通信系统的MATLAB仿真(通信实验必看)
matlab 通信仿真案例
matlab 通信仿真案例
在MATLAB中,通信仿真是一个常见的应用领域,可以用于模拟
和分析数字通信系统的性能。
下面我将从多个角度介绍几个常见的
通信仿真案例。
1. OFDM系统仿真,OFDM(正交频分复用)是一种常见的多载
波调制技术,用于高速数据传输。
你可以使用MATLAB来建立一个基
本的OFDM系统仿真模型,包括信道估计、均衡和解调等模块。
通过
仿真可以分析系统在不同信噪比下的误码率性能,优化系统参数以
及算法设计。
2. 无线通信系统仿真,你可以使用MATLAB建立一个简单的无
线通信系统仿真模型,包括传输信道建模、调制解调、信道编码、
多天线技术等。
通过仿真可以评估系统的覆盖范围、传输速率、抗
干扰能力等性能指标。
3. MIMO系统仿真,MIMO(多输入多输出)技术在无线通信中
得到了广泛应用。
你可以使用MATLAB建立一个MIMO系统仿真模型,包括空间多路复用、信道估计、预编码等。
通过仿真可以分析系统
的信道容量、波束赋形技术对系统性能的影响等。
4. LTE系统仿真,LTE(长期演进)是目前移动通信领域的主流技术之一。
你可以使用MATLAB建立一个LTE系统仿真模型,包括物理层信号处理、上下行链路传输、信道编码解码等。
通过仿真可以评估系统的覆盖范围、传输速率、干扰抑制能力等性能指标。
以上是一些常见的通信仿真案例,通过MATLAB你可以方便地建立仿真模型,分析系统性能,并优化系统设计。
希望这些案例能够帮助到你。
Matlab通信系统仿真实验报告材料
Matlab通信原理仿真学号:2142402:圣斌实验一 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:-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。
《MATLAB与通信仿真》实验指导书-(通信2012级)
电子信息学院《MATLAB与通信仿真》实验指导书刘紫燕编写适用专业:通信工程贵州大学二O一四年二月前言本课程是通信工程专业的选修课程。
课程内容包含MATLAB的基本操作、MATLAB程序设计、函数文件、MATLAB的图形和数据处理、SIMULNK的基本应用及其在通信工程中的应用等。
通过本课程的学习,掌握MATLAB软件使用和编程方法,验证和深化书本知识,从而加强基础知识,掌握基本技能,提高MATLAB软件的编程能力,并用MATLAB软件解决通信工程专业中的实际问题,同时,针对通信工程专业的特点,要求学生掌握使用MATLAB来研究和开发与本专业相关的系统的方法。
本课程设置5个实验,均为设计性实验。
建议实验学时为12学时。
实验一是MATLAB软件的基本操作;实验二是MATLAB程序设计;实验三是MATLAB的图形绘制;实验四是MATLAB的数据处理;实验五是MATLAB/Simulink在电路中的仿真设计。
每个实验2个小时左右,为了使学生更好的掌握实验内容,学生务必要做到以下几点:(1)实验前认真预习实验。
明确实验目的,熟悉实验内容,理论分析实验结果,编写相应的程序代码,并撰写出预习报告。
(2)实验过程中积极思考,深入分析命令、程序的执行过程和执行结果,对比理论分析结果,分析评判实验结果,并把实验中出现的问题及解决方法记录下来。
(3)实验完成后,总结本次实验有哪些收获,还存在什么问题,撰写并提交最终的实验报告。
本指导书实验项目和要求明确,学生容易着手实验并得出实验结果。
本实验指导书适用于通信工程专业。
目录实验一MATLAB的基本操作 (1)实验二MATLAB程序设计 (9)实验三MATLAB的图形绘制 (12)实验四MATLAB的数据处理 (14)实验五MATLAB/Simulink在电路中的仿真设计 (16)实验报告的基本内容及要求 (23)贵州大学实验报告 (24)实验一 MATLAB 的基本操作实验学时:2实验类型:设计实验要求:必做一、实验目的1、 熟悉MATLAB 的界面功能和基本操作;2、 掌握MATLAB 的基本运算方法;3、 掌握MATLAB 的矩阵运算方法;4、 掌握MATLAB 中帮助命令的使用方法。
使用MATLAB进行通信系统设计和仿真
使用MATLAB进行通信系统设计和仿真引言:通信系统在现代社会中扮演着至关重要的角色,使人们能够传递信息和数据。
为了确保通信系统的可靠性和效率,使用计算工具进行系统设计和仿真是至关重要的。
在本篇文章中,我们将讨论使用MATLAB这一强大的工具来进行通信系统的设计和仿真。
一、通信系统的基本原理通信系统由多个组件组成,包括发射机、传输媒介和接收机。
发射机负责将输入信号转换为适合传输的信号,并将其发送到传输媒介上。
传输媒介将信号传输到接收机,接收机负责还原信号以供使用。
