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1、实验一 常用信号的表示【实验目的】掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。【实验环境】装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】1. 周期性方波信号square调用格式：x=square(t,duty)功能：产生一个周期为、幅度为的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。例1：产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。clear;% 清空工作空间内的变量td=1/100000;t=0:td:1;x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50)
2、; x3=square(2*pi*40*t,75);% 信号函数的调用subplot(311);% 设置3行1列的作图区，并在第1区作图plot(t,x1);title(占空比25%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);% 限定坐标轴的范围subplot(312); plot(t,x2);title(占空比50%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);subplot(313); plot(t,x3);title(占空比75%); axis(0 0.2 -1.5 1.5);图1-1 周期性方波2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls调用格式：x=rectpuls(t,widt
3、h)功能：产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width的默认值为1。例2：生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。t=-4:0.0001:4;T=4;% 设置信号宽度x1=2*rectpuls(t,T);% 信号函数调用subplot(121); plot(t,x1);title(x(t); axis(-4 6 0 2.2);x2=2*rectpuls(t-T/2,T);% 信号函数调用subplot(122); p
4、lot(t,x2);title(x(t-T/2); axis(-4 6 0 2.2);3. 抽样信号sinc调用格式：x=sinc(x)功能：产生一个抽样函数，其值为x/sinx。例3：生成抽样信号，如图1-3所示。clear;% 清理变量t=-1:0.001:1;y=sinc(2*pi*t);% 信号函数调用plot(t,y);xlabel(时间t); ylabel(幅值(y);title(抽样信号);图1-2 非周期性方波图1-3 抽样信号【练一练】用MATLAB信号工具箱中的pulstran函数产生冲激串的信号。T = 0:1/50E3:10E-3;D = 0:1/1E3:10E-3;0
5、.8.(0:10);Y = pulstran(T,D,gauspuls,10E4,0.8);plot(T,Y)【实验心得】通过此次试验，首先，让我对MATLAB强大的功能有了进一步的了解。其次，也学会了一些常用信号的表示方法。通过自己动手操作，我知道了pulstran函数的调用方法，可以自行画出冲击串函数。实验二 信号的Fourier分析【实验目的】1) 通过计算周期方波信号的Fourier级数，进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法。2) 通过求解非周期方波信号的Fourier变换，进一步掌握非周期信号Fourier变换的求解方法。【实验环境】装有MATLAB6.5或以上版本的PC机
6、。【实验内容】1. 连续时间周期方波信号及其傅里叶级数计算的程序代码，其结果如图2-1所示。dt = 0.001; % 时间变量变化步长T =2; % 定义信号的周期t =-4:dt:4; % 定义信号的时间变化范围w0 = 2*pi/T; % 定义信号的频率x1=rectpuls( t-0.5-dt,1); % 产生1个周期的方波信号x=0;for m = -1:1 % 扩展1个周期的方波信号x = x+rectpuls(t-0.5-m*T-dt),1); % 产生周期方波信号endsubplot(221);plot(t,x);axis(-4 4 0 1.1); % 设定坐标变化范围titl
7、e(周期方波信号)N=10; % 定义需要计算的谐波次数为10for k=-N : Nak(N+1+k) = x1*exp(-j*k*w0*t) *dt/T; % 求得Fourier系数akendk=-N:N;subplot(212);stem(k,abs(ak),k.); % 绘制幅度谱title(傅里叶级数);图2-1 连续时间周期方波信号及其Fourier级数2. 非周期连续时间信号及其Fourier变换的程序代码，其结果如图2-2所示。width=1;t=-5:0.01:5;y=rectpuls(t,width);% 矩形脉冲信号subplot(221);plot(t,y);ylim(
8、-1 2);% 限定y坐标的范围title(矩形脉冲信号);Y=fft(y,1024); % 快速Fourier变换Y1=fftshift(Y); % 将频谱分量集中subplot(212);plot(abs(Y1);title(傅里叶变换); 图2-2 非周期连续时间信号及其Fourier变换【实验心得】这次实验是信号的Fourier分析。通过此次实验，我进一步掌握周期信号Fourier级数的计算方法和非周期信号Fourier变换的求解方法。可以通过MATLAB来自己画出要求的图形，对老师的代码也掌握了。实验三 调幅信号及其功率谱计算【实验目的】1) 通过计算AM调制信号，进一步熟悉并掌握A
