基于某MATLAB地AM信号地调制与解调
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基于matlab的-AM-FM调制与解调报告AM调制与解调100%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷ÖÆ¹ý³ÌÖв¨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); %ÔØ²¨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¢ÐÅºÅÆµÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('ÔØ²¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('ÔØ²¨ÐÅºÅÆµÆ×');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÷ÐÅºÅÆµÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øÍ¨Â˲¨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('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐÅºÅÆµÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐÅºÅÆµÆ×');%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('Ïà³ËÐÅºÅÆµÆ×');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÷ÐÅºÅÆµÆ×');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11.00051.001-202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÷ÖÆ2.5 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figure('Name','Ðźŵ÷ÖÆ¹ý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')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); %ÔØ²¨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¢ÐÅºÅÆµÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('ÔØ²¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('ÔØ²¨ÐÅºÅÆµÆ×');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÷ÐÅºÅÆµÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øÍ¨Â˲¨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('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐÅºÅÆµÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐÅºÅÆµÆ×');%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('Ïà³ËÐÅºÅÆµÆ×'); 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÷ÐÅºÅÆµÆ×');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0%% AMµ÷ÖÆ2.5 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figure('Name','Ðźŵ÷ÖÆ¹ý³ÌÖв¨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); %ÔØ²¨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¢ÐÅºÅÆµÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('ÔØ²¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('ÔØ²¨ÐÅºÅÆµÆ×');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÷ÐÅºÅÆµÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øÍ¨Â˲¨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('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐÅºÅÆµÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øÍ¨Â˲¨ºóÐÅºÅÆµÆ×');%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('Ïà³ËÐÅºÅÆµÆ×'); 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÷ÐÅºÅÆµÆ×');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 2.501-2-1012100带通滤波后信号波形-55x 10501106带通滤波后信号频谱FM 调制与解调%%FMfigure('Name','FMµ÷ÖÆ²¨ÐÎÓëÆµÆ×')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×') %%ÔØ²¨ÆµÆ×axis([-4e4 4e4 0 1]);figure('Name','FMµ÷ÖÆºó¼ÓÔëÉù²¨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]);%%´øÍ¨Â˲¨KSband=2*(3+1)*f0;fcutsb=[fc-KSband-2000 fc-KSband fc+KSbandfc+KSband+2000]; %%½ÓÊÕ»úǰ¶Ë´øÍ¨Â˲¨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'); %´øÍ¨Â˲¨Æ÷£»st_pb=fftfilt(hhb,y1o);subplot(3,1,2);st_pb=st_pb/1e6;plot(t,st_pb); title('´øÍ¨Â˲¨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。
