内容发布更新时间 : 2024/11/19 21:15:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
习 题
1. 熟悉MATLAB窗口，了解New M-File、Toolboxes、Simulink、GUIDE、Profiler等按钮的用法。 解：略，请自行练习。
2. 什么是命令行输入方式？它有什么特点？
解：命令行输入方式即在Command Window窗口中直接输入所需命令。其特点是无须执行编译和链接即可一次执行一个或一组命令，也即以即时交互的方式编写程序。
3. 什么是M文件？它有哪两种形式？分别有什么特点？
解：将一行行的MATLAB命令写在文件中，即M文件。MATLAB是一门解释性的语言，因而M文件本身不能运行，必须有MATLAB环境的支持。单击MATLAB窗口中的New M-File按钮，即可进入M文件的编辑器中。
M文件分为脚本(Script)和函数(Function)两种。脚本文件是用户在Command Window窗口中输入的命令的简单集合，它的运行效果和用户在Command Window窗口中逐一的输入命令完全相同。函数文件可以自带参数和返回值，一般比脚本文件复杂。
4. 建立三路信号FDMA系统的Simulink仿真模型。输入信号分三路，分别是正弦波、方波和锯齿波，
经不同频率的双边带调制，送入加性高斯白噪声信道进行传输。在接收端，用三个双边带解调器分别为三路信号解调。通过示波器对原信号和解调后的信号进行比较观察。 解：
1) 系统仿真图
输入信号分三路，分别是正弦波、方波和锯齿波，经不同频率的双边带调制，送入加性高斯白噪声信道进行传输。在接收端，用三个双边带解调器分别为三路信号解调。通过示波器对原信号和解调后的信号进行比较观察。系统框图如图1.1所示。
butterDSB AMSignalGenerator 1Zero-OrderHold1DSB AMModulatorPassband1DSB AMSignalGenerator 2Zero-OrderHold2DSB AMModulatorPassband2Zero-OrderHold5AddAnalogFilter Design2butterDSB AMSignalGenerator 3Zero-OrderHold3DSB AMModulatorPassband3Zero-OrderHold6AWGNChannelZero-OrderHold4butterDSB AMZero-OrderHold7Scope1DSB AMDemodulatorPassbandDSB AMZero-OrderHold8Scope2DSB AMDemodulatorPassband1AnalogFilter Design1butterAWGNAnalogFilter Design4butterAnalogFilter Design5butterDSB AMZero-OrderHold9Scope3DSB AMDemodulatorPassband2AnalogFilter DesignAnalogFilter Design3 图1.1 FDMA系统框图
图1.1中，Signal Generator1产生4Hz正弦波信号，Signal Generator2产生0.5Hz方波信号，Signal Generator3产生1Hz锯齿波信号。Scope1中的波形如下：
图1.2 正弦信号和解调后的波形
经放大的波形图表明，由于经零阶抽样保持，信号的局部呈现阶梯状；另外，解调后的正弦波幅度变小。Scope2中的波形如下：
图1.3方波信号和调制解调后的波形
图1.1 中，Analog Filter中采用Butterworth滤波器。由于它有一定的带限，故解调后的波形中表现出吉布斯现象。另外，幅度也有所减小。Scope3中的波形如下：
图1.4 锯齿波信号和解调后的波形
在图1.4中的Port2中，同样可以观察到吉布斯现象。另外，在图1.2、图1.3和图1.4中，由于模拟滤波器的传输时延，解调后的信号相比原信号都有一定的滞后。下面，将运用Spectrum Scope观察系统各处的频谱，并分析系统中模拟滤波器的作用。
2） Analog Filter Design滤波器的作用
发送端的三个滤波器是为了消除由零阶抽样保持产生的高频分量，并保证了信号在一定的通带内传输，彼此不发生干扰。各滤波器的上下限截止频率计算方法是：
正弦波：频率4Hz，带宽即4Hz，所以
矩形波：频率0.5Hz，周期2s，频域为Sa函数包络的冲激序列，带宽4**0.5（取第三个零点为界），取为10，所以
锯齿波：频率1Hz，频域为Sa函数的平方包络的冲激序列，带宽为4**0.5（取第一个零点为界），同样取为10，所以
接收端的三个滤波器是为了滤除信道中的高频噪声，并根据信号所处的频带，从信道中提取出相应的信号，以向解调器输出、进行解调。三个滤波器的上下限截止频率和发送端对应滤波器
相等。发送端和接收端滤波器参数经过如上设置后，三路输出的波形图如图1.2到图1.4所示。
3）用Spectrum Scope对各路信号进行频谱分析
让待观察信号先通过零阶抽样保持，再输入buffer size为512、buffer overlap为256的Spectrum Scope，仿真时Simulink自动显示出频谱图。首先列出未经调制的正弦信号的频谱图（图1.5），然后是经调制的（图1.6），最后是解调的（图1.7）。
图1.5正弦信号频谱图 图1.6已调正弦信号频谱图 图1.7解调后正弦信号频谱图
以上三图是由切比雪夫窗显示的频谱图。从图1.6和图1.7可以看出，在进行调制时，频谱中引入了直流分量，这是DSB AM Modulator Passband中引入的Input offset造成的。接下来观察方波和锯齿波的情况：图1.8中的各图分别是方波和锯齿波其本身、经调制和解调后的频谱图。
图1.8 方波和锯齿波在调制解调过程中的频谱图
上图反映了整个频谱搬移、还原的过程。另外，上图表明，模拟滤波器在解调前滤去了频谱中大部分旁瓣（尤其是对于方波的频谱），这正是时域上波形产生吉布斯现象的原因。
?1 3 5?5.利用直接输入法和矩阵编辑器创建矩阵：A???
2 4 6??解：1）直接输入法，在Command Window窗口中直接输入： >>A=[1,3,5;2,4,6]
回车后，屏幕显示出：
A =
1 3 5 2 4 6
2）矩阵编辑器创建法，操作步骤如下： （1）点击窗口左下角start按钮，在出现的菜单中选择Desktop Tools，在出现的子菜单中选择Workspace，如图1.9所示。