MATLAB基础与实例进阶-14教程文件
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《Matlab入门》课件
学习如何生成和显示不同类型的信号，
傅里叶变换与频域分析
2
如正弦波、方波等。
掌握傅里叶变换的原理和应用，进行
频域分析。
3
信号的滤波和降噪
学习如何使用滤波器对信号进行降噪
信号的分析与处理
4
和去除干扰。
使用Matlab对信号进行分析和处理， 提取有用信息。
第四章：Matlab应用实例
Matlab在科学计算中的应用
《Matlab入门》PPT课件
在这份《Matlab入门》PPT课件中，我们将带您深入了解Matlab的基础知识、 图像处理、信号处理以及应用实例。掌握这些知识，将为您打开科学计算的 大门。
第一章：Matlab基础知识
Matlab简介
了解Matlab的背景和用途， 探索其在科学和工程领域 的应用。
Matlab的安装与配置
学习如何安装和配置 Matlab，以便开始编写代 码。
Matlab基础语法
掌握Matlab的基本语法， 包括变量、运算符和控制 流程。
Matlab变量与数据类型
了解Matlab中的数据类型，如数字、字符串、 矩阵等。
Matlab矩阵和数组
学习使用矩阵和数组进行向量运算和数据处 理。
第二章：Matlab图像处理
结语
通过本课件，我们希望您对Matlab有了更全面的了解，并能够灵活运用它进 行科学计算、图像处理和信号处理。
Matlab工具箱下载
获取丰富的Matlab工具箱，拓展您的科学计 算能力。
Matlab实用工具下载
探索各种实用的Matlab工具，简化您的工作 流程。
Matlab教程和案例下载
下载Matlab的教程和实例代码，加速学习过 程。
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
matlab教程(完整版)
01 MATLABChapterMATLAB简介MATLAB是一种高级编程语言和环境，主要用于数值计算、数据分析、信号处理、图像处理等多种应用领域。
MATLAB具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，被广泛应用于科研、工程、教育等领域。
MATLAB提供了丰富的函数库和工具箱，方便用户进行各种复杂的数学计算和数据分析。
MATLAB安装与启动MATLAB界面介绍工作空间用于显示当前定义的所有变量及其值。
命令历史记录了用户输入过的命令及其输出结果。
基本运算与数据类型02矩阵运算与数组操作Chapter01020304使用`[]`或`zeros`、`ones`等函数创建矩阵创建矩阵使用`size`函数获取矩阵大小矩阵大小通过下标访问矩阵元素，如`A(i,j)`矩阵元素访问使用`disp`或`fprintf`函数显示矩阵信息矩阵信息矩阵创建与基本操作对应元素相加，如`C = A+ B`加法运算矩阵运算对应元素相减，如`C = A-B`减法运算数与矩阵相乘，如`B = k *A`数乘运算使用单引号`'`进行转置，如`B = A'`转置运算满足乘法条件的矩阵相乘，如`C = A * B`矩阵乘法使用`inv`函数求逆矩阵，如`B = inv(A)`逆矩阵数组创建数组大小数组元素访问数组操作数组操作01020304线性方程组求解数据处理与分析特征值与特征向量图像处理矩阵与数组应用实例03数值计算与数据分析Chapter数值计算基础MATLAB基本运算数值类型与精度变量与表达式函数与脚本数据分析方法数据导入与预处理学习如何导入各种格式的数据（如Excel、CSV、TXT等），并进行数据清洗、转换等预处理操作。
数据统计描述掌握MATLAB中数据统计描述的方法，如计算均值、中位数、标准差等统计量，以及绘制直方图、箱线图等统计图表。
数据相关性分析学习如何在MATLAB中进行数据相关性分析，如计算相关系数、绘制散点图等。
MATLAB基础知识与操作
运行结果: ans = (x^3-1)*(x-1) >> symdiv(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)/(x-1) >> sympow(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)^(x-1)
1.7.3符号表达式的化简函数
符号数学工具箱提供了符号表达式的因式分解、展开、合并、化简、通分等数 例1.9对表达式 进行因式分解。 >> syms x %在命令窗口创建符号变量x >> f=factor(x^3-1) 运行结果: f= (x-1)*(x^2+x+1)
第一章 Matlab基础知识与基本操作 1.4 Matlab语言基础 1.4.1数值计数 1.4.2变量
Matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法，可以带小数点或者负号。以下 计数都是合法的。 2 -33 0.03 3.43158 2.6-e2.1e46 Matlab的具体命名规则和特殊规则见教材表1.2和表1.3所示。 1．数学运算符：+（加）、-（减）、*（乘）， \（左除）、/（右除）、^（乘幂 ） 2．关系运算符：《（小于）、》（大于）、《=（小于等于）、》=（大于等于 ）、==（等于），~=（不等于） 3．逻辑运算符：&（逻辑与运算）、|（逻辑或运算）、~（逻辑非运算）
