利用MATLAB实现信号的AM调制与解调

matlab am信号调制度计算标题，使用MATLAB计算AM信号的调制度。

在通信系统中，调制度是指调制信号的幅度变化范围与载波幅度的比值。

在AM（幅度调制）信号中，调制度通常用来衡量调制信号的幅度变化程度，它对于调制信号的质量和系统性能具有重要意义。

在本文中，我们将使用MATLAB来计算AM信号的调制度。

首先，我们需要生成一个AM信号。

假设我们有一个调制信号为m(t)，载波信号为c(t)，则AM信号可以表示为：s(t) = (1 + m(t)) c(t)。

接下来，我们将利用MATLAB来计算AM信号的调制度。

我们可以使用以下步骤：1. 生成调制信号m(t)和载波信号c(t)的数据。

2. 计算AM信号s(t)的幅度变化范围。

3. 计算调制度，即调制信号的幅度变化范围与载波幅度的比值。

以下是MATLAB代码示例：matlab.% 生成调制信号m(t)和载波信号c(t)的数据。

t = 0:0.01:1; % 时间范围。

fm = 1; % 调制信号频率。

fc = 10; % 载波信号频率。

m = sin(2pifmt); % 调制信号。

c = sin(2pifct); % 载波信号。

% 计算AM信号s(t)。

s = (1 + m) . c;% 计算AM信号的幅度变化范围。

Amax = max(s);Amin = min(s);A = (Amax Amin) / 2;% 计算调制度。

modulation_index = A / max(abs(m));disp(['AM信号的调制度为，',num2str(modulation_index)]);通过以上代码，我们可以计算出AM信号的调制度。

调制度的数值可以帮助我们评估调制信号的幅度变化程度，从而对通信系统的性能进行分析和优化。

在实际的通信系统设计中，了解和计算调制度是非常重要的。

通过使用MATLAB进行调制度的计算，我们可以更好地理解和分析AM信号的特性，为通信系统的设计和优化提供有力支持。

基于Matlab的模拟调制与解调（开放实验）一、实验目的（一）了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理（二）掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调（包络检波）（三）掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调（四）掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理（一）滤波法幅度调制（线性调制）（二）常规调幅（AM）1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m（三）抑制载波双边带调制（DSB-SC）1、DSB表达式2、DSB波形和频谱（四）单边带调制（SSB）（五）相关解调与包络检波四、实验过程（一）熟悉相关内容原理 （二）完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+，载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调（1）写出AM 信号表达式，编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制，并分别作出3种调幅系数（1,1,1m m m >=<）下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。

代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像（2）编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调，并作出图形。

