Matlab实现常用数字基带信号的波形和功率谱密度，归零码，不归零码绘制 上传版本.zip

clear all; close all Ts = 1; %码元周期 N_sample = 1000; %每个码元抽样点数 fs=N_sample; dt = Ts/N_sample; %抽样的时间间隔 N = 2000; %码元数 t = 0:dt:(N*N_sample-1)*dt; %!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! df = fs/length(t); f = -fs/2:df:fs/2-df; %定义频率矢量（频谱图的横坐标） % 基本码元 g(t) = 1 gt0 = zeros(1,N_sample); gt1 = ones(1,N_sample); %单极性不归零 gt2 = [ones(1,N_sample/2),zeros(1,N_sample/2)]; %单极性归零，占空比为0.5 gt3 = gt0-gt1; %双极性不归零 gt4 = [zeros(1,N_sample/2)-ones(1,N_sample/2),zeros(1,N_sample/2)];%双极性归零 %生成随机码元 random_code = randi([0,1],1,N); %单极性波形的最后结果 yt1 = zeros(1,N*N_sample-1); %单极性不归零NRZ波形 yt2 = zeros(1,N*N_sample-1); %单极性不归零NRZ波形 yt3 = zeros(1,N*N_sample-1); %双极性不归零NRZ波形 yt4 = zeros(1,N*N_sample-1); %双极性归零RZ波形 for i = 1:N if random_code(i) == 1 %得到波形图 yt1((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt1; %单极性不归零NRZ波形 yt2((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt2; %单极性归零RZ波形 yt3((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt1; %双极性不归零NRZ波形 yt4((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt2; %双极性归零RZ波形 else yt1((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt0; yt2((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt0; yt3((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt3; yt4((i-1)*N_sample+1:i*N_sample) = gt4; end end %********************************************************************* %求单极性不归零时域波形于波功率谱密度 figure(1) plot(t,yt1,'LineWidth',1.5); axis([0 20 -0.1 1.1]); title('二进制单极性不归零NRZ波形'); xlabel('时间t/s'); grid; figure(2) fmt=fft(yt1); % 对时域信号进行FFT变换，计算其频谱 fmt=fftshift(fmt); fmt=abs(fmt); fmt_dB=fmt.^2/Ts; maxF=max(fmt_dB); fmt_dB=fmt_dB/maxF; fmt_dB= 10*log10(fmt_dB +eps); plot(f,fmt_dB);grid on; axis([-6 6 -80 0]); xlabel('频率(Hz)');ylabel('功率谱幅度值(dB)'); title('二进制单极性不归零NRZ波形功率谱密度(db)'); %********************************************************************* %********************************************************************* %求单极性归零时域波形与波功率谱密度 figure(3) plot(t,yt2,'LineWidth',1.5); title('二进制单极性归零RZ波形'); xlabel('时间t/s'); axis([0,20,-0.09,1.1]); %画出单极性归零RZ波形功率谱密度 grid; figure(4) fmt=fft(yt2); % 对时域信号进行FFT变换，计算其频谱 fmt=fftshift(fmt); fmt=abs(fmt); fmt_dB=fmt.^2/Ts; maxF=max(fmt_dB); fmt_dB=fmt_dB/maxF; fmt_dB= 10*log10(fmt_dB +eps); plot(f,fmt_dB);grid on; axis([-6 6 -80 0]); xlabel('频率(Hz)');ylabel('功率谱幅度值(dB)'); title('二进制单极性归零RZ波形功率谱密度(db)'); %********************************************************************* %********************************************************************* %求双极性不归零时域波形与波功率谱密度 figure(5) plot(t,yt3,'LineWidth',1.5); title('二进制双极性不归零波形'); xlabel('时间t/s'); axis([0 20 -1.1 1.1]) grid; figure(6) fmt=fft(yt3); % 对时域信号进行FFT变换，计算其频谱 fmt=fftshift(fmt); fmt=abs(fmt); fmt_dB=fmt.