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《MATLAB应用技术 教学课件 作者 于润伟 MATLAB应用技术7.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、MATLAB应用技术主编：于润伟第7章通信系统仿真本章要点信源编码和差错控制编码模拟信号的调制和解调数字信号的调制和解调7.1信源与信号分析通信过程可以简单地描述为：信源→信道→信宿。其中，信源是信息的发布者，即上载者；信道是信息的传输通道，会受到噪声污染；信宿是信息的接收者，即最终用户。通信的根本问题是如何将信源输出的信息在接收端的信宿精确或近似地复制出来。一、信源信源产生的输出都是随机的，信源的输出特性应该采用统计的方法来定义，因此无论是离散信源还是模拟信源，信号分布都是一个重要的参数。MATLAB的常用信源函数如表7-1所示（见教材）。【例7-1】分别生成并显示一个方波信号
2、、锯齿波信号和三角波信号。程序如下：clearclct=0:0.0001:1;y1=square(10*pi*t);subplot(311);plot(t,y1);axis([0,1,0,1.2]);title('方波');y2=sawtooth(10*pi*t);subplot(312);plot(t,y2);axis([0,1,-1.2,1.2]);title('锯齿波');y3=sawtooth(10*pi*t,0.5);subplot(313);plot(t,y3);axis([0,1,-1.2,1.2]);title('三角波');程序运行结果如图所示。二、信号分析MA
3、TLAB的通信工具箱提供了一些函数，用于模拟信道受到的噪声污染和比较信号的变化，部分信号分析函数如表7-2所示（见教材）。【例7-2】给一个锯齿波信号添加信噪比为10dB的高斯白噪声，并绘制出原信号和含噪声信号波形。MATLAB程序如下：clearclct=0:0.1:10;x=sawtooth(pi*t);%生成锯齿波信号y=awgn(x,10,'measured');%添加信噪比为10dB的高斯白噪声subplot(211);plot(t,x)title('原始信号');subplot(212);plot(t,y)title('加入噪声的信号');程序运行结果如图7-2所示。
4、7.2信号编码通信中的信号编码分为信源编码和信道编码，信源编码就是把代表信息的模拟信号或数字信号转换为二进制数字序列，需要尽可能地减少冗余以便于传输；由于信道经常受到噪声干扰，信道编码需要添加适当的冗余，使得通信系统能够纠正一定程度的传输错误，所以信道编码通常采用差错控制编码。一、信源编码信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩；作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。MATLAB的信源编码相关函数如表7-3所示（见教材）。二、差错控制编码信号经过信源编码后，并不能直接送到信道发送出去，这是因为数字信号在信道传输中会受
5、到衰减和噪声干扰，造成质量劣化。如果质量劣化没有超过接收设备的判别范围，接收设备就能正确判别出0码和1码，信号质量不会受到影响；但劣化程度一旦超过，接收设备就会误判，出现误码。因此，在数字信号传输中最重要的是防止误码，也就是要尽量降低误码率。在信源的原数码序列中以某种方式加入某些作为误差控制用的数码（即纠检错码），以实现自动纠错或检错的目的，这就是差错控制编码或纠错编码。MATLAB的差错控制编码相关函数如表7-4所示（见教材）。7.3调制与解调要将数字信号通过电磁波发送出去，实现无线通信，就需要调制技术；解调是调制的逆过程。根据调制信号的不同，可将调制分为模拟调制和数字调制。模
6、拟调制的输入信号为连续变化的模拟量，数字调制的调制信号是离散的数字量。一、模拟信号的调制与解调模拟信号的调制是以正弦波为载波的调制方式，通常分为：幅度调制（AM）、单边带幅度调制（SSB-AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。MATLAB的模拟信号调制与解调相关函数如表7-5所示（见教材）。【例7-5】设载波频率为150Hz，采样频率为1000Hz，对一个正弦信号分别进行幅度调制和解调、频率调制和解调，并比较调制和解调信号。程序如下：clearclcFs=1000;Fc=150;t=0:pi/40:4*pi;x=sin(t);y1=ammod(x,Fc,Fs);z1=am
7、demod(y1,Fc,Fs);subplot(221);plot(t,y1,'.')title('幅度调制信号');subplot(222);plot(t,z1,'.')title('幅度调制解调信号');y2=fmmod(x,Fc,Fs,50);z2=fmdemod(y2,Fc,Fs,50);subplot(223);plot(t,y2,'.')title('频率调制信号');subplot(224);plot(t,z2,'.')title('频率调制解调信号');程序运行结
