移,多普勒频移值由下式决定:其中v是发射端与接收端的相对速度,θ是相对速度与二者连线的夹角,λ是信号的波长。

Fd的值可以在该模块的多普勒平移项中设置。

由于多径信道反映了信号在多条路径中的传输,传输的信号经过不同的路径到达接收端,因此产生了不同的时间延迟。

当信号沿着不同路径传输并相互干扰时,就会产生多径衰落现象。

在模块的参数设置表中,Delay vector(延迟向量)项中,可以为每条传输路径设置不同的延迟。

如果激活模块中的Normalize gain vector to 0 dB overall gain,则表示将所有路径接收信号之和定为0分贝。

基于MATLAB的人眼检测

基于MATLAB的人眼检测

目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 1 绪论.. (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外疲劳驾驶研究现状 (2)1.3本文的主要研究内容及组织结构 (3)2 人脸检测与定位技术 (4)2.1人脸检测与定位技术概述 (4)2.1.1基于图像的人脸检测方法 (4)2.1.2基于特征的人脸检测方法 (5)2.2 Adaboost算法介绍 (6)2.2.1 AdaBoost 算法描述 (7)2.3 AdaBoost算法分类器 (10)2.3.1 分类器级联策略 (10)2.3.2 级联分类器误差分析 (11)3 人眼定位技术 (12)3.1 常见的几种人眼检测方法 (12)3.2 矩形特征及积分图 (14)3.2.1 矩形特征 (14)3.2.2 积分图 (15)3.3 AdaBoost算法的改进 (16)3.4 构建双层AdaBoost分类器进行人眼检测 (18)3.4.1 人脸定位与人眼定位的差异 (18)3.4.2 人眼定位预处理 (19)3.4.3 人眼定位双层分类器的构建 (20)3.5 人眼定位算法的设计与实现 (20)4 人眼状态识别 (21)4.1 基于椭圆拟合的人眼状态分析 (21)5 基于PERCLOS标准的疲劳状态分析 (23)5.1 PERCLOS方法介绍 (23)6 总结 (25)参考文献 (26)附录A (28)摘要随着汽车工业的不断发展,随之而来的社会问题也愈加严重。

交通事故给人们造成巨大伤害的同时,也给社会带来沉重的负担和影响。

由于疲劳驾驶是引起交通事故的一个主要原因。

因此,研究一种合理有效、实时准确检测驾驶员疲劳驾驶的非接触式车载装置对于减少交通事故,道路安全有重大意义。

本文研究的主要内容包括:人脸检测、人眼定位、眼睛特征提取和状态识别、疲劳程度的计算等算法的原理及实现。

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≤≤。

用MATLAB绘制Nyquist图

用MATLAB绘制Nyquist图

取k=26时,曲线恰好通过(-1,0j)点,这是临界稳 定状态;
当k<26时,幅相曲线将从(-1,0j)点的右方穿过负 实轴,不再包围(-1,0j)点,这时闭环系统是稳定的;
当k>26时,开环频率特性随着从变化到时,顺时针
方向围绕(-1,0j)点一圈,即N=-1,可求得闭环系统
在右半平面的极点数为:Z P 2 N 0 2 ( 1 ) ,2所以闭环系
5
幅值裕度和相位裕度
例三十二: 系统开环传递函数为 G(s)(s2)(s2k2s5)
绘制k = 10,26,50时的带单位圆的奈奎斯特图, 单位圆的绘制是通过绘绘tjw的实部与虚部的轨迹而获得。
用MATLAB绘制Nyquist图
幅值裕度和相位裕度
n = 10;
%取k = 10时的值
d = conv([1 2],[1 2 5]);
命令格式:
பைடு நூலகம்
[ re,im,w ] = nyquist(num,den)
[ re,im,w ] = nyquist(num,den,w)
当带有输出变量时,可得到相应的一组数
据,不带输出变量时,则绘出奈奎斯特
曲线。也可用指定频率向量w指定所要绘
制的曲线范围。
2021/1/20
用MATLAB绘制NY.yXquinisgt图
2
(a) z=1,p=2
n=[0 0 1 1] m=[1 2 0 0] sys=tf(n,m) nyquist(sys)
2021/1/20
用MATLAB绘制NY.yXquinisgt图
3
(b) z=2,p=1
2021/1/20
用MATLAB绘制NY.yXquinisgt图

MATLAB函数eye

MATLAB函数eye

请您及时更换请请请您正在使用的模版将于2周后被下线请您及时更换
MAБайду номын сангаасLAB函数 eye
该函数返回单位矩阵。
Y = eye(n):返回n*n单位矩阵; Y = eye(m,n):返回m*n单位矩阵; Y = eye([m n]):返回m*n单位矩阵; Y = eye(size(A)):返回与A一样大小的单位矩阵; Y = eye:标量1 Y = eye(m, n, classname): Description Y = eye(n) returns the n-by-n identity matrix. Y = eye(m,n) or Y = eye([m n]) returns an m-by-n matrix with 1's on the diagonal and 0's elsewhere. The size inputs m and n should be nonnegative integers. Negative integers are treated as 0. Y = eye(size(A)) returns an identity matrix the same size as A. Y = eye with no arguments is the scalar 1. Y = eye(m, n, classname) is an m-by-n matrix with 1's of class classname on the diagonal and zeros of class classname elsewhere. classname is a string specifying the data type of the output. classname can take the following values: 'double', 'single', 'int8', 'uint8', 'int16', 'uint16', 'int32', 'uint32', 'int64', or 'uint64'. The identity matrix is not defined for higher-dimensional arrays. The assignment y = eye([2,3,4]) results in an error.
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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
()
n
s
n
a t nT δ-∑()
H ω()
n
s
n
a h t nT -∑基带传输抽样判决
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
n
a 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
n
a 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,s
s T T H πωωω⎧≤⎪=⎨
⎪⎩
,其他 (3-3)
ω
s
T ()
H ωs
T π
s
T π
-
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 s
i H H H H T T T T T ππ
π
π
ωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫
+=-+++=≤
⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
∑ (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≤≤。

所对应的其冲激响应为:
()222sin cos()()14s s s s
t
T t T h t t t T T παππα=
-
(3-6)
此时频带利用率降为2/(1)Baud/Hz α+,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'
1/s s R T ,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
双极性NRZ 码元序列产生
升余弦滚降系统
NRZ 码元序列
抽样
画眼图
NRZ(n)
Samp_data(m)
st(m)
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 M α
1 50 10
2 0.2
2 50 10 4 0.2
3 50 20 2 0.2
4 50 50 2 0.2
(1)Rs=50 Ts=10 M=2 a=0.2
close 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_rate
if rem(r,Samp_rate)==0
Samp_data(r)=NRZ(r/Samp_rate);
end
end
[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)-10
ss=st(k*Samp_rate+1:(k+Eye_num)*Samp_rate); plot(ss); hold on; end
ylabel('信号幅度'); title('基带信号眼图');
0102030405060708090100
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.2
0.4
0.60.8
1
双极性NRZ 码元序列。

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