^2/Ts; maxF=max(fmt_dB); fmt_dB=fmt_dB/maxF; fmt_dB= 10*log10(fmt_dB +eps); plot(f,fmt_dB);grid on; axis([-6 6 -80 0]); xlabel('频率(Hz)');ylabel('功率谱幅度值(dB)'); axis([-6 6 -55 25]) title('二进制双极性不归零波形功率谱密度(db)'); %********************************************************************* %********************************************************************* %求双极性归零时域波形与波功率谱密度 figure(7) plot(t,yt4,'LineWidth',1.5); title('二进制双极性归零波形'); xlabel('时间t/s'); axis([0 20 -1.1 1.1]) grid; figure(8) fmt=fft(yt4); % 对时域信号进行FFT变换，计算其频谱 fmt=fftshift(fmt); fmt=abs(fmt); fmt_dB=fmt.^2/Ts; maxF=max(fmt_dB); fmt_dB=fmt_dB/maxF; fmt_dB= 10*log10(fmt_dB +eps); plot(f,fmt_dB);grid on; axis([-6 6 -80 0]); xlabel('频率(Hz)');ylabel('功率谱幅度值(dB)'); axis([-6 6 -55 25]) title('二进制双极性归零波形功率谱密度(db)'); %********************************************************************* %********************************************************************* %求单极性不归零四进制波形与波功率谱密度 yt5 = zeros(1,N*fs); random_code4 = randi([0,3],1,N); for i = 1:N if random_code4(i) == 0 %得到波形图 yt5((i-1)*fs+1:i*fs) = gt0; %四进制单极性不归零NRZ波形 elseif random_code4(i) == 1 yt5((i-1)*fs+1:i*fs) = gt1; elseif random_code4(i) == 2 yt5((i-1)*fs+1:i*fs) = 2*gt1; else yt5((i-1)*fs+1:i*fs) = 3*gt1; end end figure(9); plot(t,yt5,'LineWidth',2); title('四进制单极性不归零基带信号'); xlabel('时间(s)'); ylabel('电压值(V)'); grid on; axis([0 20 -0.1 3.1]) f5=fft(yt5); fmt5 = fftshift(f5); fmtA5=abs(fmt5); fmtA5_dB=fmtA5.^2/Ts; maxF5=max(fmtA5_dB); fmtA5_dB=fmtA5_dB/maxF5; fmtA5_dB=10*log10(fmtA5_dB+eps); figure(10); plot(f,fmtA5_dB,'LineWidth',1); title('四进制单极性不归零基带信号功率谱(dB)'); xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱幅度值(dB)'); grid on; axis([-6 6 -80 0]) %********************************************************************* %********************************************************************* %求单极性不归零八进制波形与波功率谱密度 yt6 = zeros(1,N*fs); random_code8 = randi([0,7],1,N); for i = 1:N if random_code8(i) == 0 %得到波形图 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = gt0; %八进制单极性不归零NRZ波形 elseif random_code8(i) == 1 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = gt1; elseif random_code8(i) == 2 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 2*gt1; elseif random_code8(i) == 3 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 3*gt1; elseif random_code8(i) == 4 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 4*gt1; elseif random_code8(i) == 5 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 5*gt1; elseif random_code8(i) == 6 yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 6*gt1; else yt6((i-1)*fs+1:i*fs) = 7*gt1; end end figure(11); plot(t,yt6,'LineWidth',2); title('八进制单极性不归零基带信号'); xlabel('时间(s)'); ylabel('电压值(V)'); grid on; axis([0 20 -0.1 7.1]) f6=fft(yt6); fmt6 = fftshift(f6); fmtA6=abs(fmt6); fmtA6_dB=fmtA6.^2/Ts; maxF6=max(fmtA6_dB); fmtA6_dB=fmtA6_dB/maxF6; fmtA6_dB=10*log10(fmtA6_dB+eps); figure(12); plot(f,fmtA6_dB,'LineWidth',1); title('八进制单极性不归零基带信号功率谱(dB)'); xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱幅度值(dB)'); grid on; axis([-6 6 -80 0])