现代通信原理_matlab实验一.pdf

Matlab 实验一数字基带信号基本码型时频域分析一、实验目的通过仿真测量不同占空比的单、双极性归零码波形图及其功率谱密度。 二、仿真模型及通信系统原理图 1数字基带信号成形数字基带信号公式: () ( ) () ( ) ns ns nn statnTgtagtnT δ=??=?∑∑式中,g(t)为发送滤波器冲激响应。不同的基本码型,主要是g(t)不同。 ( 1) 单极性非归零码: () 1, 0 0, s tT gt ≤< ?= ??其他, n a 取值为 0 、 1 且等概出现,其波形和功率谱密度如下图所示: 单极性非归零码的功率谱中含有离散的直流分量及连续谱,功率谱密度主瓣宽度为。( 2) 单极性归零码: () 1, 0 0, s tT gt τ≤<< ?= ??其他, n a 取值为 0 、 1 且等概出现,其波形和功率谱密度如下图所示: ( ) g t ( ) ns n atnT δ?∑( ) ns n a gtnT ?∑单极性归零码的功率谱密度不仅含有离散的直流分量以及连续谱(功率谱主瓣宽度为) ,而且还包含离散的时钟分量及其奇次谐波分量。由于其功率谱密度中含有离散的时钟分量,所以在数字通信系统的接收端可以从单极性归零码序列中利用窄带滤波法提取离散的时钟分量。( 3) 双极性非归零码: () 1, 0 0, s tT gt ≤< ?= ??其他, n a 取值为± 1且等概出现,其波形和功率谱密度如下图所示: 双极性不归零码序列的功率谱密度无离散的直流分量,仅有连续谱,功率谱密度主瓣宽度为R b 。( 4) 双极性归零码: () 1, 0 0, s tT gt τ≤<< ?= ??其他, n a 取值为± 1且等概出现,其波形和功率谱密度如下图所示: 双极性归零码的功率谱密度函数仅含连续谱,功率谱主瓣宽度为2R b 。三、仿真预****与准备功率谱仿真的三种方法: 方法一、利用维纳‐辛钦定理,求自相关函数的傅里叶变换方法二、截短的随机信号可看做能量信号,先求信号的傅里叶变换,其平方幅度函数即为功率谱密度; 方法三、利用随机信号功率谱密度的解析式: 对于二进制数字基带信号s(t),设 a n=“0”以概率 P出现, a n=“1”以概率(1-P)出现, 则s(t)的双边功率谱密度为 () ( ) () () ()()() () 2 2 12 1 2 11 s sssss m P f f p p G f G f f pG mf p G mf f mf δ∞=?∞=??+ +??????∑( 1 ) 问题: 公式( 1 )中的 G 1(f) 、 G 2(f) 分别表示什么?若用 g 1 (t) 、 g 2 (t) 分别表示 G 1(f) 、 G 2(f) 的傅里叶逆变换,分别给出四种基本码型对应的 g 1 (t) 、 g 2 (t) 的表达式和对应的 G 1(f) 、 G 2(f)公式。数字基带信号仿真中用到的主要函数及功能说明如下: ( 1) 已知序列 x[n] ,求 x[n] 的自相关函数 Rx[n] 和功率谱密度 Sx[m] Rx =conv(x,fliplr(r)); Sx =myt2f(Rx); ( 2) 产生 M 个取值于{0 , 1}的独立等概二进制序列 a : a =round(rand(1,M));