目录第一章绪论.....................................................................................................................................1 1.1 背景以及意义..................................................................................................................1 1.2 发展前景 (1)第二章AM 信号的原理以及特点.................................................................................................4 2.1 噪声模型 (4)2.1.1 噪声的分类 (4)2.1.2 本文噪声模型 (4)2.2 通用调制模型 (5)2.3.1 AM 信号数字模型以及特点 (6)8 AM 信号的非相干解调 (8)3.4 抗噪声性能的分析模型 (9)3.5 相干解调的抗噪声性能............................................................................................. . 9 3.6 非相干解调的抗噪声性能.. (11)3.6.1 大信噪比的情况 (11)3.6.2 小信噪比情况 (12)第四章仿真结果及结论 (13)参考文献(References) (18)致谢 (19)附录 (20)基于MATLAB 的AM 信号的调制与解调摘要: 摘要:现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号模拟电路里面经常要用到调制与解调,而AM 的调制与解调是最基本的,也是经常用到的.用AM 调制与解调可以在电路里面实现很多功能, 制造出很多有用又实惠的电子产品, 为我们的生活带来便利. 在我们日常生活中用的收音机也是采用了AM 调制方式,而且在军事民用领域都有十分重要的研究课题.本文主要的研究内容是了解AM 信号的数学模型及调制方式以及其方法.不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果,那种方法更好,作出比较.要求是进行双音及以上的AM 信号的调制与解调.先从AM 的调制研究,研究它的功能及在现实生活中的运用.其次研究AM 的解调,以及一些有关的知识点,以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它.从单音AM 信号的数学模型及调制解调方式出发,得出双音AM 信号的数学模型及其调制与框图调制解调波形.利用MATLAB 编程语言实现对双音AM 信号的调制与解调,给出不同信噪比情况下的解调结果对比. 关键词:AM 信号,调制,解调,信噪比,MA TLAB 关键词第二章AM 信号的原理以及特点2.2 通用调制模型从理论上来说,各种信号都可以用正交调制的方法来实现,其时域形式都可以表示为: s (t ) = I (t ) cos(ω0t ) + Q(t ) sin(ω0t ) 若调制信号在数字域上实现时要对式(2.2.1)进行数字化: (2.2.1) nω nω s (n) = I (n) cos 0 + Q(n) sin 0 ωs ωs (2.2.2) 从式(2.2.1)和式(2.2.2)可以看出, 调制信号的信息都应该包括在I (t ) 和Q (t ) 内. 2.2.1 图给出了调制信号的正交调制框图. 本文规定所有调制信号所调制时所用载波的初始相位均为0, 在后面的分析中不再另作说明. cos(ω0t ) 信源I 多相滤波相乘相加信源Q 多相滤波相乘sin(ω0t ) 图2.2.1 调制信号正交调制框图5 2.3 AM 信号的调制原理2.3.1 AM 信号数字模型以及特点AM 是指调制信号去控制高频载波的幅度,使其随调制信号呈线性变化的过程.AM 信号的调制原理模型如下[6]: 图 2.3.1 AM 信号的调制原理模型M(t)为基带信号,它可以是确知信号,也可以是随机信号,但通常认为它的平均值为0. 载波为 C ( t ) = A0 cos( w C t + ￠0 ) 上式中, A0 为载波振幅, Wc 为载波角频率0 为载波的初始相位. 2.3.2 AM 信号的波形和频谱特性(2.3.1) 虽然实际模拟基带信号m(t)是随机的,但我们还是从简单入手, 先考虑m(t)是确知信号的傅氏频谱,然后在分析m(t)是随机信号时调幅信号的功率谱密度. 可知[7] S AM = [ A0 + m( t )]cosw c t = A0 cosw c t + m( t )cosw c t 设m(t)的频谱为M(w) ,由傅氏变换的理论可得已调信号(2.3.2) 1 S AM ( w ) = лA 0 [δ(w - w c ) + δ(w + w c )] + [ M (w - w c ) + M (w + w c )] 2 AM 的波形和相应的频谱图如下(2.3.3) 6 图2.3.2 AM 信号的时域波形及其频谱可以看出,第一:AM 的频谱与基带信号的频谱呈线性关系,只是将基带信号的频谱搬移,并没有产生新的频谱成分,因此AM 调制属于线性调制;第二:AM 信号波形的包络与基带信号成正比,所以AM 信号的解调即可以采用相干解调,也可以采用非相干解调(包络检波) .第三:AM 的频谱中含有载频和上,下两个边带,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息,股已调波形的带宽为原基带信号带宽的两倍,即BAM = 2 f 其中f H 为调制信号的最高频率. H (2.3.4) 7第三章AM 信号的解调原理以及特点3.1 AM 信号的解调原理及方式解调是将位于载波的信号频谱再搬回来,并且不失真的恢复出原始基带信号. 解调的方式有两种[6]:相干解调与非相干解调.相干解调适用于各种线性调制系统,非相干解调一般适用幅度调制(AM)信号.3.2 AM 信号的相干解调所谓相干解调是为了从接受的已调信号中, 不失真地恢复原调制信号, 要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相.相干载波的一般模型如下: 图 3.2.1 AM 信号的相干解调原理框图将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得S AM ( t) cosw c t = [ A0 + m(t )] cos 2 wc t 1 1 = [ A0 + m(t )] + [ A0 + m(t )] cos 2 wc t 2 2 原始的调制信号(3.2.1) 由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出1 M 0 (T ) = [ A0 + M (T )] 2 不到满足,则会破坏原始信号的恢复.3.3 AM 信号的非相干解调(3.2.2) 相干关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波. 如果同频同相位的条件得所谓非相干解调是在接收端解调信号时不需要本地载波, 而是利用已调信号中的包络信号来恢复原基带信号[7].因此,非相干解调一般只适用幅度调制(AM)系统.忧郁包络解调器电路简单,效率高,所以几乎所有的幅度调制(AM)接收机都采用这种电路.如下为串联型包络检波器的具体电路. 图 3.3.1 AM 信号的非相干解调原理8 当RC 满足条件1 w c ≤ RC ≤ 1 w h 时,包络检波器的输出基本与输入信号的包络变化呈线性关系,即m(t) A0 + m(t) = o 其中, A0 ≥ m(t) .隔去直流后就得到原信号m(t ) max3.4 抗噪声性能的分析模型(3.3.1) 各种线性已调信号在传输过程中不可避免地要受到噪声的干扰, 为了讨论问题的简单起见,我们这里只研究加性噪声对信号的影响.因此,接收端收到的信号是发送信号与加性噪声之[8]. 由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响, 因而调制系统的抗噪声性能主要用解调器的抗噪声性能来衡量. 为了对不同调制方式下各种解调器性能进行度量, 通常采用信噪比增益G(又称调制制度增益)来表示解调器的抗噪声性能,即[9] G= 输出信噪比S 0 N 0 = 输入信噪比S i N i (3.4.1) 有加性噪声时解调器的数学模型如图图3.4.1 AM 信号的解调原理图图中S m (t ) 为已调信号,n(t)为加性高斯白噪声. S m (t ) n(t)首先经过一带通滤波器, 滤出有用信号,滤除带外的噪声.经过带通滤波器后到达解调器输入端的信号为S m (t ) ,噪声为高斯窄带噪声n i (t ) ,显然解调器输入端的噪声带宽与已调信号的带宽是相同的.最后经解调器解调输出的有用信号为m 0 (t ) ,噪声为n0 (t ) ..5 相干抗噪声性能各种线性调制系统的相干解调模型如下图所示. 9 图3.5.1 线性调制系统的相干解调模型图中S m (t ) 可以是各种调幅信号,如AM,DSB,SSB VSB,带通滤波器的带宽等于已调信号带宽[10].下面讨论各种线性调制系统的抗噪声性能[11]. AM 信号的时域表达式为S AM ( t ) = [ A0 + m( t )]cosw c t 通过分析可得AM 信号的平均功率为(3.5.1) ( S i ) AM = A02 m 2 ( t ) + 2 2 (3.5.2) 又已知输入功率N i = n 0 B , 其中B 表示已调信号的带宽. 由此可得AM 信号在解调器的输入信噪比为( S i N i ) AM = AM 信号经相干解调器的输出信号为2 A02 + m 2 ( t ) A0 + m 2 ( t ) = 2n 0 B AM 4n 0 f H (3.5.3) m 0 (t) = 因此解调后输出信号功率为1 m( t ) 2 1 2 m (t ) 4 (3.5.4) 2 ( S 0 ) AM = m 0 ( t ) = (3.5.5) 在上图中输入噪声通过带通滤波器之后,变成窄带噪声n i ( t ) ,经乘法器相乘后的输出噪声为n p (t) = n i (t)cosw c t = [n c (t)cosw c t-n s (t)sinw c t]cosw c t = 经LPF 后, 1 1 n c (t) + [nc (t)cos2w c t-n s (t)sin2w c t] 2 2 1 n c (t ) 2 (3.5.6) n 0 (t) = 因此解调器的输出噪声功率为(3.5.7) 10 2 N 0 = n 0 (t) = 1 2 1 n c (t ) = N i 4 4 m 2 (t) m 2 (t ) = n0B 2n 0 f H (3.5.8) 可得AM 信号经过解调器后的输出信噪比为( S 0 N 0 ) AM = (3.5.9) 由上面分析的解调器的输入,输出信噪比可得AM 信号的信噪比增益为G AM =3.6 非相干抗噪声性能S0 N 0 2m 2 ( t ) = Si N i A02 + m 2 ( t ) (3.5.10) 只有AM 信号可以采用非相干解调[12].实际中,AM 信号常采用包络检波器解调,有噪声时包络检波器的数字模型如下: 图 3.6.1 有噪声时包络检波器的数字模型设包络检波器输入信号S m ( t ) 为S m ( t ) = [ A0 + m( t )]cosw c t ,其中A0 ≥ m( t ) max 输入噪声n i ( t ) 为(3.6.1) ni ( t ) = n c ( t )cosw c t - n s ( t )sinw c t 显然,解调器输入信噪功率(3.6.2) A02 m 2 ( t ) Si = +2 2 噪声功率(3.6.3) N i = n i2 ( t ) = n 0 B 3.6.1 大信噪比的情况(3.6.4) 所谓大信噪比是指输入信号幅度远大于噪声幅度[13].即满足条件A0 + m(t) n i (t) 由此可知,包络检波器输出的有用信号是m(t) ,输出噪声是n c (t) ,信号与噪声是分开的. 直流成分A0 可被低通滤波器滤除.故输出的平均信号功率及平均噪声功率分别为11 S0 = m 2 (t) 2 N 0 = n c ( t ) = n i2 ( t ) = n 0 B (3.6.5) 于是,可以得到G AM S0 N 0 2m 2 ( t ) = = Si N i A02 + m 2 ( t ) (3.6.7) 此结果与相干解调时得到的噪声增益一致.可见在大噪声比情况下,AM 信号包络检波器的性能几乎与相干解调性能相同. 3.6.2 小信噪比情况所谓小信噪比是指噪声幅度远大于信号幅度.在此情况下,包络检波器会把有用信号扰乱成噪声,即有用信号"淹没"在噪声中,这种现象通常称为门限效应.进一步说,所谓门限效应, 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后, 检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象[14-16]. 小信噪比输入时,包络检波器输出信噪比计算很复杂,而且详细计算它一般也无必要. 12。