第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作132菜单和工具栏表11matlab部分菜单和工具栏菜单工具使用说明filenewmfile新建m文件fileimportdata导入数据文件filesaveworkspaceas将工作间的所有变量和数据保存为数据文件filesetpath设置matlab文件搜索路径filepreference设置matlab选项如数据显示格式字体等desktopdockundock在组合窗口分离窗口之间切换desktopdesktoplayout窗口布局选择一般都是用默认defaultcurrentdirectory设置matlab当前工作目录第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作14matlab语言基础141数值计数matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法的数值采用的是常用的十进制数表示法计数都是合法的计数都是合法的
《MATLAB基础与应用》课件
2.2 矩阵的赋值
4、间隔赋值（适合批量数据）
（1） 变量=（first：increment：last）形式 如：t=(0：0.1：1) 则 t=[0,0.1,0.2,…,1]
（2） 线性间隔函数 linspace(first，last，num) 从first开始到last结束共num个元素， 间隔为（last-first）/(num-1)
实际上是一个由个字符的ASCII码组成的行向量。
2.1 变量
3、矩阵
◆MATLAB中的变量或常量都代表一个矩阵， 所有的变量运算其实都是矩阵运算。 单个值实际上是1*1阶矩阵。
◆矩阵元素可以是数值(实数或复数)或字符串。
◆一个由矩阵表示的变量可以是一个数、一 组数、一个文件（如语音）、一幅图象等。
当前路径
命令窗口
历史窗口和 当前目录窗口
1.5 MATLAB通用命令
1、help （帮助） >>help （显示已安装的函数库和工具箱 ）
>>help 子目录名/库名/工具箱 如：help general
help comm
>>help 函数名 如：help sin
1.5 MATLAB通用命令
2、lookfor 关键字 （查找） 如：lookfor sound
2.2 矩阵的赋值
1、矩阵的直接赋值
（1）基本赋值 1）使用[ ] 2）同一行元素用空格或‘，’隔开 3）不同行用‘；’隔开
例如：a=[1 2 3;4 5 6]
（2）复数的赋值： 例如:z=1+2i或1+2j z=[1+2i 3+4i] z=[1 3]+[2 4]*i
2.2 矩阵的赋值
Matlab入门教程
2. 插值与拟合
在实际中，常常需要处理由实验或测量所得到的一批离 散数据。插值和拟合就是要通过这些数据去构造某一类 已知函数的参数或寻找某个近似函数，使所得到的近似 函数与已知数据有较高的拟合精度。 由于近似的要求不同，二者在数学方法上是完全不同的。
插值
设 有 一 组 实 验 数 据 (x i , y i ), i 0 ,1, 2 , , n . 当 要 求 这 些 节 点 之 间 的 某 点 x处 的 函 数 值 时 ，常用较简单的、满足一定条件的插值 函
2.绘图功能 3.Matlab语言体系 4.Matlab工具箱
Matlab的开发环境
1.操作桌面
当前文件夹 详细信息
当前目录 提示符
命令行窗口
工作区
变量名命名规则：以字母开头，后跟字母、数字、下划
线，长度不超过63个字符。 如abc,a123,zqy_123都是合法变量名，但1a,a2,b#123#均不合法。
1上服从均匀分布的 随机数）
Randn（生成服 randn(n),randn(m,n),randn(m,n,p),randn(size(b))
从标准正态分布的 随机数）
Diag（生成对 diag(b)
角阵）
magic
magic(n)
目录
一、Matlab概述 二、Matlab的基本数学功能 三、Matlab数值计算 四、Matlab符号计算 五、Matlab程序设计 六、Matlab绘图
如果矩阵的元素都是整数，则矩阵显示没有小数；如果矩阵元素不全是整数， 则矩阵以短格式显示（小数点后面保留四位）；如果矩阵的最大元素比1000大 或比0.001小，则输出时自动加入比例因子。如 >>x=[1234.5 0.0009]
在实际中，常常需要处理由实验或测量所得到的一批离 散数据。插值和拟合就是要通过这些数据去构造某一类 已知函数的参数或寻找某个近似函数，使所得到的近似 函数与已知数据有较高的拟合精度。 由于近似的要求不同，二者在数学方法上是完全不同的。
插值
设 有 一 组 实 验 数 据 (x i , y i ), i 0 ,1, 2 , , n . 当 要 求 这 些 节 点 之 间 的 某 点 x处 的 函 数 值 时 ，常用较简单的、满足一定条件的插值 函
2.绘图功能 3.Matlab语言体系 4.Matlab工具箱
Matlab的开发环境
1.操作桌面
当前文件夹 详细信息
当前目录 提示符
命令行窗口
工作区
变量名命名规则：以字母开头，后跟字母、数字、下划
线，长度不超过63个字符。 如abc,a123,zqy_123都是合法变量名，但1a,a2,b#123#均不合法。
1上服从均匀分布的 随机数）
Randn（生成服 randn(n),randn(m,n),randn(m,n,p),randn(size(b))
从标准正态分布的 随机数）
Diag（生成对 diag(b)
角阵）
magic
magic(n)
目录
一、Matlab概述 二、Matlab的基本数学功能 三、Matlab数值计算 四、Matlab符号计算 五、Matlab程序设计 六、Matlab绘图
如果矩阵的元素都是整数，则矩阵显示没有小数；如果矩阵元素不全是整数， 则矩阵以短格式显示（小数点后面保留四位）；如果矩阵的最大元素比1000大 或比0.001小，则输出时自动加入比例因子。如 >>x=[1234.5 0.0009]
2024版MATLAB基础教程(第五版)全套教学课件
强化学习算法如Q-learning、SARSA 等也可以在MATLAB中进行实现和仿 真。
监督学习
无监督学习
深度学习
强化学习
MATLAB支持各种监督学习算法的实 现，如线性回归、逻辑回归、支持向 量机等。
