当前位置:文档之家› 通信系统仿真实验

通信系统仿真实验

实验一 带通信号和低通等效信号
实验目的:对带通信号及其低通等效信号进行分析和仿真。

实验内容:
1、参考教材P24面例子,考虑如下带通信号,编写仿真程序实现,
得出仿真结果。

(1) 画出该信号和它的幅度谱;
(2) 求出该信号的解析信号,并画出它的幅度谱;
(3) 求出并画出该信号的包络;
(4) 分别假设和 ,求该信号的低通等效,并画出它的幅度谱。

2、设带通信号为:
通过Matlab编程仿真实现:
(1) 画出该信号和他的谱函数(包括幅度和相位)
(2) 确定并画出解析信号的谱函数(包括幅度和相位)
(3) 画出该信号的包络。

(步骤一,二中,设采样间隔为ts=0.002s)。

实验二 滤波器的设计和仿真实现
实验目的:各种滤波器的设计与仿真实现。

实验内容:
1、试设计一个模拟低通滤波器,fp=3500Hz,fs=4500Hz,αp=3 dB,αs=25dB。

分别用巴特沃斯和椭圆滤波器原型,求出其3dB截止频率和滤波器阶数,传递函数,并作出幅频、相频特性曲线。

2、试设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器,设采样率为8000Hz,
fp=2100Hz,fs=2500Hz,αp=3dB,αs=25dB。

并作出幅频、相频特性曲线。

3、试设计一个切比雪夫1型高通数字滤波器,采样率为8000Hz,
fp=1000Hz,fs=700Hz,αp=3dB,αs=20dB。

并作出幅频、相频特性曲线。

4、试设计一个椭圆型带通数字滤波器。

设采样率为10000Hz,fp= [1000,1500] Hz,fs=[600,1900] Hz,αp=3dB,αs=20dB。

并作出幅频、相频特性曲线。

5、试设计一个切比雪夫2型带阻数字滤波器。

设采样率为10000Hz,fp= [1000,1500] Hz,fs=[1200,1300] Hz,αp=3dB,αs=20dB。

并作出幅频、相频特性曲线。

6、在采样率为8000Hz下设计一个在500Hz,1000Hz,1500Hz,
2000Hz,...,n*500Hz的地方开槽陷波。

陷波带宽(-3dB 处)为60Hz。

试设计该滤波器。

7、用Matlab设计具有下列指标的线性相位FIR带通滤波器:阻带截止频率为0.45π和0.8π,通带截止频率为0.55π和0.7π,最大通带衰减为0.15dB,最小阻带衰减为40dB。

分别用下面的窗函数来设计滤波器:海明窗、汉宁窗、布莱克曼窗和凯泽窗。

对于每种情况,显示其冲激响应系数并画出设计的滤波器增益响应。

分析设计结果。

实验三 多抽样率系统仿真
实验目的:多抽样率系统的仿真与实现。

实验内容:
1、对一个数字角频率为0.12π的正弦信号以I=4进行补零内插。

采用一个截止频率为π/4的20阶巴特沃思低通滤波器对补零后的信号进行滤波。

2、样本转换的多级实现:
抽样频率为90kHz的离散时间信号,信号期望信息在0-450Hz的频带内,并且从450-500Hz的频带是过渡带,以因子90对信号进行抽取,所要求的容限为通带波纹0.002,阻带波纹0.001。

(1) 用单级抽取实现
(2) 考虑用2级抽取来实现,第一级抽取因子为30,第二级抽取因子为3
(3) 考虑用3级抽取来实现,第一级抽取因子为9;第二级抽取因子为5;第三级抽取因子为2。

3、将模拟频率为1kHz,抽样率为48kHz的正弦信号进行147/160速率转换,使抽样率变为44.1kHz。

实验四 随机过程的计算机仿真
实验目的:仿真实现各种随机分布的随机数发生器
实验内容:
1、 均匀分布随机数的产生
用线性同余法,编写Matlab程序,产生均匀分布的随机数。

初始种子x(0)自己选择。

2、 用反函数法,将均匀分布的随机变量变换为具有单边指数分布
的随机变量。

编写Matlab程序,产生指数分布的随机数。

计算
并比较理论pdf和从直方图得到的pdf。

指数分布随机变量pdf定义为:
,为单位阶跃函数。

3、用Matlab编程分别产生标准正态分布、指定均值方差正态分布、瑞利分布、赖斯分布、中心与非中心χ2分布的随机数,并画出相应的pdf。

4、 设输入的随机变量序列X(n)为N=1000独立同分布高斯分布的离
散时间序列,均值为0,方差为1,采样间隔0.01s。

通过某线性
时不变滤波器,输出随机变量序列Y(n)的功率谱密度为:
(1) 设计该滤波器
(2) 产生随机变量序列Y(n)。

实验五 蒙特卡罗仿真
实验目的:研究蒙特卡罗方法在通信系统仿真中的应用。

实验内容:
1、 用蒙特卡罗仿真研究一个简单通信系统的误比特率。

该通信系统满足一下条件:
(1)、信源输出的数据符号相互独立,并且等概率;
(2)、发射机中调制器采用BPSK;
(3)、信道是加性高斯白噪声信道。

编写Matlab程序,对该通信系统的误比特率(BER)的蒙特卡罗估计器和理论值进行比较。

相关主题