二、MATLAB在设计通信系统中的应用1. 信号生成与调制使用MATLAB,可以轻松生成各种信号,包括正弦波、方波、脉冲信号等。
此外,还可以进行调制,例如将低频信号调制到高频载波上,以实现更高的传输效率。
2. 信号传输与路径损耗建模MATLAB提供了各种工具和函数,可以模拟信号在传输媒介上的传播过程。
通过加入路径损耗模型和噪声模型,可以更准确地模拟实际通信环境中的传输过程。
这些模拟结果可以帮助我们评估和优化通信系统的性能。
3. 调制解调与信道编码MATLAB提供了用于调制解调和信道编码的函数和工具箱。
通过选择适当的调制方式和编码方案,可以提高信号传输的可靠性和容错能力。
通过使用MATLAB进行仿真,我们可以评估不同方案的性能,从而选择出最优的设计。
4. 多天线技术与信道建模多天线技术可显著提高通信系统的容量和性能。
MATLAB提供了用于多天线系统仿真的工具箱,其中包括多天线信道建模、空分复用和波束成形等功能。
这些工具可以帮助我们评估多天线系统在不同场景下的性能,并优化系统设计。
5. 频谱分析与功率谱密度估计频谱分析是评估通信系统性能的重要方法之一。
MATLAB提供了各种频谱分析函数和工具,可以对信号进行频谱分析,并计算功率谱密度估计。
这些结果可以帮助我们了解系统的频率分布特性,并进行性能优化。
6. 误码率分析与性能评估对于数字通信系统而言,误码率是一个重要的性能指标。
matlab通信仿真实例
matlab通信仿真实例通信仿真在工程领域中具有广泛的应用,MATLAB作为一种强大的数学建模工具,能够帮助工程师进行通信系统的仿真设计和分析。
在本文中,我们将通过一个具体的MATLAB通信仿真实例来展示如何使用MATLAB进行通信系统的建模和仿真。
首先,我们需要定义一个简单的通信系统,假设我们要设计一个基于QPSK调制的数字通信系统。
我们可以按照以下步骤进行仿真实例的设计:1. 生成随机比特序列:首先我们需要生成一组随机的比特序列作为发送端的输入。
我们可以使用MATLAB的randi函数来生成随机的二进制比特序列。
2. QPSK调制:接下来,我们需要将生成的二进制比特序列进行QPSK调制,将比特序列映射到QPSK星座图上的相应点。
我们可以使用MATLAB的qammod 函数来进行QPSK调制。
3. 添加高斯噪声:在通信信道中,往往会存在各种噪声的干扰,为了模拟通信信道的实际情况,我们需要在信号上添加高斯噪声。
我们可以使用MATLAB的awgn函数来添加高斯噪声。
4. QPSK解调:接收端接收到信号后,需要进行QPSK解调,将接收到的信号映射回比特序列。
我们可以使用MATLAB的qamdemod函数来进行QPSK解调。
5. 比特误码率计算:最后,我们可以计算仿真的比特误码率(BER),用来评估通信系统的性能。
我们可以通过比较发送端和接收端的比特序列来计算比特误码率。
通过以上步骤,我们就可以完成一个基于QPSK调制的数字通信系统的MATLAB仿真实例。
在实际的通信系统设计中,我们可以根据具体的需求和系统参数进行更加复杂的仿真设计,例如考虑信道编码、信道估计等因素,以更加准确地评估通信系统的性能。
MATLAB的强大数学建模和仿真功能,为工程师提供了一个非常有用的工具,可以帮助他们设计和分析各种通信系统。
通过不断的实践和学习,工程师可以更加熟练地运用MATLAB进行通信系统的仿真设计,为通信系统的性能优化提供有力的支持。
通信系统仿真使用Matlab实验chapter2
Matlab通信系统仿真实验实验一熟悉基本的Matlab仿真环境一、实验目的1、熟悉Matlab仿真环境,编制简单的matlab程序,熟悉基本的调试技巧等。
认为学生已经掌握Matlab的基本语法和基本操作。
2、熟悉基本的Matlab中通信仿真工具,相关的函数和命令等的基本使用,包括基本的通信模块相关命令函数,plot相关的命令函数3、计算机通信仿真的基本的技术和方法二、知识要点1、Matlab概述Matlab是由美国的MathWorks公司推出的一种科学计算和工程仿真软件。
Matlab将高性能的科学计算、结果可视化和编程集中在一个易于操作的环境中,提供了大量的内置函数,具有强大的矩阵计算和绘图功能,适用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
目前,在世界范围内被科研工作者、工程技术人员和院校师生广泛采用。
2、Matlab中的通信仿真工具实现基本的Matlab通信仿真,有两种基本的途径:第一种,用matlab的基本运算和操作实现基本的通信功能模块,当然前提是对这些基本的通信功能模块的概念和原理非常的清晰。
另一种途径是,利用Matlab中提供的专业通信工具箱中的函数实现。
前提是对这些函数功能非常明确,并熟悉其使用的算法和调用的方法,尤其是参数的理解和设置。
Matlab工具箱中包括100多个Matalb函数可用于通信算法的开发、系统分析及设计。
