实验信息工程专业综合课程

《信号工程专业综合课程设计》

目录

目录 .......................................................................................................................... I 1 幅度调制（MASK）仿真 .................................................................................. 1

1.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................... 1

1.1.1 画频谱函数 .................................................................................. 1 1.1.2 MASK调制解调（相干解调+包络检测） ............................... 2 1.1.3 仿真及效果图 .............................................................................. 3 1.2 小结 ....................................................................................................... 6 2 频率调制（MFSK）仿真 ................................................................................... 7

2.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................... 7

2.1.1 画频谱函数 .................................................................................. 7 2.1.2 MFSK调制解调（相干解调+包络检测）................................ 7 2.1.3 仿真及效果图 .............................................................................. 9 2.2 小结 ...................................................................................................... 11 3 正交幅度（QAM）调制仿真 .......................................................................... 12

3.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................. 12 3.2 测试代码及仿真结果 ......................................................................... 12 3.3 小结 ..................................................................................................... 14 4 RS码+交织码+卷积码+64QAM仿真 ............................................................. 15

4.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................. 15 4.2 授课教师教学用的Demo .................................................................. 16

4.2.1 伽罗华域到Matlab转换函数 .................................................. 16 4.2.2 64QAM调制的误码率曲线 ..................................................... 17 4.2.3 卷积码和64QAM的误码率曲线 ............................................ 17 4.2.4 RS码和64QAM的误码率曲线 .............................................. 18 4.2.5 RS码、交织码、卷积码、64QAM综合 ............................... 19 4.2.6 综合测试代码及效果图 ............................................................ 21 4.3 小结 ..................................................................................................... 24 5 频分复用（FDMA）仿真 ................................................................................ 26

5.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................. 26 5.2 授课教师教学用的Demo .................................................................. 26

5.2.1 画频谱函数 ................................................................................ 26 5.2.2 FDMA仿真函数 ....................................................................... 27 5.2.3 仿真效果图 ................................................................................ 29

-I-

《信号工程专业综合课程设计》

5.3 小结 ..................................................................................................... 35 6 信号的分解（分析）和综合（合成） ............................................................ 36

6.1 题目内涵及仿真函数说明 ................................................................. 36 6.2 授课教师教学用的Demo及仿真效果图 ......................................... 38 6.3 小结 ..................................................................................................... 43 7 信号的综合（合成）和分解（分析） ............................................................ 44

7.1 题目内涵及说明 ................................................................................. 44 7.2 授课教师教学用的Demo及仿真效果图 ......................................... 45 7.3 小结 ..................................................................................................... 48 8 正交频分复用（OFDM）仿真 ........................................................................ 49

8.1 题目内涵及说明 ................................................................................. 49 8.2 授课教师教学用的Demo .................................................................. 49

8.2.1 OFDM仿真（一） ................................................................... 49 8.2.2 OFDM仿真（二） ................................................................... 50 8.2.3 综合测试代码及效果图 ............................................................ 51 8.3 小结 ..................................................................................................... 52 9 小波函数、尺度函数以及频谱 ........................................................................ 53

9.1 小波和尺度函数 ................................................................................. 53 9.2 小波和尺度函数的频谱 ..................................................................... 53 10 小波用于信号分解、合成 ............................................................................. 57

10.1 最简单的例子 ..................................................................................... 57 10.2 信号小波分解后合成（保持不变） ................................................. 58 10.3 信号小波合成后分解（保持不变） ................................................. 59

-II-

《信号工程专业综合课程设计》

1 幅度调制（MASK）仿真

1.1 题目内涵及仿真函数说明

第一次 高阶调制的原理与仿真（1,2,3） 一，实验原理

一，实验过程与代码编写 二，仿真结果分析

第二次 频分复用原理与仿真（5,8） 一，实验原理

三，实验过程与代码编写 四，仿真结果分析

第三次 编码调制下的通信仿真（4） 一，实验原理

五，实验过程与代码编写 六，仿真结果分析

1.1.1 画频谱函数

function plotspec(x,Ts)

N=length(x); % length of the signal x t=Ts*(1:N); % define a time vector ssf=(-N/2:N/2-1)/(Ts*N); % frequency vector fx=fft(x(1:N)); % do DFT/FFT fxs=fftshift(fx); % shift it for plotting subplot(2,1,1), plot(t,x) % plot the waveform xlabel('seconds'); ylabel('amplitude') % label the axes

subplot(2,1,2), plot(ssf,abs(fxs)) % plot magnitude spectrum xlabel('frequency'); ylabel('magnitude') % label the axes

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《信号工程专业综合课程设计》

1.1.2 MASK调制解调（相干解调+包络检测）

clear;clc; clear;clc;

msg = randint(1,20,[0,1]); index = find(msg==0); msg(index) = -1;

p = hamming(100); base = [];

for i = 1:length(msg)

base = [base msg(i)*p']; end

figure;plotspec(base,1/2000);

len= length(base); Fs = 2000; T = 1/Fs;

t = 0:T:(len-1)*T;

carrier = cos(2*pi*200*t); b =fir1(200,0.05,'low');

send = (1+base).*carrier; figure;plotspec(send,T); receive = awgn(send,200);

%解调方法一，相干解调 temp = receive.*carrier; figure;plotspec(temp,T); temp = filter(b,1,temp); figure;

subplot(311);plot(base); title('信息信号'); subplot(312);plot(receive); title('调制后信号');

subplot(313);plot(temp); title('相干解调后信号');

%解调方法二，包络检测

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《信号工程专业综合课程设计》

%先绝对值，后低通滤波器，本质就是求包络检测 figure;

envv=filter(b,1,abs(receive));

subplot(311);plot(base); title('信息信号'); subplot(312);plot(receive); title('解调后信号');

subplot(313);plot(envv); title('包络检测后信号');

1.1.3 仿真及效果图

调制后信号（时域+频域）

21amplitude0-1-200.10.20.30.40.50.6seconds0.70.80.911500magnitude10005000-1000-800-600-400-2000200frequency4006008001000

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