实验一模拟通信的MATLAB仿真

湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 实验一模拟通讯的MATLAB仿真姓名：左立刚学号：031040522简要说明：实验报告注意包含AM，DSB，SSB，VSB，FM五种调制与解调方式的实验原理，程序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图，程序运转波形图，simulink仿真模型及波形，心得领会，最后在附录中给出了语言的源程序代码。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2-1AM信号的数学模型为了剖析问题的方便，令0=0，1.1AM信号的时域和频域表达式SAMt=[A0+mt]cosctSAMt=A0[1CC]+2McMc2-1）2-2）1湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告AM信号的带宽BAM2fH（2-3）式中，fH为调制信号的最高频次。信号的功率PAM与调制效率AM22PAM=A0mt=PcPm（2-4）22A02式中，PC=为不携带信息的载波功率；Pmmt为携带信息的边带22功率。PC2AMmt2（2-5）PAM2A0mtAM调制的长处是可用包络检波法解调，不需要当地同步载波信号，设施简单。AM调制的最大弊端是调制效率低。2.2、双边带调制（DSB）假如将在AM信号中载波克制，只要在图3-1中将直流A去掉，即可输出0克制载波双边带信号。信号的时域和频域表达式SDSBtmtcosct（2-6）SDSB1MCMC（2-7）2DSB信号的带宽BDSBBAM2fH（2-8）2湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告DSB信号的功率及调制效率因为不再包含载波成分，所以，DSB信号的功率就等于边带功率，是调制信号功率的一半，即2PC12PDSBSDSBt2mt（2-9）明显，DSB信号的调制效率为100%。2.3、单边带调制（SSB）产生SSB信号最基本的方法有滤波法和相移法。信号的时域表达式SSSBt1mtcosct1m?tsinct（2-10）22式中，“－”表示上面带信号，“＋”表示下面带信号；?mt是mt的希尔伯特变换。信号的带宽、功率和调制效率1fH（2-11）BSSB2BDSB因为SSB信号仅包含一个边带，所以其功率为DSB信号的一半，即PSSB1122PDSB4mt（2-12）明显，SSB信号的调制效率也为100%。2.4、残留边带调制（VSB）单边带传输信号拥有节俭一半频谱和节俭功率的长处。可是付出的代价是设施制作特别困难。为认识决这个问题，能够采纳残留边带调制（VSB）。VSB3湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告是介于SSB和DSB之间的一个折中 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。在这类调制中，一个边带绝大多数顺利经过，而另一个边带残留一小部分。怎样选择残留边带滤波器的滤波特征使残留边带信号解调后不产生失真呢？为了在接收端不失真地恢还原基带信号，要求残留边带滤波器传输特征一定知足下述条件HH常数（2-13）VSBCVSBCH式中，H是基带信号的最高截止角频次。2.5频次调制(FM)解调模型的成立：调制信号的解调分为相关解调解非相关解调两种。相关解调只是合用于窄带调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相关解调不需同步信号，且对于NBFM信号和WBFM信号均合用，所以是FM系统的主要解调方式。在本仿真的过程中我们选择用非相关解调方法进行解调。非相关解调器由限幅器、鉴频器和低通滤波器等构成，其方框图如图5所示。限幅器输入为已调频信号和噪声，限幅器是为了除去接收信号在幅度上可能出现的畸变；带通滤波器的作用是用来限制带外噪声，使调频信号顺利经过。鉴频器中的微分器把调频信号变为调幅调频波，而后由包络检波器检出包络，最后经过低通滤波器拿出调制信号。解调过程剖析：4湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告设输入调频信号为tSt(t)SFM(t)Acos(ctKfm()d)微分器的作用是把调频信号变为调幅调频波。微分器输出为ddSi(t)dSFM(t)S(t)dtdtKm(t)sin(tKtcfm()d)fc包络检波的作用是从输出信号的幅度变化中检出调制信号。包络检波器输出为So(t)KdcKmf(t)KdcKdKmf(t)Kd称为鉴频敏捷度（V），是已调信号单位频偏对应的调制信号的幅度，经Hz低通滤波器后加隔直流电容，隔除无用的直流，得mo(t)KdKfm(t)高斯白噪声信道特征设正弦波经过加性高斯白噪声信道后的信号为r(t)Acos(ct)n(t)此中，白噪声n(t)的取值的概率散布听从高斯散布。MATLAB自己自带了 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 高斯散布的内部函数randn。randn函数产生的随机序列听从均值为m0，方差21的高斯散布。