实验报告模板-通信系统仿真-一体化教学-A4-lxn.doc

实验报告模板-通信系统仿真-一体化教学-A4-lxn

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17

个人收集整理 勿做商业用途
实验说明
1、不要改变模板格式
2、在相应位置补充进自己的内容即可
3、各个实验的具体内容允许自己做调节，但必须在同一个知识范围内
4、杜绝抄袭，杜绝雷同
5、格式模板为A4纸，要求A4纸打印，为节约资源倡导环保,建议双面打印
6、实验表头中的组号即自己的小学号，注意成绩和教师签字栏不要填写,由教师批改时填写《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验一 计算机仿真的过程与方法
教师签字

一、实验目的
1、掌握计算机仿真的一般过程
2、掌握Matlab编程仿真的基本方法
3、掌握动态系统模型的状态方程求解方法
4、掌握基于概率模型的蒙特卡罗方法
二、实验原理
系统的计算机仿真就是根据物理系统的运行原理建立相应的数学描述并进行计算机数值求解的过程。
注意：这里进行提示，可以自己扩充
三、实验内容
1、在例题1。1中，如果考虑落体受到空气阻力，且阻力与下落速度成正比,试修改数学模型和相应的仿真程序.在考虑阻力的情况下,在相同高度同时下落的质量不同的物体仍然同时落地吗?请通过仿真验证并解释之。
实验代码:
……
运行结果：
……
实验结论：
……
2、在例题1。1中，除了考虑落体受到空气阻力，如果再考虑空气对物体的浮力，那么如何进一步修改例题1。1中的数学模型和相应的仿真程序呢？请通过仿真验证你的模型并解释之。
实验代码：
……
运行结果：
……
实验结论:
……
3、请用解析法求出抛物线y=2-x2与y=0所围区域的面积表达式，然后采用蒙特卡罗方法仿真计算该区域的近似面积，并从仿真实验中观察随机试验次数与仿真结果精度之间的大致关系.
实验代码：
……
运行结果：
……
实验结论：
……
四、实验报告
通过分析实验结果可知：
……

《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验二 动态系统的Matlab编程仿真
教师签字

一、实验目的
1、掌握Matlab编程仿真的方法
2、掌握动态系统仿真模型和求解的方法
3、掌握Matlab中状态方程（组)通用算法的编程思想和程序结构
4、掌握Matlab的状态方程求解器
二、实验原理
注意:这里进行提示,可以自己扩充
三、实验内容
1、用欧拉算法的统一接口程序对电容的充放电过程进行仿真,并与Matlab内部库提供的求解器的求解结果进行对比。
实验代码：
……
运行结果：
……
实验结论:
……
2、试用ode45算法对单摆运动过程的数学模型及其线性化近似模型进行仿真,设置不同摆幅，观察两者的结果差别。
实验代码:
……
运行结果:
……
实验结论:
……
3、在考虑空气阻力而忽略碰撞损耗的情况下，重新对乒乓球弹跳过程进行建模,并用Matlab求解器进行仿真。请从物理意义上解释得出的仿真结果与考虑碰撞损耗而不考虑空气阻力所得结果之间的差异。
实验代码：
……
运行结果：
……
实验结论:
……
四、实验报告
通过分析实验结果可知：
……

《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验三 Simulink建模与仿真
教师签字

一、实验目的
1、了解simulink的相关知识
2、掌握Matlab/simulink提供的基本模块库和常用的模块
3、掌握simulink建模仿真的基本方法
二、实验原理
注意：这里进行提示，可以自己扩充
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具, 是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中.Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模。它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率，并且提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
Simulink的常用库模块有12个:
(1）连续时间线性系统库;(2)非连续系统库；（3）离散系统库；(4）查表操作模块；（5）数学函数库;（6）模型检查和建模辅助工具;（7）端口和子系统；（8)信号路由库；（9)信号属性转换库;（10）信号源库；（11）信宿和仿真显示仪器库;（12）用户自定义函数库。
Simulink的建模主要是子系统的建模，子系统建模完成后,再对其进行封装,即完成了一个基本模型的建立。
注意：这里进行提示,可以自己扩充
三、实验内容
1、现有对RLC充放电电路进行仿真的模型。请参照仿真模型，进行Simulink的建模仿真，相关参数按照例题中的参数设置.

建模仿真过程：
1）在Matlab命令窗口中输入：simulink，启动simulink模型窗口
2）……
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论：
……
四、实验报告
通过分析实验结果可知：
……

《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验四 用S函数编写Simulink基本模块
教师签字

一、实验目的
1、掌握S函数的结构和标准接口
2、掌握S函数的编程方法
3、掌握用S函数编写Simulink仿真模块的方法
4、掌握S函数在Simulink仿真中的应用
二、实验原理
注意：这里进行提示,可以自己扩充

S函数是一个动态系统的计算机语言描述，在MATLAB里，用户可以选择用m文件编写，也可以用c或mex文件编写，其提供了扩展Simulink模块库的有力工具,它采用一种特定的调用语法,使函数和Simulink解法器进行交互。S函数最广泛的用途是定制用户自己的Simulink模块，其形式十分通用，能够支持连续系统、离散系统和混合系统。
S函数的标准接口形式：
［SYS,X0,STR,TS ]=SFUNC(T,X，U，FLAG，P0,…。。Pn)
说明：（1)flag=0，S函数进行初始化
（2）flag=1,调用S函数进行微分方程求解
（3）flag=2,调用S函数进行差分方程求解
（4）flag=4，计算系统输出
（5）flag=5,保留
（6)flag=9，调用S函数进行仿真终止，返回SYS空矩阵
(7）其他不做处理的flag，进行告警
注意：这里进行提示,可以自己扩充
三、实验内容
1、用S函数实现一个限幅器，当输入信号值小于设定的最小门限值时，输出为最小门限值；当输入信号值大于设定的最大门限值时，输出为最大门限值；如果信号值介于最小门限和最大门限之间，则直通.写出限幅器的数学模型，对S函数实现的模块进行封装，要求能够在封装对话框中设置限幅的门限。给出测试系统和测试仿真结果,并与Simulink基本库中的Saturation模块进行对比。
实验代码：
……
仿真模型：
……