郑州轻工业学院课程设计任务书题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程级班学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：利用MATLAB对信号()()⎪⎩⎪⎨⎧≤=其他,0t,1002ttSatm进行AM调制，载波信号频率为1000Hz，调制深度为0.5。

t0=0.2;首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。

然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。

基本要求：1、掌握利用MATLAB实现信号AM调制与解调的方法。

2、学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。

3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。

主要参考资料：1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.112、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004.完成期限：2014.6.9—2014.6.13指导教师签名：课程负责人签名：2014年6月5日目录摘要 (1)1.matlab简介 (2)1.1matlab基本功能 (2)1.2matlab应用 (2)2.系统总体设计方案 (4)2.1调制信号 (4)2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (4)2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (4)2.1.3 matlab实现载波的仿真 (5)2.2信号的幅度调制 (6)2.2.1信号的调制 (6)2.2.2幅度调制原理 (6)2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (8)2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (8)2.2.5 幅度调制前后的比较 (9)2.3已调信号的解调 (9)2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (9)2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (11)2.3.3信号解调前后的比较 (12)结论与展望 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调，而信号幅度调制与解调是最基本，也是经常用到的。

基于MATLAB的AM信号的调制与解调（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1203班，陕西汉中723003）指导教师：井敏英[摘要]：本文主要的研究内容是了解AM信号的数学模型及调制方式以及其解调的方法。

不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果，那种方法更好，作出比较。

进行AM信号的调制与解调。

先从AM的调制研究，研究它的功能及在现实生活中的运用。

其次研究AM的解调，以及一些有关的知识点，以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它。

从AM信号的数学模型及调制解调方式出发，得出AM调制与解调的框图和调制解调波形。

利用MA TLAB编程语言实现对AM 信号的调制与解调，给出不同信噪比情况下的解调结果对比。

[关键词]：AM信号;调制;解调;信噪比MATLAB.Modulation and demodulation of AM signalbased on MATLAB(Grade 2012,Class 3,Major of Communication Engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor: Jing Mingying[Abstract]: The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods,the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulation signal to noise ratio compared the results.[Keywords]: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB目录1.绪论背景以及意义现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。

基于MATLAB的AM信号的调制与解调（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1203班，陕西汉中723003）指导教师：井敏英[摘要]：本文主要的研究内容是了解AM信号的数学模型及调制方式以及其解调的方法。