正弦波经过加性高斯白噪声信道后的信号为r(t)Acos(ct)n(t)故其实用信号功率为S噪声功率为A222N信噪比SN知足 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 B10log10(SN)5湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告则可获得公式A2B2?1010我们能够经过这个公式方便的设置高斯白噪声的方差。二．程序流程图（利用microsoftofficevisio2003画出的）2.1AM程序流程图高斯窄带噪声开始调制信+傅里叶AM信号功相低通滤AM解调号f(t)AM信号率谱乘波LPF信号变换载波当地载波cos(wc*t)cos(wc*t)2.2DSB程序流程图调制波相开始f(t)乘载波cos(wc*t)高斯窄带噪声+DSB信号傅里叶DSB信号功相低通滤DSB解变换FFT率谱乘波LPF调信号当地载波cos(wc*t)2.3SSB程序流程图高斯窄带噪声开始单频调+SSB信号傅里叶SSB信号功相低通滤SSB解相移法变换FFT率谱乘波LPF调信号制信号当地载波cos(wc*t)2.4VSB程序流程图6湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告高斯窄带噪声开始调制信相残留边带+号f(t)乘滤波器VSB信傅里叶VSB信号功相低通滤VSB解号变换FFT率谱乘波LPF调信号当地载波当地载波cos(wc*t)cos(wc*t)2.5FM程序流程图调制信积分相-FM信开始+号f(t)器乘号-90当地载波移cos(wc*t)相带通滤波相低通滤微分FM解调器BPF乘波LPF信号c(t)=-sin(wc*t)自然，这些程序流程图也能够利用word自带绘图工具作出，个人以为用visio画流程图操作方便一些。三．程序运转结果图（代码略）图3.1AM波形图7湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图3.2DSB波形图图3.3SSB波形图8湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图3.4VSB波形图图3.5VSB相关解调图9湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图3.6FM波形图四．Simulink仿真模型及波形4.1各模型图10湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图4.1上面是AM模型，下面是DSB模型图4.2上面是SSB模型，下面是VSB模型11湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图4.3FM模型4.2各波形图图4.4AM波形图12湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图4.5DSB波形图图4.6SSB波形图13湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告图4.7VSB波形图图4.8FM波形图五．心得领会“实践是查验真谛的独一标准”。关于实验课，毫无疑问是成立在必定理论基础之上的，正确的理论对实验起踊跃的指导作用，反过来，实验又能够考证理论的正确性，而进一步丰富、发展与完美理论。所以，在做实验以前，一定理解与掌握有关的理论知识，做实验之时，不至于“盲人摸象”；在编写m语言程序代码时，谨慎认真自然是必备的素质，比如大小写，逗号与分号。初始化输出数据后，就进行惯例调幅(AM)的程序编写，经过察看DSB，SSB，VSB，FM等程序模块时，发现有大批相像之处，这时没有不要一个一个代码敲击，后续适合改正参数即可；在编写与调用子程序时，特别注意：子程序和主程序必定要在用一个文件夹中，以便正确调用；此外，子程序所在路径的名字必定要和调用子程序的名字同样，包含大小写；此次试验又学会基本m语言的调试方法，利用cell分别履行每个模块；利用Debug或设置断点，单步履行，进行查错。此外又认识一个在simulink中特意进行通讯仿真的工具：communicationblock。14湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告最重要的是，理解并掌握了AM，DSB，SSB，VSB，FM等的调制与解调的基本方法。附录源程序：%Signalgenerationclcdt=0.001;fmax=1;fc=10;T=5;N=T/dt;t=[0:N-1]*dt;Al=sqrt(2);ft=Al*cos(2*pi*fmax*t);N0=0.1;%%%AM调制A=2;s_am=(A+ft).*cos(2*pi*fc*t);BAM=2*fmax;noise=GaussNB(fc,BAM,N0,t);figure(1);subplot(311);plot(t,s_am);holdon;plot(t,A+ft,'r--');title('无噪声叠加AM调制信号及其包络');xlabel('t');s_am_n=s_am+noise;holdon;plot(t,s_am_n,'r');%%%功率谱密度[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_am_n);[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_am_n);PSD=(abs(Xf).