题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程技术学号姓名基本要求、主要参考资料等: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.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 (3)2.1调制信号 (3)2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (3)2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (3)2.1.3 matlab实现载波的仿真 (4)2.2信号的幅度调制 (5)2.2.1信号的调制 (5)2.2.2幅度调制原理 (5)2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (7)2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (7)2.2.5 幅度调制前后的比较 (8)2.3已调信号的解调 (8)2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (8)2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (10)2.3.3信号解调前后的比较 (111)结论 (122)参考文献 (133)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。
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,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
本设计主要研究内容是利用MATLAB 实现对()()⎪⎩⎪⎨⎧≤=其他 ,0t ,10002t t Sa t m 进行AM 调制,载波信号频率为1000Hz ,调制深度为0.5。
课程设计任务书学生姓名: 殷 翔 专业班级: 通信0806 指导教师: 郭志强 工作单位: 信息工程学院 题 目:基于MATLAB 的信号调制与解调 初始条件:(1)MATLAB 软件(2)数字信号处理与图像处理基础知识要求完成的主要任务:(1)已知某消息信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=elset t t t t t m 03/23/23/01)(000以双边幅度调制(DSB-AM )方式调制载波)2cos()(t f t c c π=,所得到的已调制信号记为)(t u ,设s t 15.00=,Hz f c 250=。
试比较消息信号与已调信号,并绘制它们的频谱。
(2)对(1)的DSB-AM 调制信号进行相干解调,并绘出信号的时频域曲线。
(3)对(1)中的信号进行单边带幅度调制(SSB-AM )绘制信号的时频域曲线。
(4)对(1)中的信号进行常规幅度调制(AM ),给定调制指数8.0=a 绘制信号的时频域曲线。
时间安排:第12周:安排任务,分组 第13-14周:设计仿真,撰写报告 第15周:完成设计,提交报告,答辩指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1.常规双边带幅度调制(DSB-AM)与解调 (1)1.1DSB-AM调制原理与分析 (1)1.2 常规双边带解调原理 (3)2单边带幅度调制(SSB-AM)原理 (5)3常规幅度调制(AM)原理 (6)3.1幅度调制的一般模型 (6)3.2 常规双边带调幅(AM) (7)3.2.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 (7)3.2.2 AM信号的功率分配及调制效率 (9)4. 双边幅度调制(DSB-AM)与解调的MATLAB实现 (10)4.1 DSB-AM调制的MATLAB实现 (10)4.2 相干解调 (12)5单边带幅度调制(SSB-AM)的MATLAB实现 (14)6 常规幅度调制(AM)的MATLAB实现 (16)7 小结与收获 (17)8 参考文献 (18)摘要MATLAB是集数值计算,符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。
基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析信号频率调制(FM)是一种将信息信号调制到载频波形上以便在传输过程中保持信号质量的技术。
本文将基于MATLAB对信号频率调制与解调进行分析与模拟。
首先,我们需要生成一个调制信号。
以正弦信号为例,通过改变该信号的频率来模拟调制信号。
我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmmod(`函数来实现这一点。
以下是一个示例代码:```matlabt = 0:1/fs:1; % 时间向量fc = 2000; % 载频频率fm = 100; % 调制信号频率m = sin(2*pi*fm*t); % 调制信号modulatedSignal = fmmod(m, fc, fs); % 使用fmmod进行调频调制subplot(2,1,1);plot(t, m);title('调制信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中,我们定义了采样频率、时间向量、载频频率和调制信号频率,并生成了调制信号。
然后,我们使用`fmmod(`函数将调制信号调制到载频波形上。
最后,我们用两个子图分别显示调制信号和调制后信号。
接下来,我们将对调制后的信号进行解调以还原原始信号。
我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmdemod(`函数。
以下是一个示例代码:```matlabdemodulatedSignal = fmdemod(modulatedSignal, fc, fs); % 使用fmdemod进行解调subplot(2,1,1);plot(t, modulatedSignal);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('解调后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中,我们使用`fmdemod(`函数对调制后的信号进行解调。
