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数据通信原理
MATLAB 仿真实验指导书
福建农林大学金山学院
信息与机电工程系计电教研室 吴浩 270324602@qq.com
2014 年 11 月
数据通信原理 Matlab 仿真实验指导书
目 录
实验 1：MATLAB基础...............................................2
实验 2：MATLAB SIMULINK 的建模仿真 ...............................9
实验 3：单极性码与双极性码眼图仿真 ..............................15
实验 4：2ASK 调制与解调仿真 .....................................18
实验 5：2FSK 调制与解调仿真......................................24
实验 6：2PSK 调制与解调仿真......................................31
实验 7：循环码的差错控制系统仿真 ................................36
综合实验：CDMA 通信系统的 MATLAB 仿真 ...........................42
附录：MATLAB 程序设计 ...........................................54
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1．熟悉 MATLAB 开发环境
2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算
数据通信原理 Matlab 仿真实验指导书
实验 1：MATLAB 基础
一、实验目的：
3．熟悉和了解 MATLAB 图形绘制程序编辑的基本指令；
4．熟悉掌握利用 MATLAB 图形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的各种标注； 5．掌握 plot、subplot 等指令格式和语法。
二、实验原理：
1．MATLAB基础知识
1.1 MATLAB 程序设计语言简介
MATLAB，Matrix Laboratory 的缩写，是由 MathWorks 公司开发的一套用于科学工程计 算的可视化高性能语言，具有强大的矩阵运算能力。与大家常用的 Fortran 和 C 等高级语言 相比，MATLAB 的语法规则更简单，更贴近人的思维方方式，被称为“草稿纸式的语言”。MATLAB 软件主要由主包、仿真系统（simulink）和工具箱（toolbox）三大部分组成。 1.2 MATLAB 界面及帮助
MATLAB 基本界面如图 1-1 所示，命令窗口包含标题栏、菜单栏、工具栏、命令行区、 状态栏、垂直和水平波动条等区域。
图 1-1 MATLAB 基本界面
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（1）菜单栏
在 MATLAB 主窗口的菜单栏，共包含 File、Edit、View、Web、Window 和 Help 6 个菜单项。
File 菜单项：File 菜单项实现有关文件的操作。 Edit 菜单项：Edit 菜单项用于命令窗口的编辑操作。
View 菜单项：View 菜单项用于设置 MATLAB 集成环境的显示方式。 Web 菜单项：Web 菜单项用于设置 MATLAB 的 Web 操作。
Window 菜单项：主窗口菜单栏上的 Window 菜单，只包含一个子菜单 Close all，用于 关闭所有打开的编辑器窗口，包括 M-file、Figure、Model 和 GUI 窗口。
Help 菜单项：Help 菜单项用于提供帮助信息。 （2）工具栏
MATLAB 主窗口的工具栏共提供了 10 个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但 比菜单命令使用起来更快捷、方便。 （3）命令行区
MATLAB 按以下顺序对输入命令进行解释：
检查它是否是工作空间中的变量，实则显示变量内容。
检查它是否是嵌入函数，是则运行之。 检查它是否是子函数。 检查它是否是私有函数。
检查它是否是位于 MATLAB 搜索路径范围内的函数文件或脚本文件。 MATLAB 里有以下几种方法可获得帮助：
（1）帮助命令（help）是查询函数相关信息的最直接方式，信息会直接显示在命令窗口中。 键入 help sin，会显示 sin 相关信息。
（2）lookfor 命令可以从键入的关键字列出所有相关的题材，和 help 相比，lookfor 覆盖范 围更广，可查找到某个主题所有词组或短语。
（3）帮助窗口（help window）提供与帮助命令相同的信息，但帮助窗口界面更为方便直接。 （4）帮助桌面（ help desk）通过在命令窗口中选择帮助菜单的“help desk”选项或键入 helpdesk 命令即可进入帮助桌面。
（5）在线帮助页是帮助桌面的在线帮助均有相应的 PDF 格式文件。
（ 6 ） Mathworks 网 站 ， 对 于 连 接 入 Internet 的 用 户 通 过 Mathworks 公 司 的 网 站 www.mathworks.com 询问有关问题。 2.熟悉 MATLAB 环境:
MATLAB 桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器 文件和搜索路径浏览器。
3.掌握 MATLAB 常用命令 clc clear help lookfor who 清除命令窗口中内容 清除工作空间中变量 对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称 查询工作空间中的变量信息 4.MATLAB变量与运算符 变量命名规则如下：
（1） 变量名可以由英语字母、数字和下划线组成
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（2） 变量名应以英文字母开头 （3） 长度不大于 31 个 （4） 区分大小写
MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。
表1 MATLAB的特殊变量与常量
变量名 ANS i或j pi eps realmax 功能说明 默认变量名，以应答 最近一次操作运算结果 虚数单位 圆周率 浮点数的相对误差 最大的正实数 变量名 realmin INF(inf) NAN(nan) nargin nargout 功能说明 最小的正实数 无穷大 不定值（0/0） 函数实际输入 参数个数 函数实际输出 参数个数 MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符
表 2 MATLAB 算术运算符
操作符 + - * .* ^ .^ 功能说明 加 减 矩阵乘 数组乘 矩阵乘方 数组乘方 表 3 MATLAB 关系运算符
操作符 == ~= > < >= <= 表 4 MATLAB 逻辑运算符
逻辑运算符 & | ~ Xor
操作符 \\ .\\ / ./ ' .' 功能说明 矩阵左除 数组左除 矩阵右除 数组右除 矩阵转置 数组转置 功能说明 等于 不等于 大于 小于 大于等于 小于等于
逻辑运算 And Or Not
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说明 逻辑与 逻辑或 逻辑非 逻辑异或