不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果，那种方法更好，作出比较。

进行AM信号的调制与解调。

先从AM的调制研究，研究它的功能及在现实生活中的运用。

其次研究AM的解调，以及一些有关的知识点，以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它。

从AM信号的数学模型及调制解调方式出发，得出AM调制与解调的框图和调制解调波形。

利用MA TLAB编程语言实现对AM 信号的调制与解调，给出不同信噪比情况下的解调结果对比。

[关键词]：AM信号;调制;解调;信噪比MATLAB.Modulation and demodulation of AM signalbased on MATLAB(Grade 2012,Class 3,Major of Communication Engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor: Jing Mingying[Abstract]: The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods, the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulation signal to noise ratio compared the results.[Keywords]: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB目录1.绪论 (1)1.1 背景以及意义 (1)1.2 发展前景 (1)2. AM信号调制原理以及特点 (3)2.1 噪声模型 (3)2.1.1 噪声的分类 (3)2.1.2 本文噪声模型 (3)2.2 通用调制模型 (4)2.3 AM信号的调制原理 (4)2.3.1 AM信号数字模型以及特点 (4)2.3.2 AM信号的波形和频谱特性 (5)3. AM信号的解调原理以及特点 (6)3.1 AM信号的解调原理及方式 (6)3.2 AM信号的相干解调 (6)3.3 AM信号的非相干解调 (6)4. 抗噪声性能的分析模型 (7)4.1 相干解调的抗噪声性能 (7)4.2非相干解调的抗噪声性能 (9)4.3小信噪比情况 (9)5. AM调制与解调的仿真 (9)5.1 AM调制 (9)5.1.1 建立仿真模型 (9)5.1.2 参数设置 (10)5.1.3 仿真波形图 (12)5.2 AM信号的解调仿真 (13)5.2 .1AM相干解调模型仿真 (13)5.2.2参数设置 (13)5.2.3 仿真波形图 (14)5.2.4相干解调抗噪声性能分析 (15)6.AM信号的频谱分析 (16)7.总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1.绪论1.1 背景以及意义现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。