专业课程设计报告题目:调幅(AM)信号的调制传输解调系别信息工程系专业班级通信082班学生姓名李慧明指导教师罗浩提交日期 2011年11月 25日 ____目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1 设计步骤 (1)3.2仿真结果与分析 (3)3.3工作原理 (3)四、本设计改进建议 (3)五、总结(感想和心得等) (4)六、主要参考文献 (4)一、设计目的1.本课程设计课题主要研究模拟系统AM调制与解调的设计和实现方法。
2.通过完成本课题的设计,拟主要达到以下几个目的:掌握模拟系统AM调制与解调的原理及实现方法。
3.掌握模拟系统AM调制与解调的设计方法;4.掌握熟悉MATLAB应用,进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力;5.熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程;二、设计要求和设计指标(1)根据设计指导书给定的系统性能指标参数及具体要求,初步确定实现AM调制及解调,设计并画出电路原理图。
(2)根据设计的系统框图,给出具体的参数,进行基于Simulink的动态仿真设计。
实现AM调制及解调的系统动态仿真设计,要求包括调制和解调的部分,并给出系统的基于Simulink的动态建模和仿真的系统方框图,同时记录系统的各个输出点的波形和频谱图。
具体参数自定。
三、设计内容3.1 设计步骤首先打开simulink模块库窗口,在simulink模块库窗口中单击菜单项“File/New/Model”,即可以建立一个新的simulink模型文件。
如图2-1所示。
利用鼠标单击Simulink模块库窗口中的子库,选取函数模块中所需要的模型模块,将它拖动到新建模型文件窗口的合适的位置。
然后对“sine wave”模型模块进行参数设置和修改,双击修改传递函数参数,在弹出对话框中对“DSB AMDemodulatorPassband”模型模块中参数sample time系数改为“0.005”,“ AWGNChannel”中参数mode改为variance from mask。
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。
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。
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。
基于MATLAB的AM调制与解调摘要:主要研究AM的调制与解调,通过建立数学模型,运用MATLAB进行仿真,得到了AM已调波的波形图和频谱图。
改变调制系数m,得到了AM调制信号,验证了在振幅调制过程中为了避免产生过量调幅失真,要求调制系数m满足:0<m<1.这一工程结论,为了滤除解调出来的信号含有的高频分量,运用MATLAB 的窗体函数设计了FIR低通滤波器,从而滤除了高频分量,使得解调出来的信号还原度提高。
关键字:MATLAB AM调制解调The main research AM modulation and demodulation, by a mathematical model, using MATLAB simulation, has been AM modulated wave waveforms and frequency spectrum. Changing the modulation factor m, to obtain an AM modulated signal in the amplitude modulation verification process in order to avoid excessive distortion of amplitude modulation, the modulation index m satisfies the requirements:. 0 <m <1 conclusion of this project, in order to filter out of the demodulated signal contains high frequency components, the use of MATLAB functions designed form FIR low-pass filter, which filters out high frequency components, making the demodulated signal reduction degree. Keywords: MATLAB AM modulation and demodulation实验原理:一 振幅调制产生原理所谓调制,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。
基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真摘要:振幅调制、解调电路是信号在发射机和接收机之间进行传送时的信号处理电路。
标准振幅调制与解调电路实际上是完成信号频谱的线性搬移,以便于信号的传送。
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,具有强大的软件仿真建模能力,可通过MATLAB建立完整的AM调制、解调系统的仿真模型,描绘出信号在调制与解调过程的波形变化,探究调制解调的影响因素,以便于更好的了解AM调制与解调的过程。
关键词:MATLAB AM 调制解调Abstract:the amplitude modulation and demodulation circuit is the signals between the transmitter and receiver of the signal processing circuit. Standard of amplitude modulation and demodulation circuit is actually the complete spectrum of linear move, so that the transfer of a signal. MATLAB is a kind of for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of senior technical computing language and interactive environment, is a powerful software simulation modeling ability, can build complete AM modulation and demodulation system by MATLAB, a simulation model of describing the waveform of the signal in the modulation and demodulation process changes, to explore the influencing factors of modem, so as to better understand the AM modulation and demodulation process.Keywords:MATLAB AM modulation demodulation1.引言在无线电技术中,调制与解调占有十分重要的地位。