通信工具箱能完成如下任务:1)信源编码及量化2)高斯白噪声信道模型3)差错控制编码4)调制和解调5)发送和接收滤波器6)基带和调制信道模型7)同步,包括模拟和数字锁相环8)多址接入,包括CDMA,FDMA,TDMA.9)分析结果和比较系统误码率的图形用户界面10)用于通信信号可视化图形分析和绘制,包括眼图,星座表等。
11)新增的信道可视化工具用于进行时变信道的可视化和开发。
3、Matlab中的绘图功能Matlab为用户提供了结果可视化功能,只要在命令窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。
Matlab通信系统仿真实验报告
Matlab通信原理仿真学号:*******姓名:圣斌实验一 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:-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。
实验一 模拟通信的MATLAB仿真..
实验一 模拟通信的MATLAB 仿真姓名:左立刚 学号:031040522简要说明:实验报告注意包括AM ,DSB ,SSB ,VSB ,FM 五种调制与解调方式的实验原理,程序流程图,程序运行波形图,simulink 仿真模型及波形,心得体会,最后在附录中给出了m 语言的源程序代码。
一.实验原理1.幅度调制(AM )幅度调制(AM )是指用调制信号去控制高频载波的幅度,使其随调制信号呈线性变化的过程。
AM 信号的数学模型如图3-1所示。
图2-1 AM 信号的数学模型为了分析问题的方便,令δ=0,1.1 AM 信号的时域和频域表达式()t S AM=[A 0+m ()t ]cos t cω (2-1)()t S AM =A 0π[()()ωωωωδC C ++-]+()()[]ωωωωc c M M ++-21(2-2)AM 信号的带宽2=BAMfH(2-3)式中,fH为调制信号的最高频率。
2.1.3 AM 信号的功率P AM 与调制效率ηAMP AM=()2222t m A +=PP mc + (2-4)式中,P C=2A为不携带信息的载波功率;()22t m P m=为携带信息的边带功率。
()()t t m A m PP AMCAM222+==η(2-5) AM 调制的优点是可用包络检波法解调,不需要本地同步载波信号,设备简单。
AM 调制的最大缺点是调制效率低。
2.2、双边带调制(DSB )如果将在AM 信号中载波抑制,只需在图3-1中将直流 A 0去掉,即可输出抑制载波双边带信号。
2.2.1 DSB 信号的时域和频域表达式()()t t m t cDSB S ωcos= (2-6)()()()[]ωωωωωC C DSBM M S ++-=21 (2-7) DSB 信号的带宽fB BHAM DSB2== (2-8)DSB 信号的功率及调制效率由于不再包含载波成分,因此,DSB 信号的功率就等于边带功率,是调制信号功率的一半,即()()t t m PS P CDSB DSB 2221=== (2-9) 显然,DSB 信号的调制效率为100%。
内蒙古工业大学通信系统仿真MATLAB仿真
实验二振幅调制与解调制电路的仿真一、实验目的:1、深入理解各种振幅调制与解调制电路的工作原理;2、掌握振幅调制与解调制电路的仿真方法。
二、实验要求:1、熟悉振幅调制与解调制电路的工作原理及主要性能;2、掌握振幅调制与解调制电路仿真的建模过程。
三、实验内容及步骤:1、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真;1)设计振幅调制与解调制仿真电路,要求调制信号的幅度A和频率F可变;载波信号的幅度A和频率F可变,调制度可变;2)绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);3)要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成,幅度和频率均可变,绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);4)用同步检波对已调波信号1进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u11和解调后的信号y11,并绘制这两个信号的频谱图;5)用同步检波对已调波信号2进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u12和解调后的信号y12,并绘制这两个信号的频谱图。
