通信原理实验报告(2)

通信原理实验报告

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。 【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 end

subplot(221); plot(t,x);

axis([-4 4 0 1.1]); % 设定坐标变化范围 title('周期方波信号')

N=10; % 定义需要计算的谐波次数为10 for k=-N : N

ak(N+1+k) = x1*exp(-j*k*w0*t') *dt/T; % 求得Fourier系数ak end k=-N:N; subplot(212);

stem(k,abs(ak),'k.'); % 绘制幅度谱 title('傅里叶级数');

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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([-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');

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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。

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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AM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; fs=1;

% 采样时间间隔 % 基带信号频率

% 载波频率

% 调制信号的时间长度 % 采样点总数 % 采样时间变量

% 基带信号时域表达式

fc=10; T=5; N=T/dt; t=[0:N-1]*dt; mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fs*t);

% AM调制信号

A0=2; % 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_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PSD PSD=(abs(Y).^2)/T; % 根据功率谱密度公式计算基带信号的PSD PSD_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

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% 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

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