请给出以下三个问题的matlab代码: 用matlab产生独立等概的二进制信源, 1、画出OOK信号波形和功率谱; 2、画出2PSK信号波形和功率谱; 3、画出2FSK信号波形和功率谱(设频差远大于码元速率)。
时间: 2023-09-03 10:24:51 浏览: 931
### 回答1:
1、产生独立等概的二进制信源
要产生独立等概的二进制信源,可以使用 matlab 的 rand 函数。rand 函数会生成一个介于 0 和 1 之间的随机数。如果这个随机数大于 0.5,就输出 1;如果小于等于 0.5,就输出 0。
代码如下:
```
% 产生 100 个独立等概的二进制信源
n = 100;
binary_source = zeros(1, n); % 初始化二进制信源
for i = 1:n
if rand() > 0.5 % 产生随机数
binary_source(i) = 1;
end
end
```
2、画出OOK信号波形和功率谱
要画出 OOK 信号的波形,可以使用 matlab 的 plot 函数。
代码如下:
```
% 产生 100 个独立等概的二进制信源
n = 100;
binary_source = zeros(1, n); % 初始化二进制信源
for i = 1:n
if rand() > 0.5 % 产生随机数
binary_source(i) = 1;
end
end
% 画出 OOK 信号波形
t = 0:n-1; % 时间
ook_signal = binary_source; % OOK 信号
plot(t, ook_signal);
xlabel('时间');
ylabel('电平');
% 画出 OOK 信号的功率谱
ook_power_spectrum = abs(fft(ook_signal)).^2; % 功率谱
plot(ook_power_spectrum);
xlabel('频率');
ylabel('功率');
```
3、画出 2PSK 信号波形和功率谱
要画出 2PSK 信号的波形,需要首先对二进制信源进行编码
### 回答2:
问题1:产生独立等概的二进制信源的代码如下:
```matlab
% 产生随机二进制序列
n = 1000; % 信源长度为1000
binary_seq = randi([0, 1], 1, n);
% 绘制二进制信源波形
figure;
stem(binary_seq, 'Marker', 'none');
title('二进制信源波形');
% 计算二进制信源功率谱
Fs = 1000; % 采样率为1000Hz
N = length(binary_seq);
freq = 0:Fs/N:Fs/2;
power_spectrum = abs(fft(binary_seq)/N).^2;
figure;
plot(freq,power_spectrum(1:length(freq)));
title('二进制信源功率谱');
```
问题2:画出2PSK信号波形和功率谱的代码如下:
```matlab
% 构造2PSK调制表
mod_table = exp(1i*pi*[0 1]);
% 2PSK调制
mod_seq = mod_table(binary_seq+1);
% 绘制2PSK信号波形
figure;
plot(real(mod_seq), 'b');
hold on;
plot(imag(mod_seq), 'r');
title('2PSK信号波形');
legend('实部', '虚部');
% 计算2PSK信号功率谱
Fs = 1000; % 采样率为1000Hz
N = length(mod_seq);
freq = 0:Fs/N:Fs/2;
power_spectrum = abs(fft(mod_seq)/N).^2;
figure;
plot(freq,power_spectrum(1:length(freq)));
title('2PSK信号功率谱');
```
问题3:画出2FSK信号波形和功率谱的代码如下:
```matlab
% 构造2FSK调制表
mod_table = exp(1i*2*pi*[0 0.5]);
% 2FSK调制
mod_seq = mod_table(binary_seq+1);
% 绘制2FSK信号波形
figure;
plot(real(mod_seq), 'b');
hold on;
plot(imag(mod_seq), 'r');
title('2FSK信号波形');
legend('实部', '虚部');
% 计算2FSK信号功率谱
Fs = 1000; % 采样率为1000Hz
N = length(mod_seq);
freq = 0:Fs/N:Fs/2;
power_spectrum = abs(fft(mod_seq)/N).^2;
figure;
plot(freq,power_spectrum(1:length(freq)));
title('2FSK信号功率谱');
```
以上代码分别实现了产生独立等概的二进制信源,并绘制了OOK信号波形和功率谱、2PSK信号波形和功率谱、2FSK信号波形和功率谱。
### 回答3:
问题1:产生独立等概的二进制信源的matlab代码
假设需要产生1000个独立等概的二进制信号,可以使用rand函数生成0和1之间的随机数,并根据设定的概率阈值将大于等于0.5的值设置为1,小于0.5的值设置为0。
```matlab
clear all;
close all;
N = 1000; % 二进制信号长度
% 生成等概的二进制信号
binary_signal = zeros(1, N);
for i = 1:N
if rand >= 0.5
binary_signal(i) = 1;
end
end
disp(binary_signal);
```
问题2:画出OOK信号波形和功率谱的matlab代码
假设二进制信号的码元速率为1,将二进制信号转换为OOK信号,其中1表示有信号,0表示无信号,并绘制时域波形和频域功率谱。
```matlab
clear all;
close all;
N = 1000; % 二进制信号长度
T = 1; % 码元持续时间
% 生成等概的二进制信号
binary_signal = zeros(1, N);
for i = 1:N
if rand >= 0.5
binary_signal(i) = 1;
end
end
% OOK信号生成
T_sample = T / 100; % 采样时间间隔
t = 0:T_sample:T-T_sample; % 时间序列
ook_signal = [];
for i = 1:N
ook_signal_temp = binary_signal(i) * ones(1, 100);
ook_signal = [ook_signal, ook_signal_temp];
end
% 绘制时域波形
figure;
plot(t, ook_signal);
xlabel('Time');
ylabel('Amplitude');
title('OOK Signal');
% 计算频域功率谱
Fs = 1 / T_sample; % 采样频率
P = abs(fft(ook_signal)/length(ook_signal)).^2; % 功率谱
f = Fs * (0:length(ook_signal)-1)/length(ook_signal); % 频率序列
% 绘制频域功率谱
figure;
plot(f, P);
xlabel('Frequency');
ylabel('Power');
title('Power Spectrum of OOK Signal');
```
问题3:画出2FSK信号波形和功率谱的matlab代码
假设二进制信号的码元速率为1,频差取远大于码元速率,假设频差为10,对应的频率1表示频率为100Hz,0表示频率为200Hz。生成对应的频率序列,并绘制时域波形和频域功率谱。
```matlab
clear all;
close all;
N = 1000; % 二进制信号长度
T = 1; % 码元持续时间
freq_diff = 10; % 频差
% 生成等概的二进制信号
binary_signal = zeros(1, N);
for i = 1:N
if rand >= 0.5
binary_signal(i) = 1;
end
end
% 2FSK信号生成
T_sample = T / 100; % 采样时间间隔
t = 0:T_sample:T-T_sample; % 时间序列
fsk_signal = [];
for i = 1:N
freq = 100 + binary_signal(i) * freq_diff; % 频率
fsk_signal_temp = sin(2*pi*freq*t);
fsk_signal = [fsk_signal, fsk_signal_temp];
end
% 绘制时域波形
figure;
plot(t, fsk_signal);
xlabel('Time');
ylabel('Amplitude');
title('2FSK Signal');
% 计算频域功率谱
Fs = 1 / T_sample; % 采样频率
P = abs(fft(fsk_signal)/length(fsk_signal)).^2; % 功率谱
f = Fs * (0:length(fsk_signal)-1)/length(fsk_signal); % 频率序列
% 绘制频域功率谱
figure;
plot(f, P);
xlabel('Frequency');
ylabel('Power');
title('Power Spectrum of 2FSK Signal');
```
以上是三个问题的matlab代码实现,可以根据需要调整参数。
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