2、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真;1)设计振幅调制与解调制仿真电路,要求调制信号的幅度A和频率F可变;载波信号的幅度A和频率F可变;2)绘制调制信号u21、载波信号2和已调波信号1的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);3)要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成,幅度和频率均可变,绘制调制信号u22、载波信号2和已调波信号2的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);观察相位突变点处的波形;4)用同步检波对已调波信号1进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u21和解调后的信号y21,并绘制这两个信号的频谱图;5)用同步检波对已调波信号2进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u22和解调后的信号y22,并绘制这两个信号的频谱图。
四、实验报告:1、给出、振幅调制与解调制仿真电路的设计思路;通过将低频的调制信号搭载在高频的载波信号上实现信号的传递,在已调波中,载波的信号在已调波的包络中控制着载波幅度的变化,再通过借条实现信息的恢复,公式如下所示:(1* t)**** t*单输入波的调制:1)、通过实验要求编写程序如下所示:[u1111](A1122)20*(F12);[0:1:2(F12)];u111*(2**F1*t); %调制12*(2**F2*t); %载波1=(1*(u111)).*(12); 振幅(3,1,1)(11)(3,1,2)(1)(3,1,3)(1)((u11));((1));((1));;(22(t))元素的分割命令(3,1,2)((Y))(3,1,3)((Z))(3,1,1)((X));(22(t));(3,1,1)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(X(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4) ))(3,1,2)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(Y(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4) ))(3,1,3)(F(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)(Z(1.5*2(F12)*4:2.5*2(F12)*4)))程序的程序名为“”,当在命令窗口输入:(1,200,1,3200,0.5)时如下所示各种波形。
MATLAB通信仿真要点
MATLAB通信仿真要点MATLAB通信仿真是指使用MATLAB软件进行通信系统的建模、仿真和分析。
在通信领域,仿真是非常重要的工具,它可以帮助工程师们验证设计和算法,评估性能以及优化系统。
下面是进行MATLAB通信仿真时需要注意的关键要点。
1.选择合适的仿真模型:通信系统包括多个组件,例如调制、编码、传输信道、解调等。
在进行仿真之前,需要选择合适的模型来表示这些组件。
根据系统的需求,可以选择不同的模型,例如理想模型、接近实际系统的模型或者经验模型。
2.信号处理:在通信系统中,信号处理是一个核心环节。
MATLAB提供了丰富的信号处理工具箱,可以用于数字信号的分析和处理。
可以使用这些工具对通信信号进行滤波、修正、去噪等操作,以便获得更好的性能。
3. 比特错误率(BER)分析:通信系统的一个重要指标是比特错误率(Bit Error Rate,BER),即接收端误码率。
MATLAB提供了各种用于BER分析的工具,例如误码率曲线的绘制、误码率性能分析等。
可以使用这些工具来评估系统在不同条件下的性能,并进行优化。
4.信道建模:通信系统中的信道是一个关键因素,它会影响信号的传输和接收质量。
MATLAB提供了许多信道建模工具,可以用于模拟各种信道,如高斯信道、瑞利信道、多径衰落信道等。
通过对信道的建模,可以评估系统的性能,并进行通道估计和等化技术的研究。
5.参数配置和优化:通信系统中有许多参数需要配置和优化,如编码方式、调制方式、信道编码方式、解调方式等。
MATLAB提供了优化工具,可以帮助寻找最佳的参数配置,以实现最好的系统性能。
6.多用户仿真:在无线通信系统中,多用户交互会导致干扰。
MATLAB 提供了多用户仿真工具,可以对多个用户在同一信道中的交互进行建模和仿真,并评估系统的吞吐量、容量等性能。
7.分析和可视化:MATLAB具有强大的数据分析和可视化功能,可以帮助分析仿真结果。
通过使用MATLAB的数据分析工具,可以得到关键的性能指标,并比较不同方案之间的优劣。
MATLAB通信仿真要点
