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北邮通原软件实验

实验一实验目的:假设基带信号为m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt),载波频率为20kHz,请仿真出AM,DSB-SC,SSB信号,观察已调信号的波形和频谱。

1.AM信号:(1)信号的表达式(3)流程图AM信号s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t);绘制时域波形及频谱傅氏变换S= t2f(s,fs)(2)源代码%AM信号的产生fs= 800; %采样频率KHzT= 200; %截短时间msN= T*fs; %采样点数dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt];df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHzfc= 20; % kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t); %AM 信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S1))title('AM信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);%xset('window',2)figure(2)plot(t,s1)title('AM信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis([-3,3,-3,3]);(4)实验结果精选文库-3-2-10123-3-2-1123AM 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-505101520250102030405060708090100AM 信号频谱f(kHz)S (f )精选文库2.DSB-SC信号(1)信号的产生和表达式(2)流程图DSC-SB信号s= m.*cos(2*pi*fc*t);傅氏变换S= t2f(s,fs)绘制时域波形及频谱(3)源代码fs= 800; %KHzT= 200; %msN= T*fs;dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt];df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHzfc= 20; % kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= m.*cos(2*pi*fc*t); %DSB-SC 信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S2))title('DSB-SC信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S2))]);figure(2)plot(t,s2)title('DSB-SC信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis([-1,4,-3,3]);(4)实验结果()()()()()cosc c cs t m t c t m t A tωϕ==+精选文库-1-0.500.511.522.533.54-3-2-1123DSB-SC 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-50510152025DSB-SC 信号频谱f(kHz)S (f )2 DSC-SB 频谱精选文库3.SSB 信号(1)信号的产生和表达式(2)流程图(3)源代码:%SSB 信号的产生 fs= 800; %KHz T= 200; %ms N= T*fs; dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt]; df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHz fc= 20; % kHz m= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t); M= t2f(m,fs);MH=-j*sign(f).*M; %在频域进行希尔伯特变换 mh= real(f2t(MH,fs)); %希尔伯特变换后的信号 s= m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t); %SSB signal S= t2f(s,fs); figure(1)plot(f,abs(S3))title('SSB 信号频谱') xlabel('f') ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S3))]) figure(2) plot(t,s3)title('SSB 信号波形') xlabel('t') ylabel('s(t)') axis([0,6,-3,3])()()()()µ()()()µ()cos 2sin 2cos 2sin 2DSB SC AM c c c c SSB c c c cs t s t s t A m t f t A m t f t s t A m t f t A m t f t ππππ--=-=-=m 下上(4)实验结果0123456-3-2-1123SSB 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-50510152025020406080100120140160180200SSB 信号频谱f(kHz)S (f )实验二实验目的:假设基带信号为m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)+4sin(500πt+π/3),载波频率为40kHz,仿真产生FM信号,观察波形与频谱,并与卡松公式作对照。

FM的频率偏移常数是5kHz/V。

(1)信号表达式(2)流程图FM信号phi= 2*pi*Kf*cumsum(m)*dt;s= cos(2*pi*fc*t+phi);傅氏变换S= t2f(s,fs)绘制时域波形及频谱设定采样频率、采样点数、时间截短等(3)源代码fs= 800; %kHzT= 16; %msN= T*fs;dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt];df= 1/T;f= [-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; %kHzKf= 5; %kHz/Vfc= 40; %kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*pi*fm*t)+4*sin(0.5*pi*fm*t+pi/3);phi= 2*pi*Kf*cumsum(m)*dt; %求相位s= cos(2*pi*fc*t+phi); % s(t)S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S).^2)title('FM信号功率谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis([-80,80,0,max(abs(S).^2)]); %功率谱密度为|S|^2 figure(2) plot(f,abs(S))title('调制信号频谱') xlabel('f') ylabel('S(f)')axis([-80,80,0,max(abs(S))]); figure(3) plot(t,s)title('FM 信号波形') xlabel('t') ylabel('s(t)') axis([0,3,-2,2]);(4)实验结果00.511.522.53-2-1.5-1-0.500.511.52FM 信号波形t(ms)s (t )-80-60-40-20020406080调制信号频谱f(kHz)S (f )试验结论:fm 取1kHz,用卡松公式计算得到FM 信号带宽: Bfm=2*(Kf*max(abs(m))+1) = 66.8325与FM 频谱图比较,基本相等,说明实验FM 信号带宽与理论值基本相符。

时域图也可看到疏密不同的波形,符合FM 信号的特点。

实验三实验目的:通过仿真测量占空比为25%、50%、75%以及100%的单、双极性归零码波形及其功率谱。

clear all ; close all ;L=32; %每个码元间隔内的采样点数 N=2^13; %总采样点数 M=N/L; %总码元数 Rb=2; %码元速率 Ts=1/Rb; %比特间隔 fs=L/Ts; %采样速率 T=N/fs; %截断时间 Bs=fs/2; %系统带宽t=-T/2+[0:N-1]/fs; %时域采样点精选文库f=-Bs+[0:N-1]/T; %频域采样点L0=input('请输入占空比(0~1):')EP=zeros(1,N);ch=input('请选择要观察的码型:1-单极性;2-双极性:')for loop=1:1000 %1000次样本函数取平均if ch==1a=(rand(1,M)>0.5); %生成单极性序列elsea=sign((rand(1,M)>0.5)-0.5); %生成双极性序列endtmp=zeros(L,M); %一个码元的归零部分取零L1=L*L0; %占空比,求出一个码元不归零部分的采样点数tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a; %将一个码元不归零部分的取样点置为1s=tmp(:)';S=t2f(s,fs);P=abs(S).^2/T; %样本功率谱密度EP=EP*(1-1/loop)+P/loop; %随机部分的功率谱是各个样本功率谱的期望endfigure(1)plot(t,s)grid ontitle('时域图')xlabel('t')ylabel('S(t)')axis([-3,3,-1.5,1.5]);figure(2)plot(f,abs(EP+eps))grid ontitle('功率谱图形')xlabel('f')ylabel('功率')axis([-35,35,-5,max(EP+eps)]);figure(3)plot(f,10*log10(EP+eps))grid ontitle('功率谱图形(dB)')xlabel('f')ylabel('功率')实验结果:(1).单极性-3-2-10123-1.5-1-0.50.511.5时域图t(ms)S (t ) (V )-30-20-100102030功率谱图形f(kHz)功率 (V 2/k H z )-40-30-20-10010203040-160-140-120-100-80-60-40-20020功率谱图形(dB)f(kHz)功率 (d B /k H z )修改占空比可得到以下图形-3-2-10123-1.5-1-0.50.511.5时域图t(ms)S (t ) (V )-30-20-100102030-551015功率谱图形f(kHz)功率 (v 2/k H z )-40-30-20-10010203040-160-140-120-100-80-60-40-20020功率谱图形(dB)f(kHz)功率 (d B /k H z )-3-2-10123-1.5-1-0.50.511.5时域图t(ms)S (t ) (V )-30-20-100102030-5051015202530功率谱图形f(kHz)功率 (v 2/k H z )-40-30-20-10010203040-160-140-120-100-80-60-40-20020功率谱图形(dB)f(kHz)功率 (d B /k H z )从上至下依次是占空比为50%、75%、100%的波形图及功率谱密度图。

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