实验二 白噪声信道实验

figure(1);

subplot(3,2,1); plot(t,y); title('信号');

xlabel('时间(s)'); axis([0 2 -1.1 1.1]); grid on;

Y =fftshift(fft(y,N)); subplot(3,2,2); plot(f,abs(Y)); title('频谱');

xlabel('频率(Hz)');

axis([-30 30 min(abs(Y)) max(abs(Y))]); grid on;

y=sin(2*pi*10*t)+0.5*randn(1,length(t)); subplot(3,2,3); plot(t,y);

title('加噪信号'); xlabel('时间(s)');

axis([0 2 min(y) max(y)]); grid on; Y =fft(y,N); subplot(3,2,4);

plot(f,abs(fftshift(Y))); title('加噪频谱'); xlabel('频率(Hz)');

axis([-30 30 min(abs(Y)) max(abs(Y))]); grid on; fs=10; B=2;

pf=zeros(1,length(f));

pf(length(f)/2+round((fs-B)/df):length(f)/2+round((fs+B)/df))=1; pf(length(f)/2-round((fs+B)/df):length(f)/2-round((fs-B)/df))=1; Y=Y.*fftshift(pf); y=ifft(Y); subplot(3,2,5); plot(t,real(y)); title('去噪信号'); xlabel('时间(s)');

axis([0 2 min(real(y)) max(real(y))]); grid on;

subplot(3,2,6);

plot(f,abs(fftshift(Y))); title('去噪频谱');

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xlabel('频率(Hz)');

axis([-30 30 min(abs(Y)) max(abs(Y))]); grid on;

5、噪声对信号接收的影响

假设信号为双极性信号，即+1、-1，则信号的平均功率为1，高斯分布噪声平均功率为该高斯分布的方差。因此有：S?1,N??。噪声的接收信号的影响的仿真程序为 m=1;

n=10000;

a=rand(m,n); %产生n×m的均匀分布的随机数 for i=1:length(a)

if a(i)>0.5 b(i)=1; %产生m×m的双极性信号 else b(i)=-1; end; end;

S=1; %信号功率 snr=-8:2:8 %信噪比(dB) SNR=exp(snr*log(10)/10); for l=1:length(snr)

N=S/SNR(l); %噪声功率 rk=b+sqrt(N)*randn(m,n); %加上高斯白噪声

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2 dec=sign(rk); %判决，大于0判为1，小于0判为-1 err(l)=sum(abs(dec-b)/2)/length(b); %计算总的误码率 end;

semilogy(snr,err,snr,err,'+'); title('误码率');

xlabel('信噪比(dB)'); ylabel('误码率');

三、实验步骤

1、产生并分析理想低通高斯白噪声的时频特性，绘制其时频波形。 2、产生并分析理想带通高斯白噪声的时频特性，绘制其时频波形。 3、任意输入一个信号如s(t)?cos(2?*15t)，绘制其时频域波形。

4、产生一个正态分布的高斯白噪声n(t)，绘制r(t)?s(t)?n(t)的时频域波形。 5、将r(t)?s(t)?n(t)通过带通滤波器，绘制通过带通滤波器后的时频域波形。

6、计算高斯白噪声信道的信噪比为-10dB到10dB，每2dB递进，发送端信号为0、1时的误码率情况。

四、实验结果

1、写出完成实验步骤的程序。 2、绘制实验步骤中要求的图形。

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附程序1：

bt=0; %开始时间 dt=0.01; %时间间隔

N=4096; %傅立叶变换点数 et=bt+N*dt-dt; %结束时间 t=bt:dt:et; %时间域

TT=et-bt; %总的时间 nt=-TT/2:dt:TT/2;

fh=10;

ts=2*fh*sinc(2*fh*nt); figure(1);

subplot(2,1,1); plot(nt,ts);

title('低通理想白噪声时域'); xlabel('时间(s)');

axis([-1 1 min(ts) max(ts)]); grid on;

tf=fftshift(fft(ts)); subplot(2,1,2); plot(f,abs(tf));

title('低通理想白噪声频域'); xlabel('频率(Hz)');

axis([-30 30 min(abs(tf)) max(abs(tf))]); grid on; fs=20; B=10;

ts=2*B*sinc(B*nt).*cos(2*pi*fs*nt); figure(2);

subplot(2,1,1); plot(nt,ts);

title('带通理想白噪声时域'); xlabel('时间(s)');

axis([-1 1 min(ts) max(ts)]); grid on;

tf=fftshift(fft(ts)); subplot(2,1,2); plot(f,abs(tf));

title('带通理想白噪声频域'); xlabel('频率(Hz)');

axis([-30 30 min(abs(tf)) max(abs(tf))]);

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