MATLAB通信仿真要点1.通信系统模型建立:在MATLAB中建立通信系统模型是仿真的第一步。
这包括定义传输信道、接收信号处理和误码纠正等各个组成部分。
您可以使用MATLAB提供的信号处理工具箱来实现这些功能。
此外,MATLAB还提供了信号处理函数和工具,可以帮助您构建系统的模型。
2.信道建模:通信系统中的信道是模型中的一个关键组成部分。
信道的特性和行为对系统的性能有重要影响。
在MATLAB中,您可以使用函数和工具箱来模拟各种类型的信道,包括加性高斯白噪声信道(AWGN)、多径衰落信道等。
MATLAB还提供了信道估计和等化方法,可以帮助您处理复杂的信道环境。
3.信号生成和调制:在通信系统仿真中,生成和调制信号是非常重要的步骤。
MATLAB提供了各种工具箱和函数,可以帮助您生成各种类型的信号,包括连续时间信号和离散时间信号。
您可以使用这些工具来调制和解调信号,包括频率调制、相位调制和振幅调制等。
4.物理介质建模:通信系统通常会使用特定的物理介质来传输信号。
在MATLAB中,您可以使用建模工具箱来模拟各种物理介质的特性,包括传输线、射频电路和光纤等。
这些工具可以帮助您更准确地模拟和分析系统的性能。
5.误码纠正和解码:在通信系统中,误码纠正和解码是非常重要的步骤。
MATLAB提供了各种编码和解码算法,包括前向纠错编码(FEC)和纠正编码(ECC)等。
您可以使用MATLAB的编码和解码函数来实现这些功能,并评估系统的误码性能。
6.系统性能评估:在完成通信系统的建模和仿真后,评估系统的性能是非常重要的。
MATLAB提供了各种性能评估工具和函数,包括误码率(BER)、信噪比(SNR)和频谱效率等。
您可以使用这些工具来分析和优化系统的性能,并进行仿真实验。
7.仿真结果可视化:MATLAB提供了丰富的数据可视化工具,可以帮助您对仿真结果进行可视化分析。
您可以使用MATLAB的绘图函数和工具箱来绘制信号波形、频谱图和误码率曲线等。
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。
用MatLab仿真通信原理系列实验
用MatLab仿真通信原理系列实验一、引言通信原理是现代通信领域的基础理论,通过对通信原理的研究和仿真实验可以更好地理解通信系统的工作原理和性能特点。
MatLab作为一种强大的数学计算软件,被广泛应用于通信原理的仿真实验中。
本文将以MatLab为工具,介绍通信原理系列实验的仿真步骤和结果。
二、实验一:调制与解调1. 实验目的通过MatLab仿真,了解调制与解调的基本原理,并观察不同调制方式下的信号特征。
2. 实验步骤(1)生成基带信号:使用MatLab生成一个基带信号,可以是正弦波、方波或任意复杂的波形。
(2)调制:选择一种调制方式,如调幅(AM)、调频(FM)或相移键控(PSK),将基带信号调制到载波上。
(3)观察调制后的信号:绘制调制后的信号波形和频谱图,观察信号的频谱特性。
(4)解调:对调制后的信号进行解调,还原出原始的基带信号。
(5)观察解调后的信号:绘制解调后的信号波形和频谱图,与原始基带信号进行对比。
3. 实验结果通过MatLab仿真,可以得到不同调制方式下的信号波形和频谱图,观察到调制后信号的频谱特性和解调后信号的还原效果。
可以进一步分析不同调制方式的优缺点,为通信系统设计提供参考。
三、实验二:信道编码与解码1. 实验目的通过MatLab仿真,了解信道编码和解码的基本原理,并观察不同编码方式下的误码率性能。
2. 实验步骤(1)选择一种信道编码方式,如卷积码、纠错码等。
(2)生成随机比特序列:使用MatLab生成一组随机的比特序列作为输入。
(3)编码:将输入比特序列进行编码,生成编码后的比特序列。
(4)引入信道:模拟信道传输过程,引入噪声和干扰。
(5)解码:对接收到的信号进行解码,还原出原始的比特序列。
(6)计算误码率:比较解码后的比特序列与原始比特序列的差异,计算误码率。
3. 实验结果通过MatLab仿真,可以得到不同编码方式下的误码率曲线,观察不同信道编码方式对信号传输性能的影响。
matlab 通信仿真案例
matlab 通信仿真案例MATLAB是一种常用的科学计算软件,被广泛应用于各个领域的仿真和模拟中。
在通信领域,MATLAB也是一个非常强大的工具,可以用来进行通信系统的仿真和设计。
下面我将通过一个简单的通信仿真案例来展示MATLAB在通信领域的应用。
假设我们要设计一个基本的数字通信系统,包括信号的生成、调制、传输、解调和接收等过程。
首先,我们需要生成一个信号源,这里我们选择一个简单的正弦波信号作为输入信号。
利用MATLAB的信号处理工具箱,我们可以很方便地生成一个正弦波信号,并对其进行调制。
接下来,我们将对信号进行调制,这里我们选择将信号调制为一种常见的调制方式——正交振幅调制(QAM)。
在MATLAB中,可以很容易地实现QAM调制,同时也可以设置调制阶数和载波频率等参数。
