1、实验一实验目的：假设基带信号为 m(t)=sin(2000t)+2cos(1000t)，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。1AM 信号：（1）信号的表达式（3）流程图A M 信号s = ( 1 + 0 . 3 * m ) . * c o s ( 2 * p i * f c * t ) ; 傅氏变换 S = t 2 f ( s , f s )绘制时域波形及频谱（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;
2、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、3);（4）实验结果-3 -2 -1 0 1 2 3-3-2-10123 AM信信信信t(ms)s(t)-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 250102030405060708090100 AM信信信信f(kHz)S(f)2DSB-SC 信号（1）信号的产生和表达式（2）流程图D S C - S B 信号s = m . * c o s ( 2 * p i * f c * t ) ; 傅氏变换 S = t 2 f ( s , f s )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:
4、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）
5、实验结果osccstttAt-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4-3-2-10123 DSB-SC信信信信t(ms)s(t)-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 250102030405060708090100 DSB-SC信信信信f(kHz)S(f)2 DSC-SB 频谱3SSB 信号（1）信号的产生和表达式（2）流程图S S B 信号s = m . * c o s ( 2 * p i * f c * t ) -m h . * s i n ( 2 * p i * f c * t ) ; 傅氏变换 S = t 2 f ( s , f s
6、)绘制时域波形及频谱（3）源代码：%SSB 信号的产生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);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
7、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)Acos2sin2iDSBCAMcc cS c cstttAfmftsttftft下上（4）实验结果0 1 2 3 4 5 6-3-2-10123 SSB信信信信t(ms)s(t)-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 2502040608010012
8、0140160180200 SSB信信信信f(kHz)S(f)实验二实验目的：假设基带信号为 m(t)=sin(2000t)+2cos(1000t)+4sin(500t+/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F M 信号p h i = 2 * p i * K f * c u m s u m ( m ) * d t ;s = c o s ( 2 * p i * f c * t + p h i ) ;傅氏变换 S = t 2 f ( s , f s )绘制时域波形及频谱设定采样频率
9、 、 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)t
10、itle(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|2figure(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0 0.5 1 1.5 2 2.5 3-2-1.5-1-0.500.511.52 FM信信信信t(ms)s(t)-80 -60 -40 -20
11、0 20 40 60 8000.20.40.60.811.21.4 信信信信信信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=213; %总采样点数M=N/L; %总码元数R
12、b=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f=-Bs+0:N-1/T; %频域采样点L0=input(请输入占空比（01）：)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); %
13、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end figure(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 on title(功率谱图
14、形)xlabel(f)ylabel(功率 ) axis(-35,35,-5,max(EP+eps); figure(3)plot(f,10*log10(EP+eps)grid on title(功率谱图形(dB)xlabel(f)ylabel(功率 )实验结果：（1）.单极性-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 30-4-20246信信信信信f(kHz)信信(V2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-100-80-60-40-20020
15、 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)修改占空比可得到以下图形-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 30-5051015信信信信信f(kHz)信信(v2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-100-80-60-40-20020 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 3
16、0-5051015202530信信信信信f(kHz)信信(v2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-100-80-60-40-20020 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)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。从仿真结果可以看出，单极性归零码的频谱主瓣宽度随占空比增加而减小，且含有冲激。双极性归零码实验结果：-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 30-5-4.5-4-3.5-3-2.5
17、-2-1.5-1-0.50信信信信信f(kHz)信信(v2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-100-80-60-40-200 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)修改占空比后得到以下图形：-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 30-5-4.5-4-3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.50信信信信信f(kHz)信信(v2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-1
18、00-80-60-40-200 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)-3 -2 -1 0 1 2 3-1.5-1-0.500.511.5 信信信t(ms)S(t) (V)-30 -20 -10 0 10 20 30-5-4-3-2-10信信信信信f(kHz)信信(v2/kHz)-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-160-140-120-100-80-60-40-200 信信信信信 (dB)f(kHz)信信(dB/kHz)从上至下依次是占空比 50%、75%、100%。从仿真结果可以看出，随占空比增加，频谱主瓣宽度减小，且不含冲激。试验结论：单极性归零码和
19、双极性归零码的图形由仿真得到，其功率谱有一定特点，单极性归零码的功率谱有支流分量，因为其均值不为零，双极性码均值为零，故没有直流分量。占空比为 100%时，相当于不归零码，功率谱符合部归零码的特点。实验四实验目的：仿真测量滚降系数为 =0.25 的根升余弦滚降系统的发送功率谱及眼图。（1）仿真模型：（2）流程图设 定滚 降 系 数 为 = 0 . 2 5 的 根 升 余 弦 滚 降 系 统H r c o s产 生 P A M 信 号 s 2绘 制 发 送 功 率 谱设 定 采 样 频 率 、 采 样 点 数 、时 间 截 短 等信 号 通 过 理 想 高 斯 白 噪 基 带 信 道 得 到r
20、= s 2 + n w累 计 平 均 E P匹 配 滤 波 绘 制 采 样 前 信 号 的 眼 图（3）源代码clear allN=213;L=16;M=N/L;Rs=2;Ts=1/Rs;fs=L/Ts;Bs=fs/2;T=N/fs;t=-T/2+0:N-1/fs;f=-Bs+0:N-1/T;%生成升余弦alpha=0.25; %滚降系数hcos=zeros(1,N);%升余弦表达式ii=find(abs(f)(1-alpha)/(2*Ts)hcos(ii)=Ts/2*(1+cos(pi*Ts/alpha*(abs(f(ii)-(1-alpha)/(2*Ts);ii=find(abs(f)=(
21、1-alpha)/(2*Ts);hcos(ii)=Ts;%根升余弦hrcos=sqrt(hcos);EP=zeros(1,N);for loop=1:2000a=sign(randn(1,M); %产生序列s1=zeros(1,N);s1(1:L:N)=a*fs; %冲击序列S1=t2f(s1,fs);S2=S1.*hrcos; s2=real(f2t(S2,fs); %发送的PAM 信号P=abs(S2).2/T;EP=EP*(1-1/loop)+P/loop; %累计平均endnw=sqrt(0.01*Bs)*randn(1,N); %白高斯噪声r=s2+nw;R=t2f(r,fs);Y=
22、R.*hrcos;y=real(f2t(Y,fs); %采样前信号figure(1)plot(f,EP)grid onxlabel(f(kHZ)ylabel(功率谱（ W/kHz）)axis(-1.5,1.5,0,max(EP);eyediagram(y,3*L,3,9)-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.500.10.20.30.40.50.60.70.80.91f(kHZ)信信信信V2/kHZ信=0.25 的根升余弦发送功率谱-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5-2-1.5-1-0.500.511.52Time (ms)Amplitude(V)Eye Diagram 接收眼图试验结论：从发送功率谱的根升余弦功率谱可以看出，边缘比较陡峭，截止频率约为 1.25，符合W=（+1）*Rs/2 的公式，图形与理论基本相符。眼图噪声容限约为 1，张开较大，斜率较大，说明对定时误差的灵敏度较高，存在一定的峰值畸变和过零点畸变，判决门限应该为 0，与理论相符。
