现代通信原理A.1-a：仿真确定信号波形与频谱（Matlab版）

1、系统仿真参数设置

仿真开始时间：T_start
仿真结束时间：T_stop
仿真持续时间：T=T_stop-T_start
采样时间：T_sample
采样速率：f_sample=1/T_sample
采样点数：N_sample=T/T_sample
频率分辨率：f_res=f_sample/N_sample

2、示例：生成单音信号波形

下面代码用来仿真单音信号f(t)=Acos⁡2πf0tf(t)=A\cos2\pi f_0tf(t)=Acos2πf0t。

%生成单音信号：
clear;
%------------------
%系统参数设置
%-----------------
T_start=0;%开始时间
T_stop=1;%截止时间
T=T_stop-T_start;%仿真持续时间
T_sample=0.01;%采样间隔
f_sample=1/T_sample; % 采样速率
N_sample=T/T_sample;% 采样点数%-----------------
%单音信号参数设置
%-----------------
A=10;%幅度
f0=10;%频率
theta=0;%初始相位%-----------------
%单音信号产生与波形绘制
%-----------------
n=0:N_sample;
f=A*cos(2*pi*f0*n*T_sample+theta);
figure(1);
plot(n*T_sample,f);

生成波形如下图所示。

下面我们再来看信号的频谱。这里调用matlab中的函数fft()。

%生成单音信号：
clear;
%------------------
%系统参数设置
%-----------------
T_start=0;%开始时间
T_stop=100;%截止时间
T=T_stop-T_start;%仿真持续时间
T_sample=1/2^6;%采样间隔
f_sample=1/T_sample; % 采样速率
N_sample=T/T_sample;% 采样点数%-----------------
%单音信号参数设置
%-----------------
A=10;%幅度
f0=10;%频率
theta=0;%初始相位%-----------------
%频谱特性
%-----------------
f_res=f_sample/N_sample;%频率分辨率
f_max=f_res*N_sample/2;%最大频率
F=abs(fft(f));
F_rearrange=[F(N_sample/2+1:N_sample-1),F(1:N_sample/2)];
plot((-N_sample/2+1:N_sample/2-1)*f_res,F_rearrange(1:N_sample-1));

可以得到频谱特性如下图所示。

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