然后,我们需要模拟信号在传输过程中的传输情况,包括信道的噪声和衰落等影响。
在MATLAB中,可以通过添加高斯噪声或其他类型的信道噪声来模拟传输过程。
同时,可以通过调整信号的功率和信道的信噪比等参数来观察信号在传输过程中的性能表现。
接收端的解调也是通信系统中非常重要的一个环节。
在MATLAB中,可以很方便地实现QAM的解调过程,并对接收到的信号进行解调和解码。
通过观察解调后的信号和原始信号的误码率等性能指标,可以评估通信系统的性能。
除了基本的信号处理和调制解调,MATLAB还提供了丰富的工具箱和函数,可以用来实现各种通信系统中常见的功能和算法。
比如信道编码、调制解调、信号检测、自适应调制等。
可以根据具体的需求和应用场景,选择合适的工具箱和函数来实现通信系统的仿真和设计。
总的来说,MATLAB是一个非常强大的工具,在通信系统的仿真和设计中有着广泛的应用。
通过上面的简单案例,我们可以看到MATLAB在通信领域的强大功能和灵活性,为工程师和研究人员提供了一个方便快捷的平台,用来实现各种通信系统的仿真和设计。
希望通过这个案例的介绍,读者对MATLAB在通信领域的应用有所了解,也能够在实际工作中运用MATLAB来进行通信系统的仿真和设计。
matlab通信系统仿真[1]
大作业三通信系统仿真电子系无71李乾2007011252FDMA的Simulink仿真:1,连接图如下,参数设置同教材。
2,其中六个滤波器的作用,前边三个是将调制后的信号滤出来,便于将其加在一起进行传输。
后边三个是将加在一起的信号,根据其频率不同,进行选频,并且滤除噪声干扰。
将选出的信号交给后边的部件进行解调。
参数设置为:都是butterworth型带通滤波器。
前三个低频截止频率和高频截止频率分别是:Filter1:30*2*pi~50*2*piFilter2:50*2*pi~70*2*piFilter3:70*2*pi~90*2*pi后三个对应相同。
三个scope的波形依次为:第一路正弦信号:第二路方波信号:第三路锯齿波信号:三路相加的信号频谱:没深入考虑。
)TDMA的Simulink仿真:1,设计如下:pulse Genrtator单元用来产生三分之一方波,参数设置如下:Unit Delay用来产生三分之一周期的延迟,参数设置如下:产生的方波将信号分别取值并放到各自的时间域。
然后送入传输线路。
2,接受单元和时分多址复用单元完全相同。
其门控脉冲要同时发出,且周期占空比都相同。
即达到完全同步。
3,仿真结果如下:CDMA的Simulink仿真1,initial seed设置成不同值,就可以产生三路不同的信号。
第1到6号Relay单元设置如下:第7到9号Relay单元设置如下:两个Integer Delay分别设置如下:PN序列产生器:滤波器设置如下:最后得到的三路信号和输出的信号:(这部分的主要参数设置还是改sample time,不过有些单元的设置还是有些不明就里,大量参照了别人的设置。
)2,语音信号由workspace导入,并且转化成二进制码流,输入到CDMA的三个输入端,输出的二进制信号再转化成语音信号导入到workspace中。
语音信号可能会好些。
不过遗憾的是,没有听到远近效应。
三种多址方式的比较:1,关于频带资源占用,FDMA占用最大,TDMA和CDMA较小。
matlab通信原理仿真教程
matlab通信原理仿真教程
Matlab通信原理仿真教程如下:
1. 导入Simulink和Communications Toolbox。
Simulink是MATLAB的一个扩展,用于建模、仿真和分析动态系统。
Communications Toolbox
是用于通信系统仿真的附加工具箱。
2. 创建通信系统模型。
在Simulink中,可以使用各种模块来创建通信系统
模型,例如信号源、调制器、解调器、信道和噪声源等。
3. 配置模块参数。
根据所需的通信系统参数,配置各个模块的参数。
例如,在调制器模块中,可以选择所需的调制类型(如QPSK、QAM等),并设
置相应的参数。
4. 运行仿真。
在Simulink中,可以使用“开始仿真”按钮来运行仿真。
Simulink将自动进行系统建模和仿真,并显示结果。
5. 分析仿真结果。
使用MATLAB中的各种工具和分析函数来处理仿真结果,例如频谱分析、误码率计算等。
以上是Matlab通信原理仿真教程的基本步骤,具体实现过程可能会因不同的通信系统和仿真需求而有所不同。
建议参考Matlab官方文档和相关教程进行学习。
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第 6 章 通信系统仿真
6.3 差错控制编/译码方法