9、M的调制过程。2) 通过对AM调制信号的功率谱计算，进一步熟悉并掌握AM调制信号的功率谱计算方法。【实验环境】装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】1. AM调制信号及其功率谱计算的程序代码及注释说明% AM基带信号dt=0.001; % 采样时间间隔fs=1; % 基带信号频率fc=10; % 载波频率T=5; % 调制信号的时间长度N=T/dt; % 采样点总数t=0:N-1*dt; % 采样时间变量mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t); % 基带信号时域表达式% AM调制信号A0=2; % 直流偏移量s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t);
10、 % AM调制信号% PSD计算X=fft(s_AM); % 对AM调制信号进行快速Fourier变换Y=fft(mt); % 对基带信号进行快速Fourier变换PSD_X=(abs(X).2)/T; % 根据功率谱密度公式计算AM调制信号的PSDPSD=(abs(Y).2)/T; % 根据功率谱密度公式计算基带信号的PSDPSD_Y=fftshift(PSD); % 将零频分量移到频谱的中心位置PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X); % 将功率化为以dB为单位PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y); % 将功率化为以dB为单位f=-N/2:N/2-1*2*fc
11、/N; % 设置频率变量% 绘图输出subplot(311);plot(t,s_AM); hold on;plot(t,A0+mt,r-); % 绘制包括线title(AM调制信号及其包络);subplot(312);plot(f,PSD_Y_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB);title(基带信号的PSD(dB);subplot(313);plot(f,PSD_X_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB);title(AM调制信号的PSD(dB);2. AM调制信号及其功率谱的计算结果图3-
12、1 AM调制信号及其功率谱【练一练】试用MATLAB编程计算抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号及其功率谱密度，所用基带模拟信号和载波表达式同上。%基带信号dt=0.001; % 采样时间间隔fs=1; % 基带信号频率fc=10; % 载波频率T=5; % 调制信号的时间长度N=T/dt; % 采样点总数t=0:N-1*dt; % 采样时间变量mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t); % 基带信号时域表达式%抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号A0=0; % 直流偏移量s_AM=(A0+mt).*cos(2*pi*fc*t); % AM调制信号% PSD计算X=fft(s_A
13、M); % 对AM调制信号进行快速Fourier变换Y=fft(mt); % 对基带信号进行快速Fourier变换PSD_X=(abs(X).2)/T; % 根据功率谱密度公式计算AM调制信号的PSDPSD=(abs(Y).2)/T; % 根据功率谱密度公式计算基带信号的PSDPSD_Y=fftshift(PSD); % 将零频分量移到频谱的中心位置PSD_X_dB = 10*log10(PSD_X); % 将功率化为以dB为单位PSD_Y_dB = 10*log10(PSD_Y); % 将功率化为以dB为单位f=-N/2:N/2-1*2*fc/N; % 设置频率变量% 绘图输出subplot
14、(311);plot(t,s_抑制载波双边带(DSB-SC); hold on;plot(t,A0+mt,r-); % 绘制包括线title(抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号及其包络);subplot(312);plot(f,PSD_Y_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_Y_dB);title(基带信号的PSD(dB);subplot(313);plot(f,PSD_X_dB); hold on;axis(-2*fc 2*fc 0 max(PSD_X_dB);title(抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号的PSD(dB);【实验心得】此次实
15、验是调幅信号及其功率谱计算，通过计算AM调制信号，我熟悉并掌握了AM的调制过程。通过对AM调制信号的功率谱计算，我熟悉并掌握了AM调制信号的功率谱计算方法。在AM实验的基础之上，我能够使用MATLAB编程计算抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号及其功率谱密度。实验四 Simulink在数字调制中的应用【实验目的】1) 通过Simulink仿真，进一步熟悉并掌握2ASK的调制及其非相干解调的过程。2) 通过对2ASK的调制及非相干解调过程的仿真，初步熟悉并掌握Simulink的仿真方法及其通信blocksets的应用。【实验环境】装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。【实验内容】1. 2ASK仿真模型图图4-3 2ASK相乘法调制及其非相干解调的仿真模型图2. 各仿真模块的参数设置。3.实验结果【实验心得】通过此次仿真实验，我认识到了MATLAB仿真模块功能的强大，熟悉并掌握了2ASK的调制及其非相干解调的过程。通过自己操作而得出实验结论，我的实验动手能力有了进一步提高。18cknr0