使用Matlab进行信号调制和解调技术信号调制和解调是通信系统中非常重要的环节，它们能够将原始信号转换为适合传输的调制信号，并在接收端将其恢复为原始信号。

Matlab是一种功能强大的工具，提供了丰富的信号处理函数和算法，可以方便地进行信号调制和解调的研究与实现。

本文将介绍如何使用Matlab进行信号调制和解调技术，并通过实例展示其在通信系统中的应用和效果。

一、调制技术概述调制技术是将需要传输的信息信号转换为载波信号的过程。

常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

调制的目的是将低频信号转换为高频信号，使得信号能够在较长距离传输，并能够通过信道传输到接收端。

在Matlab中，可以使用内置函数如ammod、fmmod和pmmod来实现不同的调制技术。

以幅度调制为例，可以使用ammod函数来实现。

下面给出一个简单的幅度调制实例。

```matlabfs = 1000; % 采样频率t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列fc = 100; % 载波频率Ac = 1; % 载波幅度ym = sin(2*pi*10*t); % 原始信号ym_mod = ammod(ym, fc, fs, Ac); % 幅度调制```上述代码中，首先定义了采样频率fs、时间序列t、载波频率fc和载波幅度Ac。

然后，生成了一个原始信号ym，其中使用了sin函数生成了一个频率为10Hz的正弦波。

最后使用ammod函数对原始信号进行幅度调制，得到了调制后的信号ym_mod。

二、解调技术概述解调技术是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。

解调技术主要包括幅度解调（AM）、频率解调（FM）和相位解调（PM）。

解调的目的是从调制信号中提取出原始信号，以实现信息的传输。

在Matlab中，可以使用内置函数如amdemod、fmdemod和pmdemod来实现不同的解调技术。

以幅度解调为例，可以使用amdemod函数来实现。

计算机类课程设计设计与制作成绩（五级制）指导老师签字年月日教研室意见教研室主任签字年月日备注：学生除填写本表相应的内容外，还应撰写一份完整的设计与制作报告MATLAB AM[ ] AMAMAM[ ]AM ; ; ; MATLAB.Modulation and demodulation of AM signal1203723003AM AMAMMATLABAM计算机类课程设计based on MATLAB(Grade 2012,Class 3,Major of Communi cati on Engin eeri ng,School of Physics and Telecom mun icati on Engin eeri ng of Shaa nxi Uni versity of Tech no logy,Ha nzhong 723000,Shaa nxi)Tutor: Ji ng Mi ngyi ng[Abstract]: The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulati on first study of its function and in real life use. AM demodulati on followed by research, as well as some related kno wledge, as well as through its use of com mun icati ons more in-depth un dersta nding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods, the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulati on and modulati on and demodulati on waveforms. MATLAB program ming Ian guage to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulati on sig nal to no ise ratio compared the results.[Keywords]: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB1 (1)1.1 (1)1.2 (1)2. AM (3)2.1 .32.1.1 32.1.2 32.2 .42.3 AM 42.3.1 AM 42.3.2 AM 53. AM 63.1 AM (6)3.2 AM (6)3.3 AM (6)4. 74.1 .74.2 .94.3 .95. AM 95.1 AM (9)5.1.1 95.1.2 105.1.3 125.2 AM 135.2 .1AM 135.2.2 135.2.3 145.2.4 156. AM 167 (20) (21) (22)1■绪论1.1背景以及意义现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。

通信专业课程设计一（论文）太原科技大学课程设计（论文）设计(论文)题目：基于MATLAB的AM信号的调制与解调姓名张壮阔学号 200822080132班级通信082201H学院华科学院指导教师郑秀萍2011年12 月23 日太原科技大学课程设计（论文）任务书学院（直属系）：华科学院电子信息工程系时间：2011年12月9日学生姓名张壮阔指导教师郑秀萍设计（论文）题目基于MATLAB的AM信号的调制与解调主要研究内容1.通过满调幅情况下的，欠调幅情况下的以及过调幅情况下的已调的AM信号波形，研究双音信号的调制。

2.通过信噪比为-5dB时的过调幅情况下，满调幅情况下的AM 信号在信噪比为-5dB，0dB和5dB情况下的相干解调波形，研究双音信号的解调。

研究方法基于MATLAB的波形模拟系统，模拟需要的各种情况下的波形情况。

主要技术指标(或研究目标) 1、基于MATLAB的波形模拟系统的建立；2、AM信号的调制与解调。

教研室意见教研室（负责人）签字：年月日目录通信专业课程设计一（论文） (1)太原科技大学课程设计（论文）任务书 (2)第1章绪论.................................................................................................................................................... - 2 -1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景.............................................................................. - 2 -1.2 本文研究的主要内容..................................................................................................................... - 2 -第2章AM信号调制解调的原理以及特点 .................................................................................................... - 4 -2.1 噪声模型......................................................................................................................................... - 4 -2.1.1噪声的分类........................................................................................................................... - 4 -2.1.2本文噪声模型....................................................................................................................... - 4 -2.2 通用调制模型................................................................................................................................. - 5 -2.3 AM信号的调制原理...................................................................................................................... - 6 -2.4 AM信号的解调原理及方式.......................................................................................................... - 6 -2.5 抗噪声性能的分析模型................................................................................................................. - 6 -2.6 相干解调的抗噪声性能.............................................................................................................. - 7 -第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论 .............................................................................. - 9 -3.1 设定的双音信号............................................................................................................................. - 9 -3.2基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果......................................................................... - 9 -参考文献........................................................................................................................................................ - 14 -附录.............................................................................................................................................................. - 17 -基于MATLAB的AM信号的调制与解调第1章绪论1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。

基于maltlab的调制与解调1. 简介Maltlab是一种非常常用的数学软件，广泛应用于科学和工程领域。

Maltlab在通信系统中也有着重要的作用，尤其在调制与解调的模拟和仿真方面。

调制与解调是数字通信中的重要环节，它涉及到信号的编码和解码，对于数字通信系统的设计和优化有着重要的意义。

2. 调制调制是指将数字信号转换成模拟信号的过程。

在数字通信系统中，常用的调制方式有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

在Maltlab中，可以通过信号处理工具箱来进行调制过程的模拟和仿真。

需要生成一个数字信号，然后通过调制器将其转换成模拟信号。

可以通过Maltlab提供的函数来实现不同调制方式的模拟。

3. 解调解调是指将模拟信号转换成数字信号的过程。

在数字通信系统中，常用的解调方式和调制方式对应。

用于解调AM信号的方法就是通过包络检波器。

Maltlab同样可以通过信号处理工具箱来进行解调过程的模拟和仿真。

可以通过使用不同的解调算法来实现解调过程，并通过Maltlab的仿真工具来观察解调后的数字信号。

4. 应用调制与解调是数字通信系统中的核心环节，对于系统的性能和稳定性有着重要的影响。

通过Maltlab可以方便地对调制与解调过程进行模拟和仿真，帮助工程师更好地理解系统的工作原理，并对系统进行优化和改进。

Maltlab在通信系统中的应用已经非常广泛，通过Maltlab可以方便地对调制与解调的过程进行数学建模和仿真，帮助工程师进行系统设计和性能评估。

总结Maltlab作为一种强大的数学软件，在通信系统中有着广泛的应用。

调制与解调作为数字通信系统中的重要环节，对系统的性能和稳定性有着重要的影响。

通过Maltlab可以方便地进行调制与解调过程的模拟和仿真，帮助工程师更好地理解系统的工作原理，并对系统进行优化和改进。

通过Maltlab的支持，调制与解调的研究和应用将会得到更好的推动，为数字通信系统的发展和改进提供更好的技术支持。

MATLAB实现信号的调制与解调调制与解调是数字通信系统中重要的技术，它们用于将信息信号转换为适合传输的调制信号，并在接收端将调制信号还原为原始的信息信号。

在MATLAB中，可以通过使用信号处理工具箱的函数实现信号的调制与解调。

下面将详细介绍信号的调制与解调的MATLAB实现方法。

一、信号的调制调制是将信息信号转换为调制信号的过程。

常见的调制方法包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

下面以振幅调制为例，介绍信号的调制方法。

1.生成调制信号首先，需要生成调制信号。

假设我们有一个原始的音频信号，可以使用MATLAB的`audioread`函数读取音频文件，并使用`resample`函数进行重采样。

```matlab[y, fs] = audioread('original_audio.wav');y_resampled = resample(y, fs_new, fs);```2.进行振幅调制接下来，将原始音频信号进行振幅调制。

可以使用MATLAB中的`ammod`函数进行调制。

```matlabAc=1;%载波幅度t = (0:length(y_resampled)-1)/fs_new;modulated_signal = ammod(y_resampled, fc, fs_new, Ac);```3.可视化调制信号最后，可以使用MATLAB的`plot`函数对调制信号进行可视化。

