通信原理仿真实验.doc

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1、实验报告实验名称通信原理仿真实验课程名称通信原理姓名成绩班级学号日期2011/12/11地点电子楼、综合实验楼备注：1.实验目的学生通过自己设计及建立通信系统，掌握通信系统的构成原理、信号传输的概念，加深对通信系统及信号的认识，提高学生的实际应用、动手能力。要求学生经过课程设计这一教学环节学会应用MATLAB软件来实现信号传输中的各个基本环节。学会利用TX-6型通信原理教学实验系统对各种通信过程进行仿真，加深对通信技术的理解。2.实验环境（软件、硬件及条件）Windows2000/XP；MATLAB6.xorabove；TX-6型通信原理教学实

2、验系统3.实验方法一、MatLab仿真部分1、计算出以下信号的幅度谱与相位谱，并比较它们的差异。-111121答：对两幅图像分别进行离散傅立叶变换（FFT），然后画出其频域图和相位图，并进行比较。注意进行傅立叶变换时在频域上补零。2、某一信源的字符集为X={x1、x2、……、x9}，对应的概率向量为p=(0.2、0.15、0.13、0.12、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06)。为该信源设计一Huffman码，并计算其平均码长，并与该信源的熵做比较。答：哈夫曼编码的一般步骤如下：（1）首先统计信源中各符号出现的概率，按符号出现的概率

3、从大到小排序。（2）把最小的两个概率相加合并成新的概率，与剩余的概率组成新的概率集合。（3）对新的概率集合重新排序，再次把其中最小的两个概率相加，组成新的概率集合，如此重复进行，直到最后两个概率的和为1。（4）分配码字。码字分配从最后一步开始反向进行。平均码长l=sum(p.*ll);其中p为各码字出现概率，ll为编码后的码字长度；信源熵hh=sum(p.*(-log2(p)));；编码效率t=hh/l。3、利用FIR线性相位滤波器模拟一低通带限信道。该信道在

4、f

5、≤3000Hz通带内有1/2dB的起伏，在

6、f

7、≥3500Hz内有-40dB的衰

8、减。画出其冲激响应和频率响应。答：本题采用FIR滤波器的切比雪夫近似（Remez算法）实现。4、综合实验（1）给出一长度为N（自定义），0、1等概率出现的数字序列a。（2）将序列a转化为码元速率为10bps的单极性归零、单极性不归零，双极性归零、双极性不归零四种二进制基带波形，并绘出四种波形的频谱。（3）将序列a转化为AMI与HDB3编码。（4）利用（2）的结论，将序列a分别转化为ASK、FSK和PSK调制波形，并绘出相应的频谱。（其中，ASK、PSK的载波频率为100Hz。FSK的载波频率分别为100Hz，200Hz。PSK相位、采样频率自选

9、）。（5）利用非相干解调方式，解调（4）中的ASK、FSK信号。利用相干解调方式，解调（4）中PSK信号，同时调整本地载波初始相位，观察“π相位模糊”现象。（6）在调制信号中混入可控的白噪声，重新观察（5）的解调结果。答：（1）利用unidrnd函数即可实现；（2）单/双极性码：单极性码是用电平1来表示二元信息中的‘1’，用电平0来表示二元信息中的0，电平在整个码元的持续时间里保持不变，记做NRZ码。双极性码与单极性码的区别仅在于它用电平-1来表示二元信息中的‘0’；非归零/归零码：归零码与非归零码的区别仅在于，非归零码在整个码元持续时间内保持

10、电平值不变，而归零码的码元持续时间的前一半时间内保持，而后一半时间内回到0.对变换后的子图进行FFT即可得到频谱图。（3）AMI码、HDB3码:AMI码是传号交替反转码。其编码规则是将消息码中的“1”交替变成“+1”和“-1”，将消息码中的“0”仍保持为“0”。HDB3码的全称是3阶高密度双极性码。首先将信息码变换成AMI码，然后检查AMI码中连0的情况，没有发现4个以上连0的码元串时码型不需变换，仍为AMI码的形状。若发现4个以上连0的码元串时，则根据相应规则把第四个0变换成相应符号。（4）2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。

11、解调有相干解调和非相干解调。P=1时f(t)=Acoswt;p=0时f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移一个2FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。其解调和解调方法和ASK差不多。2FSK信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK频谱的组合。2PSK以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为180°。（5）PSK信号解调应该是根据已调制信号的相位信息来恢复调制波，要得到信号的准确相位信息，就必须用与载波同频率的参考信号解调，如果参考信号的频率和载波频

12、率存在频率误差△f，由于相位是频率的积分，那么解调时累积的相位误差△θ会随时间的变化越来越大，产生严重的π相位模糊，直到不可接受。（6）利用randi