在通信系统中,差错控制编/译码技术被广泛地用于检查和纠正信息在传递过程中 发生的错误。在发送端,差错控制编码添加了一定的冗余码元到信源序列;接收时就利 用这些冗余信息来检测和纠正错误。纠错编码主要有分组码和卷积码两种类型。 MATLAB通信工具箱提供了一系列函数用于有限域计算。概率解码中最常用的是 Viterbi解码,用于卷积码解码。常用的纠错编码方法包括线性分组码、海明码、循环码、 BCH码、Reed-Solomon码和卷积码。 1. 纠错编码函数 纠错编码函数encode( )及译码函数decode( ) 格式: 格式:code=encode(msg, N, K, method, opt) 功能:用method指的方法完成纠错编码。其中msg代表信息码元;method是允许的编 码方法,包括hamming 、linear等, opt是一个可选择的优化参数。 格式: 格式:msg=decode(code,n,k,method) 功能:用指定的method方式进行译码。为了正确地复制出信源序列,编码和译码的调 用方式必须相同。
x ∈ Ri = Q ( x) = x i
N
易见,这类量化引入了失真,其均方误差为:
D= ∑ ∫ R ( x x i ) 2 f x ( x ) dx
i =1
1
其中f(x)是信源随机变量的概率密度函数。信号量化噪声比(SQNR)为:
SQNR = 10 log 10
E[ X 2 ] D
第 6 章 通信系统仿真
在MATLAB通信工具箱中提供了两种信源编译码的方法:标量量化和预测量化。 1.标量量化 标量量化 律压扩计算函数compand( ) (1)信源编码中的 律或 律压扩计算函数 信源编码中的 律或A律压扩计算函数 格式: 格式:out=compand(in, param, V, method) 功能:实现 律或A律压扩,其中param为 值,V为峰值。压扩方式由method指定。
第 6 章 通信系统仿真
第6章 通信系统仿真 章
6.1 通信工具箱函数 6.2 信息的度量和编码 6.3 差错控制编/译码方法 差错控制编 译码方法 6.4 模拟调制和解调 6.5 数字调制和解调 6.6 通信系统的性能仿真 6.7 扩频通信系统的仿真
第 6 章 通信系统仿真
6.1通信工具箱的函数
第 6 章 通信系统仿真
2.预测量化 根据过去发送的信号来估计下一个将要发送的信号值。 差分脉冲调制编码函数dpcmenco( ) (1) 差分脉冲调制编码函数 格式: 格式:indx=dpcmenco(sig, codebook, partition, predictor) 功能:返回DPCM编码的编码索引indx。其中参数sig为输入信号,predictor为预测器 传递函数,其形式为[0, t1,…, tm]。 预测误差的量化参数由partition和predictor指定。 (2) 信源编码中的 信源编码中的DPCM解码函数 解码函数dpcmdeco( ) 解码函数 格式: 格式:sig=dpcmdeco(indx, codebook, predictor) 功能:根据DPCM信号编码索引indx进行解码。predictor为指定的预测器,codebook为 码本。 (3) 用训练数据优化差分脉冲调制参数的函数 用训练数据优化差分脉冲调制参数的函数dpcmopt( ) 格式: 格式:predictor=dpcmopt(training_set, ord) 功能:对给定训练集的预测器进行估计,训练集及其顺序由training_set和ord 指定,预测器由predictor输出。
在MATLAB的Communication Toolbox(通信工具箱)中提供了许多仿真函数和模 块,用于对通信系统进行仿真和分析。主要包括两部分内容:通信函数命令和Simulink 的Communications Blockset(通信模块集)仿真模块。用户既可以在MATLAB的工作空 间中直接调用工具箱中的函数,也可以使用Simulink平台构造自己的仿真模块,以达到 扩充工具箱的内容。通信工具箱中的函数名称和内容列表,其内容包含: Signal Sources(信号源函数); Signal Analysis function(信号分析函数); Source Coding(信源编码); Error Control Coding(差错控制编码函数); Lower Level Function for Error Control Coding(差错控制编码的底层函数); Modulation/Demodulation(调制/解调函数) Special Filters(特殊滤波器设计函数); Lower Level Function for Specials Filters(设计特殊滤波器的底层函数); Channel Functions(信道函数); Galosi Field Computation(有限域估计函数); Utilities(实用工具函数)。
第 6 章 通信系统仿真
6.4 模拟调制与解调