^2)/T;PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);15湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告title('AM信号功率谱');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');%%%AM相关解调id_amt=s_am_n.*cos(2*pi*fc*t);id_amt=id_amt-mean(id_amt);[f,AMf]=FFT_SHIFT(t,id_amt);[t,id_amt]=RECT_LPF(f,AMf,BAM);title('AM信号');xlabel('t');subplot(313);plot(t,id_amt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');title('AM解调信号');xlabel('t');%%%DSB调制s_dsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);BDSB=2*fmax;noise=GaussNB(fc,BDSB,N0,t);%高斯窄带噪声figure(2);subplot(311);plot(t,s_dsb);holdon;%画出DSB信号波形plot(t,s_dsb,'r--');%标示DSB的包络title('无噪声叠加DSB信号');xlabel('t');s_dsb_n=s_dsb+noise;%噪声叠加holdon;plot(t,s_dsb_n,'r-');%%%功率频谱密度[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_dsb);%已调信号频谱[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_dsb_n);%带噪声已调信号频谱PSD=(abs(Xf).^2)/T;%调制信号功率密度函数PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('DSB信号功率谱');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');16湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告%%%DSB相关解调id_dsbt=s_dsb_n.*cos(2*pi*fc*t);%当地相乘器id_dsbt=id_dsbt-mean(id_dsbt);%[f,DSBf]=FFT_SHIFT(t,id_dsbt);[t,id_dsbt]=RECT_LPF(f,DSBf,BDSB);%低通滤波title('DSB信号');xlabel('t');subplot(313);plot(t,id_dsbt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');title('DSB解调信号');xlabel('t');%%%SSB调制BSSB=fmax;s_ssb=real(hilbert(ft).*exp(j*2*pi*fc*t));noise=GaussNB(fc,BSSB/2,N0,t);figure(3)subplot(311)plot(t,s_ssb);title('ssb信号');xlabel('t');s_ssb_n=s_ssb+noise;holdon;plot(t,s_ssb_n,'r--');%%%功率谱密度[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_ssb);[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_ssb_n);PSD=(abs(Xf).^2)/T;PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('ssb信号功率谱');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');%%%SSB解调id_ssbt=s_ssb_n.*cos(2*pi*fc*t);17湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告id_ssbt=id_ssbt-mean(id_ssbt);[f,SSBf]=FFT_SHIFT(t,id_ssbt);[t,ids_mt]=RECT_LPF(f,SSBf,2*fmax);subplot(313);plot(t,ids_mt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');xlabel('t');%%%VSB调制vsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);BVSB=1.2*fmax;[f,vsbf]=FFT_SHIFT(t,vsb);[t,s_vsb]=vsbmd(f,vsbf,0.2*fmax,1.2*fmax,fc);noise=GaussNB(fc,BVSB,N0,t);figure(4)subplot(221)plot(t,s_vsb);title('VSB信号');xlabel('t');s_vsb_n=s_vsb+noise;subplot(222)plot(t,s_vsb_n,'r--');title('带噪声的VSB信号');xlabel('t');%%%功率谱密度[f,sf]=FFT_SHIFT(t,s_vsb);PSD=(abs(sf).