MATLAB还提供了深度学习工具箱， 支持各种深度学习模型的构建和训练。
其他应用领域探讨
控制系统设计 数字图像处理 生物信息学
详细讲解如何创建符号对象，包括符号变量、符号表达式、符号函数等，
以及如何进行符号对象的操作，如符号表达式的化简、求值等。
03
符号微积分
介绍符号微积分的基本概念和运算规则，包括符号函数的极限、导数、
积分等运算。
方程求解与函数极值问题
线性方程组求解 介绍线性方程组的基本概念和解法，包括直接法和迭代法， 以及如何使用MATLAB求解线性方程组。
MATLAB面向对象编程
定义类、创建对象、访问属性和方法、实现继承和多态
文件操作与数据处理方法
文件操作
打开和关闭文件、读写文件内容、处理二进制文件
数据处理
数据导入和导出、数据清洗和转换、数据可视化和分析
实践案例分析：科学计算问题求解
案例一
求解线性方程组
案例二
数值积分与微分
案例三
常微分方程求解
案例四
avi、gif等格式转换
可视化工具箱介绍
MATLAB图形界面设计工具
GUIDE
数据可视化工具箱
Data Visualization Toolbox
地图可视化工具箱
Mapping Toolbox
信号处理可视化工具箱
Signal Processing Toolbox
matlab培训教程
MATLAB培训教程一、引言MATLAB（矩阵实验室）是一种高性能的数值计算和科学计算软件，广泛应用于工程计算、控制设计、信号处理和通信、图像处理、信号检测、财务建模和分析等领域。
MATLAB具有强大的矩阵运算能力、丰富的工具箱和简单易学的编程语言，是科研和工程领域不可或缺的工具。
本教程旨在帮助初学者快速掌握MATLAB的基本使用方法，为后续深入研究打下基础。
二、MATLAB安装与启动1.安装MATLAB从MATLAB官方网站适合您操作系统的MATLAB安装包。
双击安装包，按照提示完成安装。
安装过程中，您可以根据需要选择安装路径、组件和工具箱。
2.启动MATLAB安装完成后，双击桌面上的MATLAB图标或从开始菜单中找到MATLAB并启动。
启动后，您将看到一个包含命令窗口、工作空间、命令历史和当前文件夹等区域的界面。
三、MATLAB基本操作1.命令窗口>>a=3;>>b=4;>>c=a+b;执行后，变量c的值为7。
2.工作空间工作空间用于存储当前MATLAB会话中的所有变量。
您可以在工作空间中查看、编辑和删除变量。
在工作空间窗口中，右键变量名，选择“Open”以查看变量内容。
3.命令历史命令历史记录了您在命令窗口中输入的所有命令。
您可以通过命令历史窗口查看、编辑和重新执行之前的命令。
4.当前文件夹当前文件夹是MATLAB的工作目录，用于存储和访问MATLAB文件。
您可以通过当前文件夹窗口浏览文件系统，打开、创建和保存MATLAB文件。
四、MATLAB编程基础1.变量与数据类型MATLAB中的变量无需声明类型，系统会根据赋值自动确定。
MATLAB支持多种数据类型，如整数、浮点数、字符、字符串、逻辑等。
2.数组与矩阵MATLAB中的数组分为一维数组和多维数组。
多维数组即为矩阵。
在MATLAB中，矩阵的创建和运算非常简单。
例如，创建一个3x3的单位矩阵：>>A=eye(3);3.流程控制语句MATLAB支持常见的流程控制语句，如if-else、for、while 等。
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Offset（samples）（偏置） Points displayed（显示点数） New points per display（每次显示的新迹）
参数值 1 0
1000 500
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
Error Rate Calculation（误码率计算）的主要参数
AWGN Channel（高斯白噪声信道）的主要参数
参数名称 Initial seed（初始化种子） Es/No（dB）（信噪比） Symbol period（符号周期）
参数值 67 25 1
Discrete-Time Scatter Plot Scope（离散时间星座仪）的主要参数
参数名称 Samples per symbol（每符号采样）
参数值 8
pi/8 Binary Integer
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3.频率调制信号
Page 10
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3.频率调制信号
Bernoulli Binary Generator（伯努利二进制随机数产生器）的主要参数
参数名称
参数值
Probability of a zero（0出现的概率）
4
Input type（输入类型）
Bit
Symbol set ordering（符号顺序）
Binary
Frequency separation（Hz）（频率间隔）
10
Phase continuity（相位连续性）
Discontinuous
Samples per symbol（每符号采样数）
16
Page 11
参数值 4 37
0.01
M-PAM调制和解调器的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Minimum distance （最小距离） Constellation ordering（星座顺序）
参数值 4 2
Binary
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
参数值 Bit 0.3 3 1 0 16
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14.3信道编码/译码及其仿真
14.3.1 线性分组码 14.3.2 循环码 14.3.3 卷积码
