恒参信道对信号传输地影响

通信原理仿真实验报告

实验名称：恒参信道对信号传输的影响姓名：

专业：

年级：

学号：

201X年X 月X日

1. 恒参信道对信号传输的影响

信道响应函数为()()|()|j f H f H f e φ-=，输入信号为()()n s n

x t a g t nT =-∑，其中

1,01,()0,s

s t T T g t else ≤<⎧==⎨

⎩

，用matlab 画出如下情况时的信道输出信号，()H f 自定义为如下

● 无失真信道，如2()j f H f e π-= ● 幅度失真信道，如sin ()j f

f H f e f

πππ-=

● 相位失真信道，如(1)

(1),2

(),2

j f j f Fs e f H f Fs e f ππ---+⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩

一、程序代码

clear all

N=10; %码元个数 Ts=1; %持续时间

Fs=100;dt=1/Fs; %采样频率与间隔

a=randi(N,1,N*Ts/dt); %生成0到10随机均匀分布数组

x=zeros(1,N*Ts/dt); for i=1:length(x)

x(i)=a(ceil(i/Ts*dt)); %生成输入时域信号 end

ft=2048; %fft 点数 Xw=fft(x,ft); %输入信号频域 f=0:Fs/ft:Fs -Fs/ft; %频率离散 %无失真信道

Hw1=exp(-j*f*2*pi); %无失真信道频域 Yw1=Hw1.*Xw; %无失真信道输出频域信号 yt1=ifft(Yw1,ft); %无失真信道输出时域信号 figure(1); subplot(2,1,1);

plot(abs(Hw1));title('无失真信道幅频特性'); axis([1 400 0 1.2]); subplot(2,1,2);

plot(angle(Hw1));title('无失真信道相频特性');

axis([1 100 -5 5]);

figure(2);

subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');

axis([1 1100 0 12]);

subplot(2,1,2);plot(abs(yt1));title('无失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);

%幅度失真信道

Hw2=(sin(f*pi)./(f*pi)).*(exp(-j*f*pi));%幅度失真信道

Yw2=Hw2.*Xw; %幅度失真信道输出频域信号

Yw2(1)=0; %零点添加定义

yt2=ifft(Yw2,ft);

figure(3);

subplot(2,1,1);

plot(abs(Hw2));title('幅度失真信道幅频特性');

axis([1 400 0 1.2]);

subplot(2,1,2);

plot(angle(Hw2));title('幅度失真信道相频特性');

axis([1 100 -5 5]);

figure(4);

subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');

axis([1 1100 0 12]);

subplot(2,1,2);plot(abs(yt2));title('幅度失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);

%相位失真信道

Hw3(1:ft/2)=exp(-j*(pi*f(1:ft/2)-pi));

Hw3(ft/2+1:ft)=exp(-j*(pi*f(ft/2+1:ft)+pi));%相位失真信道Yw3=Hw3.*Xw; %相位失真信道输出信号

yt3=ifft(Yw3,ft);

figure(5);

subplot(2,1,1);

plot(abs(Hw3));title('相位失真信道幅频特性');

axis([1 400 0 1.2]);

subplot(2,1,2);

plot(angle(Hw3));title('相位失真信道相频特性');

axis([1 100 -5 5]);

figure(6);

subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');

axis([1 1100 0 12]);

subplot(2,1,2);plot(abs(yt3));title('相位失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);

二、实验结果与分析

（1）无失真信道—2()j f

H f

e π-=

1、无失真信道的幅频、相频响应

由图知，无失真信道2()j f

H f e

π-=是一个全通网络，增益为1，相位做周

期性变化。由表达式知相位延时应为1s 。

2、无失真信道输入输出

分析：比较输入输出信号可知，该信道对信号的幅度没有影响，只是改变了信号的相位，根据无失真传输条件0()()o i f t Kf t t =-，此信道K=1，01t s =,

符合信道2()j f

H f e

π-=。

（2）幅度失真信道—sin ()j f

f H f e f

πππ-=

1、幅度失真信道幅频、相频响应

由图知，幅度失真信道sin ()j f

f H f e

f

πππ-=

是一个低通网络，相位变化为0~π。由表达式知相位延时应为0.5s 。

2、幅度失真信道输入输出

分析：比较输入输出波形，发现信号幅度失真较为严重，波形更为平滑，说明高频分量（即时域的跳变沿）被低通滤波器滤除，波形平滑也使时域相位延时不易被观察（理论延时0.5s ）。