请给出他们的matlab代码用matlab画出下列数字基带信号的波形和功率谱: (1)0,1等概的单极性非归零NRZ信号; (2)0,1等概的单极性归零RZ信号。
时间: 2023-08-31 17:41:55 浏览: 295
matlab_通信原理实验软件仿真实验_单极性归零码(RZ)的波形及其功率谱_单极性不归零码(NRZ)的波形及其功率谱
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### 回答1:
下面是如何使用 MATLAB 画出 0,1 同概率的单极性非归零 NRZ 信号的波形和功率谱的代码示例:
```
% 设置信号长度
N = 1000;
% 生成 0,1 同概率的随机数序列
data = randi([0 1], 1, N);
% 生成单极性非归零 NRZ 信号
nrz = 2 * data - 1;
% 画出信号波形
figure;
plot(nrz);
xlabel('时间');
ylabel('幅度');
title('单极性非归零 NRZ 信号波形');
% 画出信号功率谱
figure;
periodogram(nrz);
xlabel('频率');
ylabel('功率');
title('单极性非归零 NRZ 信号功率谱');
```
下面是如何使用 MATLAB 画出 0,1 同概率的单极性归零 RZ 信号的波形和功率谱的代码示例:
```
% 设置信号长度
N = 1000;
% 生成 0,1 同概率的随机数序列
data = randi([0 1], 1, N);
% 生成单极性归零 RZ 信号
rz = zeros(1, N);
for i = 1:N
if data(i) == 0
rz(i) = -1;
else
rz(i) = 1;
end
end
% 画出信号波形
figure;
plot(rz);
xlabel('时间');
ylabel('幅度');
title('单极性归零 RZ 信号波形');
% 画出信号功率谱
figure;
periodogram(rz);
xlabel('频率');
ylabel('功率');
title('单极性归零 RZ 信号功率谱');
```
### 回答2:
假设要绘制的基带信号序列为x,可以按照以下步骤编写Matlab代码来绘制波形和功率谱:
(1)单极性非归零NRZ信号:
```matlab
% 设置信号参数
bitDuration = 1; % 每个比特的持续时间
bitRate = 1/bitDuration; % 比特速率
numBits = 100; % 信号中的比特数
% 生成随机的0和1序列
bits = randi([0 1], 1, numBits);
% 根据信号进行幅度调制
x = 2*bits - 1;
% 绘制波形
t = linspace(0, numBits*bitDuration, numBits+1);
stairs(t, x);
xlabel('Time');
ylabel('Amplitude');
title('Non-Return-to-Zero (NRZ) Signal');
% 计算功率谱
Fs = bitRate; % 采样频率等于比特速率
N = length(x); % 信号长度
X = fftshift(fft(x)); % 对信号进行傅里叶变换并进行频谱中心化
f = linspace(-Fs/2, Fs/2, N); % 构建频率轴
P = abs(X).^2/N; % 计算信号功率谱
% 绘制功率谱
figure;
plot(f, P);
xlabel('Frequency');
ylabel('Power');
title('Power Spectrum');
```
(2)单极性归零RZ信号:
```matlab
% 设置信号参数
bitDuration = 1; % 每个比特的持续时间
bitRate = 1/bitDuration; % 比特速率
numBits = 100; % 信号中的比特数
% 生成随机的0和1序列
bits = randi([0 1], 1, numBits);
% 构建归零RZ信号序列
x = [];
for i = 1:numBits
x = [x ones(1, bitDuration) zeros(1, bitDuration-1)];
if bits(i) == 1
x(end-bitDuration:end) = -1;
end
end
% 绘制波形
t = linspace(0, numBits*bitDuration*2, length(x));
stairs(t, x);
xlabel('Time');
ylabel('Amplitude');
title('Return-to-Zero (RZ) Signal');
% 计算功率谱
Fs = bitRate*2; % 采样频率为比特速率的两倍
N = length(x); % 信号长度
X = fftshift(fft(x)); % 对信号进行傅里叶变换并进行频谱中心化
f = linspace(-Fs/2, Fs/2, N); % 构建频率轴
P = abs(X).^2/N; % 计算信号功率谱
% 绘制功率谱
figure;
plot(f, P);
xlabel('Frequency');
ylabel('Power');
title('Power Spectrum');
```
以上代码可以绘制出输入参数所描述的基带信号的波形图和功率谱图。
### 回答3:
1. 单极性非归零NRZ信号的波形和功率谱的Matlab代码:
```matlab
% 设置参数
T = 1; % 符号时间长度
N = 100; % 符号数量
fs = 10/T; % 采样率
t = 0:1/fs:N*T-1/fs; % 时间序列
% 创建NRZ信号
bits = randi([0, 1], 1, N); % 随机生成0和1的序列
nrz_signal = repmat(bits, 1, fs); % 将0和1的序列重复fs次,构成nrz信号
% 画出波形
subplot(2,1,1);
plot(t, nrz_signal);
xlabel('时间');
ylabel('幅值');
title('单极性非归零NRZ信号波形');
% 计算功率谱
dt = 1/fs; % 时间间隔
df = 1/(N*T); % 频率间隔
power_spectrum = abs(fftshift(fft(nrz_signal))).^2 / (N*T); % 计算功率谱
% 画出功率谱
f = -fs/2:df:fs/2-df; % 频率序列
subplot(2,1,2);
plot(f, power_spectrum);
xlabel('频率');
ylabel('功率谱');
title('单极性非归零NRZ信号功率谱');
```
2. 单极性归零RZ信号的波形和功率谱的Matlab代码:
```matlab
% 设置参数
T = 1; % 符号时间长度
N = 100; % 符号数量
fs = 10/T; % 采样率
t = 0:1/fs:N*T-1/fs; % 时间序列
% 创建RZ信号
bits = randi([0, 1], 1, N); % 随机生成0和1的序列
rz_signal = [];
for i = 1:N
if bits(i) == 0
rz_signal = [rz_signal zeros(1,fs/2) zeros(1,fs/2)];
else
rz_signal = [rz_signal ones(1,fs/2) zeros(1,fs/2)];
end
end
% 画出波形
subplot(2,1,1);
plot(t, rz_signal);
xlabel('时间');
ylabel('幅值');
title('单极性归零RZ信号波形');
% 计算功率谱
dt = 1/fs; % 时间间隔
df = 1/(N*T); % 频率间隔
power_spectrum = abs(fftshift(fft(rz_signal))).^2 / (N*T); % 计算功率谱
% 画出功率谱
f = -fs/2:df:fs/2-df; % 频率序列
subplot(2,1,2);
plot(f, power_spectrum);
xlabel('频率');
ylabel('功率谱');
title('单极性归零RZ信号功率谱');
```
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