运行结果:
……
实验结论：
……
2、用S函数实现一个绝对值模块，即输出信号是输入信号求绝对值的结果。用这个绝对值模块对输入的调幅波进行检波,试仿真得出输出结果。
实验代码：
……
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论:
……
3、用S函数实现一个门限比较器,当输入大于设定门限则输出为指定的高电平,否则输出另一个指定的低电平。
实验代码：
……
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论：
……
四、实验报告
通过分析实验结果可知：
……

《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验五 Simulink仿真的数据结构和编程调用方法
教师签字

一、实验目的
1、掌握Simulink中数据结构的转换
2、掌握Simulink与Matlab的交互
3、理解系统仿真速率的设计和选择
4、掌握串/并转换和混合速率系统仿真
二、实验原理

注意:这里进行提示,可以自己扩充

……
三、实验内容
1、一个连续信号到离散信号的转换，以及离散速率转换.
实验代码：
……
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论：
……
2、对时分复用系统的电路原理仿真。
仿真模型：

……
运行结果:

……
实验结论：
……
四、实验报告
通过分析实验结果可知：
……
《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验六 基本通信模块的建模分析
教师签字

一、实验目的
1、掌握基本通信模块的工作原理
2、掌握基本通信模块分析设计的方法
3、掌握常用通信模块的Simulink仿真
二、实验原理
注意：这里进行提示，可以自己扩充

基本通信模块模型的分析主要包含滤波器模型分析设计、信源模型的分析设计、信道模型等。滤波器模型主要针对butterworth型滤波器，切比雪夫1、2型滤波器和椭圆型滤波器的建模分析.信源模型主要研究统计信源，即噪声源.
滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器两种，其中模拟滤波器的设计有4个重要参数：
（1）通带拐角频率fp
对于低通或高通滤波器分别为高端拐角频率和低端拐角频率;对于带通或带阻滤波器则为低拐角频率和高拐角频率。
(2）阻带起始频率fs
对于带通或带阻滤波器则为低起始频率和高起始频率。
（3)通带内波动Rp：通带内允许最大衰减
(4）阻带内最小衰减Rs
对于数字滤波器来说，频率参数主要根据采样率采用归一化频率参数，即：通带拐角归一化频率和阻带起始归一化频率。

模拟滤波器的实现:根据设计得出的模拟滤波器传递函数，可以写出其状态方程和输出方程，这样通过微分方程的求解命令就可以实现求解过程，也可以将状态空间方程以S函数实现，以及通过simulink基本模块库中的连续系统模块来实现。
用simulink基本函数库中的离散系统模块也可以实现数字滤波器，但这些基本模块没有初始状态设置功能。在DSP Blockset工具箱中则提供了更为强大且方便的数字滤波器设计和实现工具。其中,Digital Filter Design模块以图形界面的方式提供了数字滤波器的设计、分析和实现，Digital Filter模块则提供了以传输函数H（z）为已知条件的多种结构类型数字滤波器的实现，并可设置滤波器的初始状态。

……
三、实验内容
1、设计一个模拟低通滤波器，fp=3400Hz，fs=6000Hz，Rp=3dB，Rs=30 dB。分别用巴特沃斯和椭圆滤波器原型，求出其3dB截止频率和滤波器阶数、传递函数,并作出幅频、相频特性曲线.
实验代码：
……
仿真模型：
……

运行结果:
……
实验结论：
……
2、对实例3。18的模型，请修改其中AWGN Channel 的加入噪声参数模式,如以SNR模式或方差模式加入等，再仿真观察检测输出的SNR结果，并说明AWGN Channel模块不同噪声加入模式之间的关系。
实验代码：
……
仿真模型：
……

运行结果:
……
实验结论：
……
四、实验报告
……

《通信系统仿真》 实验报告
姓名

班级

实验日期

组号

学号

实验成绩

实验名称
实验七 模拟通信系统的建模分析
教师签字

一、实验目的
1、掌握模拟通信系统的工作原理
2、掌握模拟通信系统的性能分析方法
3、掌握模拟通信系统的编程仿真
4、掌握模拟通信系统的Simulink建模仿真
二、实验原理
模拟通信系统模型如图所示。

在模拟通信系统中，需要两种变换：
第一种变换:发送端的连续消息要变换成原始电信号，接收端收到的信号要反变换成原连续消息；
第二种变换：调制和解调。
调制：将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号；
解调:在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号。
经过调制后的信号为已调信号；发送端调制前和接收端解调后的信号为基带信号.因此，原始电信号又称为基带信号，而已调信号又称为频带信号.
消息从发送端传递到接收端并非仅经过以上两种变换,系统里可能还有滤波、放大、变频、辐射等等过程.

注意：这里进行提示，可以自己扩充

……
三、实验内容
1、以中波调幅广播传输系统为传输模型，在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比,其中相干解调模块需用两种实现,以进行对比.
实验代码：
……
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论:
……
2、设AGC环路中增益控制函数为，试建立AGC环路控制方程,求解AGC闭环增益，通过仿真实现。
仿真模型：
……
运行结果:
……
实验结论：
……
3、设参考频率源的频率为100Hz，设计并仿真一个频率合成器，其输出频率为300Hz。
仿真模型：
……
运行结果：
……
实验结论：
……
四、实验报告
……