通信系统仿真 - 第三章

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1、2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk通信系统仿真Email： zzc09aber.ac.uk刘学勇编著教材： 详解 MATLAB/Simulink 通信系统建模与仿真 电子工业出版社 2011年出版主讲教师： 陈智丽2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk参考文献3. 信息与通信系统仿真 别志松编著 . 北京邮电大学出版社 , 2010 1. 基于 MATLAB的通信系统仿真 赵静 , 张瑾 , 高新科编著 . 北京航空航天大学出版社 , 20

2、072. MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例精讲 邵佳 , 董辰辉编著 . 电子工业出版社 , 20092013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk1. 考查课 （ 1.5 学分）2. 成绩分配考核方法成绩：优、良、中、及、不及课堂表现（ 10%）作业（ 20%）考试（ 50%）上机实验（ 20%）祝大家好运！2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.1 离散信号和系统3.1.1 离散信号3.1.2 离散时间系统3.2 Fourie

3、r分析3.2.1 连续时间信号的 Fourier变换3.2.2 离散时间信号的 Fourier变换第 3章 通信信号与系统分析2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk第 3章 通信信号与系统分析3.1 离散信号和系统3.1.1 离散信号x(nTs)： Ts 表示相邻两个点之间的时间间隔（抽样周期）n 取整数，即 n = -N1, -1, 0, 1, , N2Ts 归一化为 1，则 x(nTs) 可简记为 x(n)。例 3.1 画出 x=cos2t， 0t2pi的抽样序列 ， 抽样周期 Ts = 0.1。1. t=0:0.

4、1:2*pi;2. x=cos(2*t);3. stem(t,x);2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk例 3.2 分别画出信号 x1(n) = sin(2 0.1n) 与信号 x2(n) = exp(-0.1n)，0n40及它们的相加和相乘序列 。1. n=0:40;2. x1=sin(2*pi*0.1*n);3. x2=exp(-0.1*n);4. x=x1+x2;5. y=x1

5、.*x2;6. subplot(4,1,1);stem(n,x1);title(x1)7. subplot(4,1,2);stem(n,x2);title(x2)8. subplot(4,1,3);stem(n,x);title(x)9. subplot(4,1,4);stem(n,y);title(y)3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk例 3.3 求序列 h

6、(n) = exp(-0.1n)， x(n) = exp(-0.2n)， 0n40的卷积 。1. n=0:40;2. h=exp(-0.1*n);3. x=exp(-0.2*n);4. y=conv(x,h);5. subplot(3,1,1);stem(h);title(h)6. subplot(3,1,2);stem(x);title(x);7. subplot(3,1,3);stem(y);title(y)3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk例 3.3 求序列 h(n) = exp(-0.

7、1n)， x(n) = exp(-0.2n)， 0n40的卷积 。3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.1.2 离散时间系统例 3.4 一个离散时间系统的输入 /输出关系为y(n) = ay(n-1)+x(n);式中 ， a为常数 。 若(1)0,00,1)(nnnx(2) o th e r w is ennnx,0400),1.0e x p ()(且 a = 0.8， y(n) = 0， n=1 & n-k=6y(n) = y(n) + b(k+1)*x(n-k);endendendsubp

8、lot(3,1,1);stem(x);title(x)subplot(3,1,2);stem(b);title(b)subplot(3,1,3);stem(y);title(y)3.1 离散信号和系统2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2.1 连续时间信号的 Fourier变换代码如下：3.2 Fourier分析例 3.6 试绘出连续时间信号 的时域波形 及相应的幅频特性 。ttetf )( )(tfclear allsyms t;f=t*exp(-abs(t);subplot(1,2,1);ezplot(f);

9、F=fourier(f)subplot(1,2,2);ezplot(abs(F);F =-(4*i*w)/(w2 + 1)22013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2 Fourier分析2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2.1 连续时间信号的 Fourier变换代码如下：3.2 Fourier分析例 3.7 若某信号的 Fourier变换 ， 试绘出该信号的时域波形和频谱图 。 eF )(clear allsyms t w;F=pi*

10、exp(-abs(w);subplot(1,2,1); ezplot(abs(F);f=ifourier(F,t)subplot(1,2,2); ezplot(f)f=1/(t2 + 1)2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2 Fourier分析2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2.1 连续时间信号的 Fourier变换3.2 Fourier分析例 3.8 设一周期性方波的周期为 ， 宽度为 ， 幅度为 ， 有VT tTtxtxT

11、ttVtx ),()(,)2/(2/,02/2/,)(设 ， ， 。 试求：4T 1 1V（ 1） 该周期信号的 Fourier系数 。（ 2） 画出 的离散谱 。)(tf 4s i n4111)( 2/2/02/2/000 kcejkVTdtVeTkXtjktjk x xxc )s in (s in 式中， 。2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2 Fourier分析clear allk=-50:50;X=0.25*sinc(k/4);stem(k,X)所得到的离散谱为：2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工

12、程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2.2 离散时间信号的 Fourier 变换3.2 Fourier分析离散时间信号 的 Fourier 变换 ， 即 DTFT（ Discrete Time FourierTransform） ， 表示为)(nhnnjj enheH )()(例 3.9 求下列序列的 DTFT并绘制频谱图：（ 1）（ 2）1515,)( 1.0 nenh n200,1)( nnhclear allw=-4:0.001:4;n=-15:15;h=exp(-abs(0.1*n);Hjw=h*(exp(-j*pi).(n*w);plot(w

13、,abs(Hjw)xlabel(pi 弧度 (w);ylabel(振幅 );2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2 Fourier分析例 3.9 求下列序列的 DTFT并绘制频谱图：（ 1）（ 2）1515,)( 1.0 nenh n200,1)( nnhclear allw=-4:0.001:4;n=0:20;h(n+1) = 1;Hjw=h*(exp(-j*pi).(n*w);plot(w,abs(Hjw)xlabel(pi 弧度 (w);ylabel(振幅 );2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 1

14、0级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk例 3.10 给定序列 ， 和 ， 分别计算它们的离散时间 Fourier变换 ， 绘制频谱图 。1)( nh 200 n 4/)()( njenhnx clear allw=-1:0.001:1;n=0:20;h(n+1)=1;x=h.*exp(j*pi*n/4);Hjw=h*(exp(-j*pi).(n*w);Xjw=x*(exp(-j*pi).(n*w);subplot(2,2,1);plot(w,abs(Hjw)title(H);xlabel(pi弧度 (w);ylabel(振幅 );subplot(2,2,2);plot(w,angle(Hjw)/pi);title(H);xlabel(pi弧度 (w);ylabel(相位 );subplot(2,2,3);plot(w,abs(Xjw);title(X);xlabel(pi弧度 (w);ylabel(振幅 );subplot(2,2,4);plot(w,angle(Xjw)/pi);title(X);xlabel(pi弧度 (w);ylabel(振幅 );3.2 Fourier分析2013年秋季学期 通信系统仿真 通信工程 10级 主讲 : 陈智丽 Email： zzc09aber.ac.uk3.2 Fourier分析