```matlabfigure;plot(t, modulated_signal);xlabel('Time (s)');ylabel('Modulated Signal');title('Amplitude Modulated Signal');```二、信号的解调解调是将调制信号还原为原始信号的过程。

下面以振幅调制为例，介绍信号的解调方法。

利用MATLAB 仿真AM/DSB 调制解调系统一、 系统概述利用MATLAB 的GUI 设计一个仿真AM/DSB 调制解调的系统。

输入不同的参数，产生不同的载波信号、调制信号、调幅信号、解调后信号、滤波后信号。

其中，调幅有标准调幅（AM ）和双边带调幅（DSB ）两种方案，而滤波器也有FIR 低通滤波和IIR 低通滤波两种选择。

二、背景知识1.振幅调制所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。

这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。

振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。

在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM ）。

为了提高传输的效率，还有载波受到抑制的双边带调幅波（DSB ）和单边带调幅波（SSB ）。

本系统采用AM 与DSB 两种调制方式。

设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号（基带信号）为)(t m 。

根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ： )]()([2)(c c m M M A S ωωωωω-++= 3.信号解调从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。

对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。

解调是调制的逆过程。

可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。

4.滤波器解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。

低通滤波器种类繁多，每一种原理各不相同。

本系统有FIR 与IIR 两种滤波器可供选择。

三、系统界面简介如图所示，输入参数，选择调幅方案与滤波器后，点击不同的信号按钮，就会在两个坐标系里分别出现该信号的时域波形图和频域波形图。

matlabAM调制与解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解AM调制的基本原理，掌握AM调制信号的数学表达和波形特点。

2. 学生能掌握AM解调的基本方法，包括同步解调和非同步解调。

3. 学生了解MATLAB软件在通信仿真中的应用，能够使用MATLAB进行AM 调制与解调的编程实现。

技能目标：1. 学生能够运用MATLAB编写AM调制程序，生成调制信号，并分析其波形特性。

2. 学生能够运用MATLAB编写AM解调程序，实现对调制信号的解调，并了解解调过程中信号的变化。

3. 学生能够通过实验和仿真，分析调制解调过程中信号噪声和信道特性对通信质量的影响。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对通信原理的兴趣和热情，增强学习动力。

2. 学生能够认识到理论知识与实际应用相结合的重要性，提高解决实际问题的能力。

3. 学生在团队协作和实验探究中，培养沟通、合作精神和批判性思维能力。

本课程针对高年级电子信息类专业的学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，课程目标具体、可衡量。

通过本课程的学习，学生能够掌握AM调制与解调的理论知识，运用MATLAB进行仿真实践，提高通信领域的实际操作能力。

同时，培养学生积极的学习态度和价值观，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. AM调制原理- AM调制信号数学表达式的推导与理解。