基于MATLAB的AM信号的调制与解调(理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1203班,723003)指导教师:井敏英[摘要]:本文主要的研究容是了解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MATLAB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 (4)2.2 通用调制模型 (4)2.3 AM信号的调制原理 (5)2.3.1 AM信号数字模型以及特点 (5)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 (7)4. 抗噪声性能的分析模型 (8)4.1 相干解调的抗噪声性能 (8)4.2非相干解调的抗噪声性能 (10)4.3小信噪比情况 (11)5. AM调制与解调的仿真 (11)5.1 AM调制 (11)5.1.1 建立仿真模型 (11)5.1.2 参数设置 (12)5.1.3 仿真波形图 (15)5.2 AM信号的解调仿真 (17)5.2 .1AM相干解调模型仿真 (17)5.2.2参数设置 (17)5.2.3 仿真波形图 (18)5.2.4相干解调抗噪声性能分析 (19)6.AM信号的频谱分析 (21)7.总结 (26)致 (27)参考文献 (28)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。
消息是声音、图像、文字、数据等多种媒体的集合体。
把消息通过能量转换器件,直接转变过来的电信号称为基带信号。
基带信号有模拟基带信号和数字基带信号。
它们多为低频带限信号(如:音频信号为30—3400Hz,图像信号为0—6MHz),易受外来干扰的影响,还受到设备元器件的限制,且不易产生电磁波信号变化越快电磁辐射能力越强),不能进行无线传输也不能实现多路复用。
为了克服以上缺点通过调制技术就可以把基带信号(也叫调制信号)变为具有一定带宽的适合于信道传输的频带信号。
调制的过程也就是对信号进行频谱搬移的过程。
我们把经过一定加工处理的含有消息的可解读的电信号称之为信息(1nformation),信息是一个不确定的概率的函数。
信息的加工、处理和相互传递是现代通信的基础,是通信所要解决的实质问题。
模拟信号的载波调制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。
AM是调幅(Amplitude Modulation),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,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
1.2 发展前景在无线电技术中,调制与解调占有十分重要的地位。
假如没有调制与解调技术,就没有无线电通信,没有广播和电视,也没有今天的BP 寻呼、手持、传真、电脑通信及Internet 国际互联网。
调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。
例如某中波广播电台的频率为540kHz ,这个频率是指载波的频率,它是由高频电磁振荡产生的等幅正弦波频率。
用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化,这个控制过程就称为调制。
其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。
调制在无线电发信机中应用最广。
图1-1为发信机的原理框图。
高频振荡器负责产生载波信号,把要传送的信号与高频振荡信号一起送入调制器后,高频振荡被调制,经放大后由天线以电磁波的形式辐射出去。
其中调制器有两个输入端和一个输出端。
这两个输入分别为被调制信号和调制信号。
一个输出就是合成的已调制的载波信号。
例如,最简单的调制就是把两个输入信号分别加到晶体管的基极和发射极,集电极输出的便是已调信号。
为什么要用语言或音乐信号去控制高频振荡呢?原来要使信号的能量以电场和磁场的形式向空中发射出去传向远方,需要较高的振荡频率方能使电场和磁场迅速变化;同时信号的波长要与天线的长度相匹配。
语言或音乐信号的频率太低,无法产生迅速变化的电场和磁场;相应地,它们的波长又太大,即使选用它的最高频率20000Hz 来计算,其波长仍为15000m ,实际上是不可能架设这么长的天线的。
看来要把信号传递出去,必须提高频率,缩短波长。
可是超过20kHz 的高频信号,人耳就听不见了。
为了解决这个矛盾,只有采用把音频信号“搭乘”在高频载波上,也就是调制,借助于高频电磁波将低频信号发射出去,传向远方。
图1-1 发信机的原理框图按照被调制信号参数的不同,调制的方式也不同。
如果被控制的参数是高频振荡的幅度,则称这种调制方式为幅度调制,简称调幅;如果被控制的参数是高频振荡的频率或相位,则称这种调制方式为频率调制或相位调制,简称调频或调相(调频与调相又统称调角)。
幅度调制的特点是载波的频率始终保持不变,它的振幅却是变化的。
其幅度变化曲线与要传递的低频信号是相似的。
它的振幅变化曲线称之为包络线,代表了要传递的信息,见图1-2 。
幅度调制在中、短波广播和通信中使用甚多。
幅度调制的不足是抗干扰能力差,因为各种工业干扰和天电干扰都会以调幅的形式叠加在载波上,成为干扰和杂波[3]。
图1.2 幅度调制原理解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。
对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。
例如收音机里对调幅波的解调通常是利用二极管的单向导电特性,将调幅高频信号去掉一半,再利用电容器的充放电特性和低通滤波器滤去高频分量,就可以得到与包络线形状相同的音频信号,见图1-3 。
对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。
频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。
关于鉴频器电路可参阅有关资料,这里不再细述。
图1-3 包络检波原理随着电脑的发展和普及,调制与解调在电脑通信中也有着十分重要的作用。
通过称为Modem 的调制解调器,将电脑的数字信息转换成能沿着线传递的模拟形式,在接收端由Modem 将它转换回数字信息。
其中将数字信息转换成模拟形式称调制,将模拟形式转换回数字信息称为解调。
信息经电脑及调制解调器后上了“信息高速公路”,世界各地的人们可以用电脑相互传递信息,远程通信已不再是困难的事情了。
2. AM信号调制原理以及特点2.1 噪声模型2.1.1 噪声的分类噪声的种类可广义的分为人为噪声、自然噪声和部噪声;也可以按噪声对线性谱的影响是加性的还是乘性的区分,乘性噪声又称为相关噪声;从信号分布来说,噪声主要可以分为以下几类:(1) 单频噪声单频噪声可视为己调正弦波,但幅度、频率、相位实现不可预知。