^2)/T;subplot(223);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('VSB信号功率谱');xlabel('f');subplot(224);[f,sfn]=FFT_SHIFT(t,s_vsb_n);PSDn=(abs(sfn).^2)/T;holdon;plot(f,PSDn,'r');axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSDn)]);title('带噪声的功率谱');%%%VSB解调vsbd=s_vsb_n.*cos(2*pi*fc*t);vsbd=vsbd-mean(vsbd);18湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告[f,VSBf]=FFT_SHIFT(t,vsbd);[t,vsb_t]=RECT_LPF(f,VSBf,2*fmax);figure(5);plot(t,vsb_t);title('VSB相关解调');holdon;plot(t,-ft/2,'r');%%%%FM解调解调制Kf=5;%FM调制mti=1/2/pi/fmax*sin(2*pi*fmax*t);%ft积分函数FMt=A*cos(2*pi*fc+2*pi*Kf*mti);figure(6);subplot(311);plot(t,FMt);holdon;plot(t,ft,'r--');xlabel('t');ylabel('FM信号');subplot(312);[f,sf]=FFT_SHIFT(t,FMt);plot(f,abs(sf));axis([-252503]);xlabel('f');ylabel('调频信号幅度谱');%%%FM解调（鉴频器）N=length(FMt);dFMt=zeros(1,N);fork=1:N-1;dFMt(k)=(dFMt(k+1)-dFMt(k))/dt;endenvlp=A*2*pi*Kf*ft+A*2*pi*fc;subplot(313);plot(t,dFMt);holdon;plot(t,envlp,'r--');xlabel('t');ylabel('调频信号微分后包络');[t,st]=IFFT_SHIFT(f,Sf)19湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告df=f(2)-f(1);fmax=(f(end)-f(1)+df);dt=1/fmax;N=length(f);t=[0:N-1]*dt;Sf=fftshift(Sf);st=fmax*ifft(Sf);st=real(st);[t,st]=vsbmd(f,sf,B1,B2,fc)df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f));bf1=[floor((fc-B1)/df):floor((fc+B1)/df)];bf2=[floor((fc+B1)/df)+1:floor((fc+B2)/df)];f1=bf1+floor(length(f)/2);f2=bf2+floor(length(f)/2);stepf=1/length(f1);hf(f1)=0:stepf:1-stepf;fh(f2)=1;f3=-bf1+floor(length(f)/2);f4=-bf2+floor(length(f)/2);hf(f3)=0:stemf:1-stemf;fh(f4)=1;yf=hf.*sf;[t,st]=IFFT_SHIFT(f,yf);st=real(st);[out]=GaussNB(fc,B,N0,t)dt=t(2)-t(1);Fmax=1/dt;N=length(t);p=N0*Fmax;rn=sqrt(p)*randn(1,N);[f,rf]=FFT_SHIFT(t,rn);[t,out]=BPF(f,rf,fc-B/2,fc+B/2);[f,sf]=FFT_SHIFT(t,st)dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(t);f=[-N/2:N/2-1]*df;20湖北民族学院—信息工程学院－通讯原理实验报告sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);[t,out]=BPF(f,Sf,fc,B)df=f(2)-f(1);N=length(f);NC=flooor(N/2);Nfc=floor(fc/df);NB2=floor(B/df/2);bpfH=zeros(1,N);N1=[NC-Nfc+[-NB2:NB2],NC+Nfc+[-NB2:NB2]];bpfH(N1)=1;yF=BPFh.*Sf;[t,out]=IFFT_SHIFT(f,Yf);[t,st]=RECT_LPF(f,Sf,B)df=f(2)-f(1);fN=length(f);RectH=zeros(1,fN);BN=floor(B/df);BN_SHIFT=[-BN:BN-1]+floor(fN/2);RectH(BN_SHIFT)=1;Yf=RectH.*Sf;[t,st]=IFFT_SHIFT(f,Yf);21