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1．线性分组码
MATLAB中使用encode、decode可以实现线性分组码的编 译码。encode函数的语法形式如下：
0.5
Initial seed（初始化种子）
61
Sample time（采样时间）
0.1
Frame-based output（基于帧输出）
使能
Samples per frame（每帧采样数）
10
M-FSK Modulator Baseband（MFSK基带调制器）的主要参数
参数名称
参数值
M-ary number（M维数）
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2020/6/4
2.相位调制（PSK）信号
M-PSK Modulator Baseband（M-PSK基带调制器）的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Phase offset（rad）（相位偏差） Constellation ordering（星座顺序） Input type（输入类型）
MATLAB基础与实例进阶-14
14.1数字通信系统基本概念
信息源 收信者
信源编码 信源译码
信道编码
调制
噪声干扰
传输媒介
信道译码
解调
Page 2
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14.2数字调制/解调及其仿真
14.2.1 脉冲幅度调制（PAM）信号 14.2.2 相位调制（PSK）信号 14.2.3 频率调制信号 14.2.4 连续相位调制信号
code = encode(msg,n,k,'linear/fmt',genmat) code = encode(msg,n,k,'cyclic/fmt',genpoly) code = encode(msg,n,k,'hamming/fmt',prim_poly) code = encode(msg,n,k) [code,added] = encode(...) 使用encode可以实现线性分组码、循环码、汉明码的编码。
cyclpoly(n,k)实现； prim_poly：表示采用汉明编码时的本原多项式，可以
由函数gfprimdf(n-k)实现。
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4.连续相位调制信号
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4.连续相位调制信号
GMSK Modulator Baseband（GMSK基带调制器）的主要参数
参数名称 Input type（输入类型） BT product（BT乘积） Pulse length（symbol intervals）（符号间隔） Symbol prehistory（符号前史） Phase offset（rad）（相位偏置） Samples per symbol（每符号采样数）
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1．线性分组码
函数参数的含义如下： msg：信息序列，可以是二进制行或列向量，也可以
是二进制矩阵，也可以是十进制行或列向量； n,k：分别为码长和信息分组长度； fmt'：表示编码进制数，默认为二进制(binary)； genmat：表示线性分组码的生成矩阵； genpoly：表示循环码的生成多项式，可以由函数
参数名称 Receive delay（接收延迟） Computation delay（计算延迟） Computation mode（计算模式） Output data（输出数据）
参数值 0 0
Entire frame port
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2.相位调制（PSK）信号
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Page 3
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
Page 4
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
Random Integer Generator（随机整数发生器）的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Initial seed（初始化种子） Sample time（采样时间）
参数值 1 0
1000 500
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
Error Rate Calculation（误码率计算）的主要参数
AWGN Channel（高斯白噪声信道）的主要参数
参数名称 Initial seed（初始化种子） Es/No（dB）（信噪比） Symbol period（符号周期）
参数值 67 25 1
Discrete-Time Scatter Plot Scope（离散时间星座仪）的主要参数
参数名称 Samples per symbol（每符号采样）
参数值 8
pi/8 Binary Integer
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3.频率调制信号
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3.频率调制信号
Bernoulli Binary Generator（伯努利二进制随机数产生器）的主要参数
参数名称
参数值