根据调制信号的不同,可将调制分为模拟调制和数字调制。模拟调制的输入信 号为连续变化的模拟量,数字调制的调制信号是离散的数字量。在对调制进行仿真 模拟有带通的和基带的两种选择。带通仿真的载波信号包含于传输模型中。由于载 波信号的频率远高于输入信号,根据抽样定理,抽样频率必须至少大于两倍的载波 频率才能正确地恢复信号,因此对高频信号的模拟仿真效率低、速度慢。为了加速 模拟仿真,一般使用基带仿真,也称为低通对等方法。基带仿真使用带通信号的复 包络。
第 6 章 通输出可以用随机过程来表达。对于一个离散无记忆平稳随机过程,其信息量 (熵)定义为:
H ( X ) = ∑ p( x) log p( x)
x∈X
其中X表示信源取值集合,p(x)是信源取值x的概率。
6.2.1 Huffman编码
信源编码可分为两类:无失真编码和限失真编码。Huffman编码的基本原理就是为 概率较小的信源输出分配较长的码字,而对那些出现可能性较大的信源输出分配较短 的码字。 Huffman编码算法及步骤如下: 编码算法及步骤如下: 编码算法及步骤如下 ① 将信源消息按照概率大小顺序排队。 ② 按照一定的规则,从最小概率的两个消息开始编码。 ③ 将经过编码的两个消息的概率合并,并重新按照概率大小排序,重复步骤②。 ④ 重复上面步骤③,一直到合并的概率达到1时停止。这样便可以得到编码树状图 。 ⑤ 按照后出先编码的方式编程,即从数的根部开始,将0和1分别放到合并成同一 节点的任意两个支路上,这样就产生了这组Huffman码。
第 6 章 通信系统仿真
2. 卷积纠错编码函数 卷积纠错编码函数convenc( ) 格式: 格式:code=convenc(msg, trellis) 功能:利用poly2trellis函数定义的格形trellis 结构,对二进制矢量信息msg进行卷积 编码。编码器的初始状态为零状态。 3. 将卷积编码多项式转换成格形 将卷积编码多项式转换成格形(trellis)结构函数 结构函数poly2trellis( ) 结构函数 格式: 格式:trellis = poly2trellis(constrainlength, codegenerator) 功能:将前向反馈卷积编码器的多项式转换成一格形(trellis)结构。 4. 利用 利用Viterbi 算法译卷积码函数 算法译卷积码函数vitdec( ) 格式: 格式:decoded = vitdec(code,trellis,tblen,opmode,dectype) 功能:利用Viterbi 算法译卷积码。Code为poly2trellis函数或istrellis函数定义的格形 trellis结构的卷积码。参数tblen 取正整数,表示记忆(traceback)深度。参数opmode 代表解码操作模型。
第 6 章 通信系统仿真
[例6-3] 用训练数据优化DPCM方法,对一个余弦信号数据进行标量化。 例 MATLAB程序如下: N=2^3; %以3比特传输信道 t=[0:100]*pi/20; u=cos(t); [predictor,codebook,partition]=dpcmopt(u,1,N); %优化的预测传递函数 [index,quant]=dpcmenco(u,codebook,partition,predictor); %使用DPCM编码 [sig, equant]=dpcmdeco(index, codebook, predictor); %使用DPCM解码 plot(t,u,t,equant,'*'); 运行后所得图形如图6.4所示。
第 6 章 通信系统仿真
(2) 产生量化索引和量化输出值的函数 产生量化索引和量化输出值的函数quantiz( ) 格式: 格式:indx=quantiz(sig, partition) 功能:根据判断向量partition,对输入信号sig产生量化索引indx,indx的长度与 sig矢量的长度相同。 (3) 采用训练序列和 采用训练序列和Lloyd算法优化标量算法的函数 算法优化标量算法的函数lloyds( ) 算法优化标量算法的函数 格式: 格式:[parition, codebook]=lloyds(training_set, ini_codebook) 功能:用训练集矢量training_set优化标量量化参数partition和码本codebook。 ini_codebook是码本codebook的初始值。 [例6-2] 用训练序列和Lloyd算法,对一个正弦信号数据进行标量化。 例 MATLAB程序如下: N=2^3; %以3比特传输信道 t=[0:100]*pi/20; u=cos(t); [p,c]=lloyds(u,N); %生成分界点矢量和编码手册 [index,quant,distor]=quantiz(u,p,c); %量化信号 plot(t,u,t,quant,'*'); 该程序运行结果如图6.3所示。