实验目的：
通过仿真测量占空比为25%、50%、75%以及100%的单、双极性归零码波形及其功率谱。
（1） 流程图
（2）源代码
①单极性归零码
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L=64; %每码元采样点数
N=1024;%采样点数
M=N/L;%码元数
Rs=2;%码元速率
Ts=1/Rs;%比特间隔
fs=L/Ts;%采样速率
Bs=fs/2;%系统带宽
T=N/fs;%截短时间
t=[-(T/2):1/fs:(T/2-1/fs)];%时域采样点
f=-Bs+[0:N-1]/T;%频域采样点
EP=zeros(1,N);
for loop=1:1000
a=(randn(1,M)>0);%产生单极性数据
tmp=zeros(L,M);
L1=L*0.5; %0.5是占空比
tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a;
s=tmp(:)';
S=t2f(s,fs);
P=abs(S).^2/T;%样本信号的功率谱密度
%随机过程的功率谱是各个样本的功率谱的数学期望
EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;
end
figure(1)
plot(t,s)
axis equal
grid
figure(2)
plot(f,EP)
axis([-20,20,0,max(EP)])
grid
实验结果：
占空比为50%的单极性归零码
占空比为50%的单极性归零码功率谱
修改占空比可得到以下图形
占空比为75%的单极性归零
占空比为75%的单极性归零码功率谱
占空比为100%的单极性归零码
占空比为100%的单极性归零码功率谱
②双极性归零码
L=64;
N=512;
M=N/L;
Rs=2;
Ts=1/Rs;
fs=L/Ts;
Bs=fs/2;
T=N/fs;
t=[-(T/2):1/fs:(T/2-1/fs)];
f=-Bs+[0:N-1]/T;
EP=zeros(1,N);
for loop=1:1000
a=sign(randn(1,M));
tmp=zeros(L,M);
L1=L*0.5;
tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a;
s=tmp(:)';
S=t2f(s,fs);
P=abs(S).^2/T;
EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;
end
figure(1)
plot(t,s)
axis equal
grid
figure(2)
plot(f,EP)
axis([-100,100,0,max(EP)])
grid
实验结果：
占空比为50%的双极性归零码
占空比为50%的双极性归零码功率谱
修改占空比后得到以下图形：
占空比为75%的双极性归零码
占空比为75%的双极性归零码功率谱
占空比为100%的双极性归零码
占空比为100%的双极性归零码功率谱
分析讨论：
单极性归零码和双极性归零码的图形由仿真得到，其功率谱有一定特点，单极性归零码的功率谱有支流分量，因为其均值不为零，双极性码均值为零，故没有直流分量。占空比为100%时，相当于不归零码，功率谱符合部归零码的特点。
功率谱的主瓣宽度随占空比的变化而有所差别，其中，占空比为1时，主瓣宽度为Rb,即1kHz,随占空比的减小，主瓣宽度增大，当占空比为0.5是，主瓣宽度变为2Rb,2kHz,当占空比继续减小时，主瓣宽度继续增大。占空比为1时（相当于单极性归零码），其功率谱仅含有离散的直流分量和连续谱，不含有离散的时钟分量。单极性归零码比不归零码带宽大，同时有许多冲击
），其性能没有不归零码好。双极性归零码的功率谱主瓣宽度随占空比减小而增大，占空比为1时，功率谱主瓣宽度为1kHz,占空比为0.5时，主瓣宽度为2kHz.
参考资料
[1]. 樊昌信,张甫翊,徐炳祥,吴成柯.通信原理（第5版），国防工业大学出版社，2001
[2]. 李建新,现代通信系统分析与仿真MATLAB 通信工具箱[ M ],西安电子科技大学出版社 ,2002.
[3]. 邓华,MA TL AB通信仿真及应用实例详解出 [ M ],人民邮电出版社
[4]. 李宗豪.基本通信原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2006:38~39.
第二篇：通信原理软件仿真实验报告(模版)
西 安 邮 电 大 学
《通信原理》软件仿真实验报告
l 实验目的：
1、掌握2PSK信号的波形和产生方法；
2、掌握2PSK信号的频谱特点；
3、掌握2PSK信号的解调方法和存在的问题；
4*、掌握2PSK系统的抗噪声性能。
l 仿真设计电路及系统参数设置：
1、采用键控法生成2PSK信号并进行相干解调：
时间参数：No. of Samples = 1024，Sample Rate = 50000Hz；
信号源（0）：Amp = 1v， Freq=1000Hz，Offset=0v；
载波（2、3）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 1v，Phase=π或0deg；
载波（10）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 2v，Phase= 0deg；
高斯噪声（39）：Density in 1 ohm=0.01W/Hz；
模拟带通滤波器（8）：Low Fc = 1000Hz，Hi Fc =3000Hz；
模拟低通滤波器（12）：Fc = 1000Hz；
采样器（13）：Rate=1000Hz；
比较器（32）：Comparison=’>’，True Output=1v，False Output=-1v；
直流源（33）：Amp=0v；
2、采用模拟相乘法生成2PSK信号并以科斯塔斯环提取的载波进行相干解调：
载波（2）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 1v，Phase= 0deg；
科斯塔斯环（17）：VCO Freq=2000Hz，VCO Phase=0deg，Mod Gain=2Hz/v，Loop Fltr a=0，Loop Fltr b=1；
注：其他参数设置均与键控法相同。
l 仿真波形及实验分析：
1、2PSK信号的波形：
如图所示，当发送符号“0”时，已调载波的初相始终为270度，当发送符号“1”时，已调载波的初相始终为90度，并且这种对应关系是始终如一的，因而我们可以通过已调载波的两种初相位区别符号“0”和“1”，从而体现了二进制绝对调相的物理意义。与此同时，采用键控法和模拟相乘法得到的波形具有相同的结果，因此2PSK信号的这两种产生方法是等效的。
2、2PSK信号的功率谱密度：
图1 原始基带信号的功率谱密度
图2 2PSK信号的功率谱密度
如图所示，2PSK信号的功率谱密度是原始基带信号功率谱密度的线性搬移，2PSK信号的带宽是原始基带信号带宽的两倍。
3、2PSK信号的相干解调：
如图所示，2PSK信号在进行相干解调的过程中会因为接收端本地相干载波的相位变化出现两种截然相反的解调结果，即发生了“反向工作”现象。具体过程如下：
……
图1 接收端本地相干载波与发送端原始载波同频同相
……
图2 接收端本地相干载波与发送端原始载波同频反相
4、2PSK系统的误码性能分析：
如图所示，随着解调器输入信噪比的增加，2PSK系统的误码率呈现下降趋势。
实验成绩评定一览表