Probability of a zero（0出现的概率）
4
Input type（输入类型）
Bit
Symbol set ordering（符号顺序）
Binary
Frequency separation（Hz）（频率间隔）
10
Phase continuity（相位连续性）
Discontinuous
Samples per symbol（每符号采样数）
16
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参数值 4 37
0.01
M-PAM调制和解调器的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Minimum distance （最小距离） Constellation ordering（星座顺序）
参数值 4 2
Binary
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
参数值 Bit 0.3 3 1 0 16
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14.3信道编码/译码及其仿真
14.3.1 线性分组码 14.3.2 循环码 14.3.3 卷积码
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1．线性分组码
MATLAB中使用encode、decode可以实现线性分组码的编 译码。encode函数的语法形式如下：
0.5
Initial seed（初始化种子）
61
Sample time（采样时间）
0.1
Frame-based output（基于帧输出）
使能
Samples per frame（每帧采样数）
10
M-FSK Modulator Baseband（MFSK基带调制器）的主要参数
参数名称
参数值
M-ary number（M维数）
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2.相位调制（PSK）信号
M-PSK Modulator Baseband（M-PSK基带调制器）的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Phase offset（rad）（相位偏差） Constellation ordering（星座顺序） Input type（输入类型）
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14.1数字通信系统基本概念
信息源 收信者
信源编码 信源译码
信道编码
调制
噪声干扰
传输媒介
信道译码
解调
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14.2数字调制/解调及其仿真
14.2.1 脉冲幅度调制（PAM）信号 14.2.2 相位调制（PSK）信号 14.2.3 频率调制信号 14.2.4 连续相位调制信号
code = encode(msg,n,k,'linear/fmt',genmat) code = encode(msg,n,k,'cyclic/fmt',genpoly) code = encode(msg,n,k,'hamming/fmt',prim_poly) code = encode(msg,n,k) [code,added] = encode(...) 使用encode可以实现线性分组码、循环码、汉明码的编码。
cyclpoly(n,k)实现； prim_poly：表示采用汉明编码时的本原多项式，可以
由函数gfprimdf(n-k)实现。
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4.连续相位调制信号
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4.连续相位调制信号
GMSK Modulator Baseband（GMSK基带调制器）的主要参数
参数名称 Input type（输入类型） BT product（BT乘积） Pulse length（symbol intervals）（符号间隔） Symbol prehistory（符号前史） Phase offset（rad）（相位偏置） Samples per symbol（每符号采样数）
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1．线性分组码
函数参数的含义如下： msg：信息序列，可以是二进制行或列向量，也可以
是二进制矩阵，也可以是十进制行或列向量； n,k：分别为码长和信息分组长度； fmt'：表示编码进制数，默认为二进制(binary)； genmat：表示线性分组码的生成矩阵； genpoly：表示循环码的生成多项式，可以由函数
参数名称 Receive delay（接收延迟） Computation delay（计算延迟） Computation mode（计算模式） Output data（输出数据）
参数值 0 0
Entire frame port
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2.相位调制（PSK）信号
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
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1.脉冲幅度调制（PAM）信号
Random Integer Generator（随机整数发生器）的主要参数
参数名称 M-ary number（M维数） Initial seed（初始化种子） Sample time（采样时间）