仲恺现代通信原理实验报告剖析

实验一PCM脉冲编码调制

信息科学与技术学院学院（院、系）网络工程专业132 班现代通信系统课学号姓名实验日期2015-4-26 教师评定

实验一：利用Matlab绘制带通信号x(t)=2sinc(20t)*cos[2π*100t+sinc(5t)],时间间隔为0.02s。

代码：图像：

>> ts=0.02;

>> t=[-3:ts:3];

>> x=2*sinc(20*t).*cos(2*pi*100*t+sinc(5*t));

>> plot(t,x)

实验二：利用Matlab对模拟信源s=sint(0

>> t=[0:0.2:2*pi];

>> s=sin(t);

>> partition=[-1:0.2:1];

>> codebook=[-5:1:5+1];

>> [index,quants]=quantiz(s,partition,codebook);

>> subplot(2,1,1);plot(t,s);

>> subplot(2,1,2);plot(t,quants)

实验三：编制一个函数实现均匀PCM量

化编码，并计算量化噪声比(SQNR)。

代码：

function [sqnr,a_quan,code]=upcm(a,n) %定义一个关于输入信号序列a和量化

级数n的upcm函数

amax=max(abs(a)); %取变量amax等于序列a的绝对值

a_quan=a/amax; %对输入信号序列归一化，使信号幅度

取值范围为[-1,1]

b_quan=a_quan; %令变量b_quan等于变量a_quan

d=2/n; %取d=2/n为量化间隔

q=d.*[0:n-1]-(n-1)/2*d; %取q为每个量化区间对应的判决阈值for i=1:n %对归一化后的输入信号序列进行量化index=find((q(i)-d/2<=a_quan)&(a_quan<=q(i)+d/2));

a_quan(index)=q(i)*ones(1,length(index));

b_quan(find(a_quan==q(i)))=(i-1).*ones(1,length(find(a_quan==q(i))));

end

a_quan=a_quan*amax; %使量化后的归一化信号各点值变回

原来的值

nu=ceil(log2(n)); %设定给定量化级数所需比特数

code=zeros(length(a),nu); %取零矩阵，使其行数为序列a的长度，

列数为量化所需比特数nu的矩阵

for i=1:length(a) %对输入信号序列量化后进行编码for j=nu:-1:0

if(fix(b_quan(i)/(2^j))==1)

code(i,nu-j)=1;

b_quan(i)=b_quan(i)-2^j;

end

end

end

sqnr=20*log10(norm(a)./norm(a-a_quan)); %使公式计算量化噪声比(SQNR)

实验四：利用上题编制的函数，对正弦信号s=sint(0

代码：图像：

>> t=[0:0.1:2*pi];

>> s=sin(t);

>> [sqnr8,aquan8,code8]=upcm(s,8);

>> [sqnr16,aquan16,code16]=upcm(s,16);

>> plot(t,s,t+0.2,aquan8,'-.',t+0.4,aquan16,'*') ;

>> legend('原始正弦信号','级数为8的PCM

量化后信号','级数为16的PCM量化后信号')

实验二基于MATLAB的2ASK和2FSK调制

仿真

（综合性实验）

信息科学与技术学院学院（院、系）网络工程专业132 班现代通信系统课学号姓名实验日期2015-4-26 教师评定

要求编写2ASK和2FSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算经过这两种调制方式的输出信号。程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。

1）熟悉2ASK和2FSK调制原理。

2）编写2ASK和2FSK调制程序。

3）画出原信号和调制信号的波形图。

实验报告要求如下内容：

1）2ASK和2FSK调制原理；对给定信号画出理论调制波形；

2) 程序设计思想，画出流程图;

3) 源程序代码

4) 测试结果（打印）和理论计算结果对比是否一致

5) 小结（实验总结+实验心得体会）

1.调制原理：

二进制振幅键控（2ASK）信号码元为：

S(t)=A(t)cos(w0t+θ) 0﹤t≤T

式中w0=2πf0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即

╱ A 当发送“1”时

A(t)=

╲ 0 当发送“0”时

在式中给出的基带信号码元A(t)的波形是矩形脉冲。

产生2ASK的调制方法，主要有两种。第一种方法采用相乘电路，用基带信号A（t）和载波cosw0t相乘就得到已调信号输出。第二种方法是采用开关电路，开关由输入基带信号A（t）控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。

二进制频移键控（2FSK）信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。故其表达式为；

╱ Acos（w1t+Φ1）发送“1”时

S（t）=

╲ Acos（w0t+Φ0）发送“0”时

式中，假设码元的初始相位分别为Φ1和Φ0；w1 =2πf1和w0 =2πf0为两个不同频率码元的角频率；A为一常数，表明码元的包络是矩形脉冲。

2FSK信号的调制方法主要有两种。第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，使其能够输出两个不同频率的码元。第二种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。

2.2ASK的调制程序

t=0:0.01:10;

a=[1,1,0,1,1,0,1,1,0];

y=5*cos(2*pi*t);

subplot(2,1,1);

plot(t,y);

for i=1:length(a)

if a(i)==1

t=i-1:0.001:i;

y=5*cos(2*pi*t);

end

if a(i)==0

t=i-1:0.001:i;

y=0;

end

subplot(2,1,2);

plot(t,y);

2FSK调制程序

t=0:0.01:10;

a=[1,0,0,1,1,0,1];

y=5*cos(2*pi*t);

subplot(2,1,1);

plot(t,y);

for i=1:length(a)

if a(i)==1

t=i-1:0.001:i;

y=5*cos(2*pi*t);

end

if a(i)==0

t=i-1:0.001:i;

y=5*cos(3*pi*t);

end

subplot(2,1,2);

plot(t,y);

hold on

end