一、实验目的
⏹学会MATLAB软件的最基本运用。MATLAB是一种很实用的数学软件，它易学易用。MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是很合适的。
⏹了解计算机仿真的基本原理及方法，知道怎样通过仿真的方法去研究通信问题。
⏹加深对通信原理课程有关内容的理解。
二、实验题目
◆必做题：
1)正弦信号波形及频谱；
2)单极性归零（RZ）波形及其功率谱，占空比为50%；
3)升余弦滚降波形的眼图及其功率谱。滚降系数为0.5。发送码元取值为0、2。
◆选做题：
完成PCM编码及解码的仿真。短时傅里叶变换matlab程序
◆附加题：
1)最佳基带系统的Pe~Eb\No曲线，升余弦滚降系数a=0.5，取样值的偏差是Ts/4；
2)试作出Pe～Eb/No曲线。升余弦滚降系数a＝0.5，取样时间无偏差，但信道是多径信道，。
三、实验内容
3.1傅里叶变换与傅里叶反变换
对于确定信号，其傅里叶变换为：
傅里叶反变换为：
在通信原理仿真中，傅里叶变换与傅里叶反变换会经常用到，我们可以利用MATLAB的快速傅里叶变换函数fft与快速傅里叶反变换函数ifft编写傅里叶变换子程序与傅里叶反变换子程序。其程序代码如下：
傅里叶变换子程序：
%傅里叶变换子程序
function X=t2f(x)
global  dt  df  N  t  f  T
%X=t2f(x)
%x为时域的取样值矢量
%X为x的傅氏变换
%X与x长度相同,并为2的整幂。
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)
H=fft(x);
X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)].*dt;
end
傅里叶反变换子程序：
%傅里叶反变换子程序
function x=f2t(X)
global  dt  df  t  f  T  N
%x=f2t(X)
%x为时域的取样值矢量
%X为x的傅氏变换
%X与x长度相同并为2的整幂
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)
X=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)];
x=ifft(X)/dt;
%x=[tmp(N/2+1:N),tmp(1:N/2)];
end
3.2题目一：正弦信号波形及频谱
3.2.1 仿真原理及思路
一般来说，任意信号是定义在时间区间上的连续函数，但所有计算机的CPU都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理这样一个时间段。为此我们把按区间截短为，再对按时间间隔均匀取样得到个样值。仿真时我们用这个样值集合来表示信号。显然反映了仿真系统对信号波形的分辨率，越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后的频谱是频率的周期函数，其重复周期是。如果信号的最高频率为，那么必须有才能保证不发生混叠失真。我们称为仿真系统的系统带宽。如果我们的仿真程序中设定的采样间隔是，那么我们不能用此仿真程序来研究带宽大于的信号或系统。
此外，信号的频谱通常来说也是定义在频率区间上的连续函数，所以仿真频域特性时，我们也必须把截短并取样。考虑到系统带宽是，我们把频域的截短区间设计为，然后再按间隔均匀取样得到个样值。反映了仿真系统在频域上的分辨率。频域离散的信号对应到时域是一个周期信号，其周期为。类似前面的分析，如果我们的仿真程序中设定的采样间隔是，那么我们就不能仿真截短时间超过的信号。考虑到时域截短时间为T，我们把频域的取样间隔设计为。 这样一来，时域的总取样点数及频域的总取样点数都相等，为。要提高仿真的精度，就必须降低时域取样间隔及频域取样间隔，也就是要加大总取样点数N。这说明仿真的精度与仿真系统的运算量直接有关。
为了处理上的方便，我们今后规定采样点数N为2的整幂。首先，设定正弦信号的采样点数为，时域采样间隔为，频域采样间隔为，所以定义一个时域的维矢量，定义一个频域的维矢量；其次，定义一个余弦函数，其中，并对其进行傅里叶变换及傅里叶反变换；最后，画出该余弦函数波形图与频谱图。
3.2.2 程序流程图
3.2.3 仿真程序及运行结果
仿真程序：
%实验一：正弦信号波形及其频谱
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global dt df N t f T %全局变量
N=2^14;      %采样点数

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