【正文】 的系統(tǒng)帶寬。 。 Dert T 反映了仿真系統(tǒng)對信號波形的分辨率， 越小則仿真的精確度越高。 第 1 頁 信息與通信工程學院 通信 原理軟件實驗報告 第 2 頁 實驗二 時域仿真精度分析 一、 實驗目的 1. 了解時域取樣對仿真精度的影響 2. 學會提高仿真精度的方法 二、 實驗原理 一般來說，任意信號 s(t)是定義在時間區(qū)間 (無窮， +無窮 )上的連續(xù)函數(shù)，但所有計算機的 CPU 都只能按指令周期離散運行，同時計算機也不能處理這樣一個時間段。為此 將把 s(t)按區(qū)間 [T/2 ,+T/2 ]截短為按時間間隔 dert T 均勻取樣，得到的取樣點數(shù)為N=T/dert T. 仿真時用這個樣值集合來表示信號 s(t)。據(jù)通信原理所學，信號被取樣以后，對應的頻譜是頻率的周期函數(shù)，其重復周期是 1/t。如果信號的最高頻率為 那么必須有 才能保證不發(fā)生頻域混疊失真，這是奈奎斯特抽樣定理。如果在仿真程序中設定的采樣間隔是 ，那么不能用 此仿真程序來研究帶寬大于 這 的信號或系統(tǒng)。也就是說，要保證信號的通信成功，必須要滿足奈奎斯特抽樣定理，如果需要觀察時域波形的某些特性，那么采樣點數(shù)越多，可得到越真實的時域信號。 答：因為信號周期是 1，而第一個圖的采樣周期是 ，所以一個周期內(nèi)能采樣 100個點，仿真出來的波形能較精確地顯示成完整波形，而第二個圖采樣周期是 ，所以一個周期內(nèi)只有三個采樣點，故信號失真了。 結果如下： 第 5 頁 可見，此時根本沒有信號顯示了。 實驗三 頻域仿真精度分析 一、實驗目的 理解 DFT 的數(shù)學定義及物理含義；學會應用 FFT 模塊進行頻譜分析；進一步加深對計算機頻域仿真基本原理以及方法的學習掌握。 DFT 只適用于有限長序列，在進行信號的頻譜分析時，它的處理 結果會含有一定的偏差。 第 6 頁 注意處理好時域混疊和頻域混疊；注意頻譜泄露。 四、實驗結果 輸入緩沖區(qū)大小為 4096， 窗口類型 :1 第 7 頁 輸入緩沖區(qū)大小為 40960 窗口類型 ： 1 第 8 頁 輸入緩沖區(qū)大小為 40960， 窗口類型 ： 3 結論： 窗函數(shù)的類型和寬度是影響插值 FFT 算法分析精度的主要原因． 這里的寬度體現(xiàn)為FFT size，也就是講義中所說的 size of input buffer。但是，這些都有不同程度的頻譜泄露現(xiàn)象，只是加窗不同，對泄露的處理結果也就不同。 五、 思考題 （ 1）對于同一正弦信號，觀察圖 、圖 中所示頻譜圖的不同，分析其原因。 （ 2）觀察圖 、圖 所示頻譜圖的不同，解釋其原因。原因就是，采用了不同的窗函數(shù)，不同的窗函數(shù)對信號的濾波特性是不一致的。 第 9 頁 輸入緩沖區(qū)大小為 4096， TYPE OF WINDOW=2 輸入緩沖區(qū)大小為 4096， TYPE OF WINDOW=4 第 10 頁 輸入緩 沖區(qū)大小為 40960， TYPE OF WINDOW=2 輸入緩沖區(qū)大小為 40960， TYPE OF WINDOW=4 答：頻譜變得越來越平滑，主要是因為濾去了更多的諧波分量。 二、實驗原理 數(shù)字信號是通過對模擬信號進行采樣、量化和編碼得到的，模擬信號是時間和幅度都連 續(xù)的信號，記作 x(t)。 原理如下： 低通采樣定理：如果采樣頻率 ，那么帶限信號就可以無差錯地通過其采樣信號恢復。 在滿足采樣定理條件的情況下，初始輸入信號可以從這些抽樣值中恢復出來。 第 12 頁 四、實驗結果： 時域仿真波形： 第 13 頁 FFT（ 1） 取樣信號頻譜 ： FFT(2)重建信號 的 頻譜 ： 第 14 頁 取樣信號 放大 頻譜圖 ： 第二次驗證： 實驗參數(shù) 的設置， 脈沖發(fā)生器高電平時間 ，常數(shù) 5； 時域仿真波形 第 15 頁 FFT（ 1） 取樣信號頻譜 FFT（ 2） 重建信號頻譜 ： 第 16 頁 取樣信號頻譜放大 ： 五、 思考題 （ 1） 分析圖 、 中的（ b）圖有何區(qū)別，并解釋其原因。 （ 2） 觀察圖 中信號時域采樣后 ，其對應的頻譜周期延拓現(xiàn)象，其周期是多少？ 答：圖頻譜是兩根相鄰的 沖擊譜線以 4Hz 的采樣間隔周期延拓，其原理是 ，取樣信號的頻譜是以取樣頻率將原信號頻譜進行周期延拓。 答：采樣函數(shù) 占空比 越大 ,采樣函數(shù)頻譜為 SA函數(shù)的疊加，相鄰兩個 SA函數(shù)影響越大，采樣過后的信號的頻譜更不平穩(wěn) ,。 二、 實驗原理 SSB 調(diào)制 SSB AM 產(chǎn)生方法一： SSB A