- 调制信号波形特点及其影响因素分析。

2. AM调制技术- 单音频信号AM调制过程及仿真。

- 多音频信号AM调制过程及仿真。

3. MATLAB编程实现- MATLAB环境下AM调制程序编写。

- 调制信号波形显示与分析。

4. AM解调原理- AM解调基本方法介绍，包括同步解调和非同步解调。

- 解调过程中信号变化分析。

5. AM解调技术- 单音频信号AM解调过程及仿真。

- 多音频信号AM解调过程及仿真。

6. MATLAB编程实现- MATLAB环境下AM解调程序编写。

AM调制与解调100%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')a0=1;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×');fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 105012x 106信息信号频谱11.0005 1.001-101载波信号-505x 105012x 106载波信号频谱11.00051.001-202已调信号-55x 105012x 106已调信号频谱2.52.50052.501-4-2024添加噪声后信号波形-505x 105051015x 105添加噪声后信号频谱2.52.50052.501-2024带通滤波后信号波形-55x 10500.511.526带通滤波后信号频谱50%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-1012相乘信号-5-4-3-2-1012345x 1050510155相乘信号频谱2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.501-0.500.51解调信号-5-4-3-2-1012345x 1050510155解调信号频谱a0=2;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×'); fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 1050126信息信号频谱11.0005 1.001-101载波信号-505x 1050126载波信号频谱11.00051.001-505已调信号-55x 105024x 106已调信号频谱2.52.50052.501-505添加噪声后信号波形-505x 1050123x 106添加噪声后信号频谱2.52.50052.501-4-2024带通滤波后信号波形-55x 105012346带通滤波后信号频谱2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-10123相乘信号-5-4-3-2-1012345x 10501236相乘信号频谱0%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')a0=10^100;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.50100.511.5解调信号-5-4-3-2-1012345x 10501236解调信号频谱subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×'); fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 1050126信息信号频谱1 1.0005 1.001-101载波信号-505x 1050126载波信号频谱11.00051.001-101x 10100已调信号-55x 105012x 10106已调信号频谱2.52.5005 2.501-1-0.500.51x 10100添加噪声后信号波形-505x 105051015x 10105添加噪声后信号频谱2.52.5005 2.501-2-1012x 10100带通滤波后信号波形-55x 1051x 10106带通滤波后信号频谱FM 调制与解调%%FMfigure('Name','FMµ÷ÖƲ¨ÐÎÓëƵÆ×')2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-50510x 1099相乘信号-5-4-3-2-1012345x 105051015105相乘信号频谱2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.5013.93.913.923.93x 1099解调信号-1-0.500.51x 105123105解调信号频谱f0=2000; fc=20000; fs=1000000; Am=1; kf=0.5; Tc=8; Ta=0.001; dt=0.000001;t=[0:1/fs:3];f=(0:length(t)-1)*fs/(length(t))-fs/2;fm0=cos(2*pi*f0*t);mt=fm0;%»ý·ÖÆ÷Éè¼Æw1=0;w2=0;for m=1:length(t)w1=mt(m)+w2;w2=mt(m)+w1;fi(m)=w1/(2*fs);endfi=fi*2*pi/max(abs(fi));I=cos(kf*fi);Q=sin(kf*fi);y1=Am*cos(2*pi*fc*t).*I-Am*sin(2*pi*fc*t).*Q;subplot(2,1,1);plot(t,y1);title('²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2 2]);Y1=fft(y1);subplot(2,1,2);plot(f,fftshift(abs(Y1))/1e6); title('ƵÆ×') %%Ôز¨ÆµÆ×axis([-4e4 4e4 0 1]);figure('Name','FMµ÷Öƺó¼ÓÔëÉù²¨ÐÎÓë½âµ÷ºó²¨ÐÎÒÔ¼°Â˳ýÖ±Á÷·ÖÁ¿ºóµÄ²¨ÐÎ')y1o=awgn(y1,40);subplot(3,1,1);plot(t,y1o); title('¼ÓÔëÉùºó²¨ÐÎ') %%¼ÓÔëÉùºóµÄÐźÅaxis([1e-3 4e-3 -2 2]);%%´øͨÂ˲¨KSband=2*(3+1)*f0;fcutsb=[fc-KSband-2000 fc-KSbandfc+KSbandfc+KSband+2000]; %%½ÓÊÕ»úÇ°¶Ë´øͨÂ˲¨magsb=[0 1 0];devsb=[0.05 0.01 0.05];[nb,Wnb,betab,ftypeb]=kaiserord(fcutsb,magsb,devsb,fs);hhb=fir1(nb,Wnb,ftypeb,kaiser(nb+1,betab),'noscale'); %´øͨÂ˲¨Æ÷£»st_pb=fftfilt(hhb,y1o);subplot(3,1,2);st_pb=st_pb/1e6;plot(t,st_pb); title('´øͨÂ˲¨Æ÷ºóµÄ²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2e-6 2e-6]);%΢·ÖÆ÷Éè¼Æfor i=1:length(t)-1 %½ÓÊÕÐźÅͨ¹ý΢·ÖÆ÷´¦Àídiff_st_pb(i)=(st_pb(i+1)-st_pb(i))/dt;endsfm=abs(hilbert(diff_st_pb));subplot(3,1,2);plot(t,[sfm*20 0]);axis([1e-3 4e-3 0 4]);%%¸ôÖ±% KSbandh=2*(3+1)*f0;fcutsh=[0.01 3000];magsh=[0 1];devsh=[0.01 0.05];[nh,Wnh,betah,ftypeh]=kaiserord(fcutsh,magsh,devsh,fs);hhh=fir1(nh,Wnh,ftypeh,kaiser(nh+1,betah),'noscale');sfm_out=fftfilt(hhh,sfm*20);subplot(3,1,3);plot(t,[sfm_out 0]);title('¸ôÖ±ºóµÄ²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2 2]);11.522.533.54x 10-3-2-1012波形-4-3-2-101234x 10400.51频谱11.522.533.54x 10-3-202加噪声后波形11.522.53 3.54x 10-302411.522.533.54x 10-3-202隔直后的波形。

基于Matlab的AM调制解调基于Matlab 的AM 调制解调⼀、AM 的调制原理AM 是指对信号进⾏幅度调制[2]。

⼀般做法是先在原信号上叠加⼀个直流信号，以保证信号0)(>+A t f ，然后乘上⼀个⾼频的余弦信号，即得到)]cos()([)(t A t f t g ω+=。

在频域上的效果就是将原信号的域谱移动到W 处，以适合信道传输的最佳频率范围g(t)的包络线即A t f +)(，⽤⼀个简单的包络检测电路就可以接收并还原信号了。

图2.1 仿真原理图调制信号ft t m 2sin )(= （2.1）载波信号t f t c c 2s i n )(= （2.2）调幅信号的时域表达式)()}({0)(t c t m A s t m += （2.3）满⾜条件c f f A t m ≤≤0)( （2.4）幅度调制是⽤调制信号去控制⾼频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程[3]。

幅度调制器的⼀般模型如图2.2所⽰。

)(t S mc 图2.2幅度调制模型在图2.2中，若假设滤波器[4]为全通⽹络（ H(ω)＝1），调制信号mt 叠加直流A 0后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带（AM ）调幅.AM 调制器模型如图2.3所⽰:)(tA 0 )c o s (t c ω图2.3 AM 调制模型AM 信号波形的包络与输⼊基带信号mt 成正⽐，故⽤包络检波的⽅法很容易恢复原始调制信号。

但为了保证包络检波时不发⽣失真，须满⾜max 0)(t m A ≥，否则将出现过调幅现象⽽带来失真。

AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。

上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。

显然，⽆论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。

故AM 信号是带有载波的双边带信号，它的带宽信号带宽的两倍。

从图中可知发送信号m(t)和直流分量0A 叠加后乘以⾼频载波)(t COS C ω后即可形成AM 调制信号。

用MATLAB 建模实现信号的调制解调1. 实验要求用MATLAB 的调制解调建模实现信号的调制解调过程，需要文字报告、波形图。

（本文选用AM 、FM 调制进行仿真分析）2. 实验原理2.1 AM 调制解调的原理 2.1.1AM 调制信号的产生标准调幅（AM ）是指用信号m(t)去控制载波c(t)的振幅，是已调信号的包络按照m(t)的规律线性变化的过程，u(t)=(A0+a*m(t))*c(t)。

