通信系统仿真与实践报告

通信系统仿真与实践报告姓名：学号：班级：电话：可用于抽查的时间段：一题目设二进制数字基带信号其中，发送端和接收端都采用α=0.1的根号升余弦滚降滤波器，信道加性高斯白噪声的双边功率谱密度为0.05。(1)画出发送信号的波形，(2)画出接收端经过滤波器后的眼图。二解题思路1、数字PAM信号可以看成是一个输入的数字序列经过脉冲成形滤波器形成的信号∑𝒂𝒏𝒏𝜹(𝒕−𝒏𝑻𝒔)∑𝐚𝐧𝐧𝐠(𝐭−𝐧𝐓𝐬)2、程序结构三代码(有详细注释)clearall;closeall;N_sample=8;%每个码元的抽样点数Ts=1;%码元间隔长度eye_num=10;%眼图个数alpha=sqrt(1/10);N_data=100;%码元数𝒈(𝒕)初始化全局变量得到数字基带信号加性高斯白噪声升余弦滚降滤波器加扰的数字基带信号滤波发送信号波形接收信号波形N0=0.1;%双边功率谱密度为0.05；sigma=sqrt(N0/2);%sigma是方差dt=Ts/N_sample;%抽样时间间隔t=-3*Ts:dt:3*Ts;%gt=ones(1,N_sample);%数字基带波形d=sign(randn(1,N_data));%输入数字序列a=sigexpand(d,N_sample);%对序列间隔插入N_sample个0；ht=sinc(t/Ts).*(cos(alpha*pi*t/Ts))./(1-4*alpha^2*t.^2/Ts^2+eps);%基带冲击响应（升余弦）st=conv(a,ht);%数字基带信号rt=st+sigma*randn(1,length(st));%加入双边功率谱密度为0.05加性高斯白噪声的基带信号ft=conv(rt,ht);%经过升余弦滚降滤波器tt=-3*Ts:dt:(N_data+3)*N_sample*dt-dt;figure(1)subplot(411)plot(st);xlabel('t');title('发送端信号');subplot(412)plot(rt);xlabel('t');title('加入加性噪声的基带信号');subplot(413);plot(ft);xlabel('t');title('接收端信号');subplot(414);%画眼图ss=zeros(1,eye_num*N_sample);ttt=0:dt:eye_num*N_sample*dt-dt;fork=3:50ss=ft(k*N_sample+1:(k+eye_num)*N_sample);drawnow;plot(ttt,ss);holdon;endxlabel('t/Ts');title('基带信号眼图');function[out]=sigexpand(d,M)%将输入的序列扩展成间隔为N-1个0的序列N=length(d);out=zeros(M,N);out(1,:)=d;out=reshape(out,1,M*N);四运行结果五结果分析通过对上图的观察可以发现，升余弦滚降系统能够很好地滤除码间串扰。由升余弦滚降系统的最高频带利用率𝛈=𝟐𝟏+𝛂可知，α越小，频谱利用率越大，但是衰减振幅越大。六解题体会通过五周的《通信系统仿真与实践课》的学习，了解并初步掌握了matlab基本函数以及在matlab在通信系统仿真的应用。在第一次上机实验课中，主要任务是熟悉matlab的基本操作和一些基本函数的应用，并掌握蒙特卡罗仿真算法和模拟调制仿真。在蒙特卡罗仿真实验中，由于对原理不是很了解，0100200300400500600700800900-202t发送端信号0100200300400500600700800900-505t加入加性噪声的基带信号0100200300400500600700800900-20020t接收端信号012345678910-20020t/Ts基带信号眼图所以在研究程序时遇到一些困难，后来从网上查找到一些关于蒙特卡罗原理应用实验——蒲丰投针问题实验，仔细看了实验原理，结合程序，很快就掌握了蒙特卡罗仿真算法；在模拟调制仿真实验中，由于课上未认真听讲，再加之模拟调制原理有点遗忘，所以同样遇到了一些困难，比如说，希尔伯特变换等。后来查阅《通信原理》课本，问题慢慢解决了。第二次上机实验中，主要任务是了解并掌握模拟信号的数字化及编码以及脉冲编码调制。在脉冲编码调制中遇到一些难题，比如说PCM编码译码程序，也是由于知识的遗忘，所以面对老师的提问时，总感觉有些措手不及。面对老师提出的问题，我及时的向周围的同学请教，他们内心细致的给我讲解了程序，最后通过老师的验收。第三次上机实验的主要任务是考察数字频带传输下的多进制数字调制，在这个实验中，最让我头疼的无疑是判决规则的matlab实现了，我请教了很多同学，也听老师讲了一遍，但是还是有些不懂，最后，脑袋终于开窍了，算是勉勉强强过关了吧。这次，我抽到了五号题，刚拿到这个题目时，感觉毫无头绪，尽管老师在课上讲了升余弦滚降系统的原理和具体程序的实现，但是无从下手。这就是理论不能很好地用于实践的例证吧。后来，我上网查阅了很多的关于升滚降余弦的例程，并结合《通信原理——基于matlab的计算机仿真》课本，我找到了解决问题的突破口。就这样，我用了一个下午的时间，把程序写了出来，内心不免有一些惊喜。