现代通信实验报告汪芯.doc

现 代 通 信 技 术 实 验 报 告 实验名称：调制解调的波形和频谱分析 指导教师： 王赋攀 专业班级： 计科0906 姓 名： 汪芯 学 号： 实验地点： 东六A317 一、实验名称 调制解调的波形和频谱分析 二、实验目的 了解周期信号的傅里叶级数 了解非周期信号的傅里叶变换及其反变换 掌握线性模拟调制信号的频谱特点 掌握线性模拟调制信号的解调方法 掌握线性模拟调制系统的MATLAB仿真实现 三、 实验内容 傅里叶级数与傅里叶变换基础；幅度调制的频谱分析； 幅度调制与解调；完成练习题 四、 实验原理 1. 周期信号的傅里叶级数 若一周期信号在一个周期内可积，则可通过傅立叶级数对该信号进行展开。其傅立叶展开式如下所示： 上式表明：信号可以展开成一系列频率为的整数倍的正弦、余弦信号的加权叠加，因此可以用周期信号的傅立叶展开来重构该周期信号，其逼进程度与展开式的项数有关。 实质：-------周期函数可以用一系列的三角函数的线性组合来逼近 2. 非周期信号的傅里叶变换及其反变换 对于非周期信号，满足绝对可积的条件下，可利用傅里叶变换对其进行频域分析。 在数字信号处理中，需要利用离散傅立叶变换（DFT）计算信号的傅里叶变换 可以看到出，的离散傅里叶变换与在一段时间内的傅立叶变换的抽样成正比。信号连续谱的负半轴部分可以通过对的平移得到。 需要注意的是信号的离散傅立叶变换是信号加了一个时间窗后的频谱。用DFT计算的信号频谱精度依赖于信号、抽样的时间间隔和时间窗的大小。 实验题目 1、设某载波表达式为x=cos(2πft)，f=200Hz，t取样时间为0：2秒，间隔为0.001，画出该载波的频谱图。 2、以例1为基础，信道中分别添加信噪比为snr=5dB和snr1=30dB的高斯白噪声，编写程序绘制添加两种噪声情况下的解调后的时域波形和频谱图，比较不同噪声功率对调制解调的影响。 六、实验流程图 实验一的流程图 实验二的流程图 七、实验结果 第一题答案： 第二题的频域图（加高斯噪声之前）： 第二题的频域图：（加入高斯白噪声之前） 第二题答案（加入了高斯白噪声之后）： 1.加5dB的高斯白噪声（时域图）： 2.加30dB的高斯白噪声（时域图）： 八、实验注意事项 实验过程中还是遇到不少问题，简要概述为以下几方面： （1）、无法同时绘出载波信号、基带信号、调制信号、以及解调信号的时域图形，分别为每个信号打开一个窗口会使得实验结果之间无法方便的进行相互比较。解决办法是，采用窗口划分函数subplot(4,1,1)对时域窗口进行划分，使得每个结果同时显示在同一个窗口上面。 （2）、在绘制各个信号的频谱图的时候，无法识别输入的傅里叶变换参数fft，原因是，对应的频域坐标与傅里叶参数不能统一对应，解决办法是将fft函数换成fftshift函数。fftshift函数的作用是便于图形显示频谱， fftshift函数使数据与频率对应 附录A 实验一源码 t0 = 0.2; % 信号的持续时间 ts = 0.001; % 抽样间隔 fc = 200; % 载波频率 fs = 1/ts; % 抽样频率 t = 0:ts:t0; % 时间向量 c = cos(2*pi*fc.*t); % 载波信号 C = fft(c); % 载波信号的傅立叶变换 f = (0:length(C)-1)*fs/length(C)-fs/2; % 频率向量 figure(name,相干解调2:频域波形) plot(f,abs(fftshift(C))); title(载波信号频谱) ylabel(幅度)