调制过程如图2.1所示。

图2.1 AM 调制模型2.1.2 AM 的解调调制的逆过程叫解调，调制是一个频谱搬移过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

解调就是从已调信号的频谱中，将位于载频的信号频谱搬移回来。

调制和解调都完成频谱搬移，各种调幅都是利用乘法器实现的，因此可以设想，在收端也可以利用乘法器进行解调[1]。

已调信号u(t)乘以本地载波c(t),再通过低通滤波器得到解调信号dem(t)=u(t)*c(t)。

如图所示，解调后dem(t)=A0/2+m(t)/2，所以在解调后要重新缩放。

另一种解调方法，包络解调由于包络检波器电路简单，检波效率高，几乎所有调幅（AM ）式接收机都采用这种电路，如图2.3所示为包络检波模型。

在MATLAB 中我们使用hilbert()函数找出已调信号包络dem(t) A0+m(t)。

找出包络后也要重新缩放，最终解调出基带信号m(t)。

c(t)A0 m(t)u(t)相干解调模型2.2 FM 调制解调的原理 2.2.1FM 调制信号的产生角度调制是频率调制和相位调制的总称。

角度调制是使正弦载波信号的角度随着基带调制信号的幅度变化而改变。

调频信号可以被看作调制信号在调制前先积分的调相信号。

这意味着先对m(t)积分，再将结果作为调相器的输入即可得到调频信号。

相反，先微分m(t)，再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。

在模拟蜂窝移动通信中，调频是更为普遍应用的角度调制，这是因为FM 不管信号的幅度如何，抗干扰能力都很强，而在调幅中，正如前面所说的那样，抗干扰能力要弱得多[10]。

clear all; close all;clc[x,fs,bit]=wavread('F:\费玉清-一剪梅00_01_23-00_01_28.wav'); x=x(:,1);% sound(x,fs);N=length(x);figuresubplot(2,1,1);plot(x)F1=fft(x,N);grid ontitle('原始音乐信号时域波型')xlabel('Time')ylabel('Magnitude')w1=2/N*[0:N-1];subplot(2,1,2);plot(w1,abs(F1))grid ontitle('原始音乐信号频域波型')xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')n=0:N-1;x1=cos(n*0.95);figuresubplot(2,2,1);plot(x1)title('余弦信号时域波型')xlabel('Time')ylabel('Magnitude')F2=fft(x1,N);subplot(2,2,2);plot(w1,abs(F2))grid ontitle('余弦信号频域波型')xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')X=x.*x1';subplot(2,2,3);plot(X)F3=fft(X,N);grid ontitle('高频调制后音乐信号时域波型')xlabel('Time')ylabel('Magnitude')subplot(2,2,4);plot(w1,abs(F3))grid ontitle('高频调制后音乐信号频域波型') xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')X1=X.*x1';F4=fft(X1,N);figuresubplot(2,1,1);plot(X1);grid ontitle('解制后音乐信号时域波型')xlabel('Time')ylabel('Magnitude')subplot(2,1,2);plot(w1,abs(F4));grid ontitle('解制后音乐信号频域波型')xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')Rp=1;Rs=15;[N1,Wc]=buttord(0.2,0.3,Rp,Rs);[B,A]=butter(N1,Wc);[H,W]=freqz(B,A);figuresubplot(1,1,1);plot(W/pi,abs(H));grid ontitle('数字巴特沃斯滤波器')xlabel('Digital Frequency/pi')ylabel('Magnitude')y=filter(B,A,X1);% sound(y,fs);figuresubplot(2,1,1)plot(y);grid ontitle('巴特沃斯滤波后音乐信号时域波型') xlabel('Time')ylabel('Magnitude')y=fft(y,N);subplot(2,1,2)plot(w1,abs(y));grid ontitle('滤波后音乐信号频域波型')xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')N2=33;wc=0.3*pi;hd=ideal(N2,wc);w2=boxcar(N2);w3=blackman(N2);h1=hd.*w2';h2=hd.*w3';M=512;fh1=fft(h1,M);w2=2/M*[0:M-1];fh2=fft(h2,M);figureplot(w2,abs(fh1))grid ontitle('矩形窗滤波器')xlabel('Frequency')ylabel('Magtitude')y1=conv(X1,h1);sound(y1,fs)figuresubplot(2,1,1);plot(y1);grid ontitle('矩形窗滤波后的音乐信号时域波形') xlabel('Time')ylabel('Magtitude')y1=fft(y1,M);subplot(2,1,2);plot(w2,abs(y1));grid ontitle('矩形窗滤波后的音乐信号频域波形') xlabel('Frequency')ylabel('Magtitude')figureplot(w2,abs(fh2))grid ontitle('布莱克曼窗滤波器')xlabel('Frequency')ylabel('Magtitude')y2=conv(X1,h2);% sound(y2,fs)figuresubplot(2,1,1);plot(y2);grid ontitle('布莱克曼窗滤波后的音乐信号时域波形') xlabel('Time')ylabel('Magtitude')y2=fft(y2,M);subplot(2,1,2);plot(w2,abs(y2));grid ontitle('布莱克曼窗滤波后的音乐信号频域波形') xlabel('Frequency')ylabel('Magtitude')。