IFM分量包络解调分析MATLAB,基于matlab调制与解调的实现.doc

基于matlab调制与解调的实现.doc

0基于MATLAB调制与解调的实现一．实验目的1熟悉MATLAB的使用2掌握幅度调制、角度调制及FSK调制的基本原理3掌握解调的基本原理，并实现解调二．实验原理，仿真及结果分析AM调制与解调1标准AM波调制与解调的原理调制信号是只来来自信源的调制信号(基带信号)，这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波如周期性脉冲序列。载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。设载波信号的表达式为TCOS，调制信号的表达式为TATMMCOS，则调幅信号的表达式为TTMATCAMOS0标准调幅波示意图从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，又称为检波。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。TCOSTAM012．MATLAB仿真载波信号T10000011A010载波信号振幅F6000载波信号频率W0FPIUCA0COSW0T载波信号FIGURE1SUBPLOT2,1,1PLOTT,UCTITLE 载频信号波形 AXIS0,001,15,15SUBPLOT2,1,2Y1FFTUC对载波信号进行傅里叶变换PLOTABSY1TITLE 载波信号频谱 AXIS5800,6200,0,1000000调制信号T10000011A15调制信号振幅F6000载波信号频率W0FPI2MESA1COS0001W0T调制信号SUBPLOT2,1,1PLOTT,MESXLABEL T ,TITLE 调制信号 SUBPLOT2,1,2Y2FFTMES对调制信号进行傅里叶变换PLOTABSY2TITLE 调制信号频谱 AXIS198000,202000,0,1000000AM已调信号T10000011A010载波信号振幅A15调制信号振幅A23已调信号振幅F3000载波信号频率W02FPIM015调制度MESA1COS0001W0T消调制信号UAMA21MMESCOSW0TAM已调信号SUBPLOT2,1,1PLOTT,UAM3GRIDONTITLE AM调制信号波形 SUBPLOT2,1,2Y3FFTUAM对AM已调信号进行傅里叶变换PLOTABSY3,GRIDTITLE AM调制信号频谱 AXIS5950,6050,0,500000FIR低通滤波器FT2000采样频率FPTS100120通带边界频率FP100HZ，阻带截止频率FS120HZMAG10DEV001005通带波动1，阻带波动5N21,WN21,BETA,FTYPEKAISERORDFPTS,MAG,DEV,FTKAISERORD估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数B21FIR1N21,WN21,KAISERN211,BETA由FIR1设计滤波器H,WFREQZB21,1得到频率响应PLOTW/PI,ABSHGRIDONTITLE FIR低通滤波器 4AM信号解调T10000011A010载波信号振幅A15调制信号振幅A23已调信号振幅F3000载波信号频率W02FPIM015调制度K05DSB前面的系数MESA1COS0001W0T调制信号UAMA21MMESCOSW0TAM已调信号DAMUAMCOSW0T对AM调制信号进行解调SUBPLOT4,2,1PLOTT,DAMTITLE 滤波前AM解调信号波形 SUBPLOT4,2,2AXIS187960,188040,0,200000Y5FFTDAM对AM解调信号进行傅里叶变换PLOTABSY5,GRIDTITLE 滤波前AM解调信号频谱 SUBPLOT4,2,3PLOTT,Z215TITLE 滤波后的AM解调信号波形 T5FFTZ21求AM信号的频谱SUBPLOT4,2,4PLOTABST5TITLE 滤波后的AM解调信号频谱 AXIS198000,202000,0,100000角度调制与解调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MT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MT，再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。有两种基本的方法来产生调频信号直接法和间接法。在直接法中，载波的频率直接随着输入的调制信号的变化而改变。在间接法中，先用平衡调制器产生一个窄带调频信号，然后通过倍频的方式把载波频率提高到需要的水平。比较FM和PM的表达式可知，将调频波中的调制信号微分后锁相环构成的电路中即可得到调相波，其与调频波相似。因此，此处我们以调频波为例研究角度调制。61FM调制与解调的原理调频(FM)是用调制信号控制载波信号频率变化的一种信号变化方式。当没有调制时，载波信号CT中的角频率W是常数，调频时，高频载波的角频率不再是常数，而是随调制信号变化的量。COSTAT设载波信号为MM调制信号为CS_0DTCKTTFMSF调频波为SIN1O00AAKTCCFCFTFT式中F2FM解调框图如下带通限幅器低通滤波器鉴频调频信号的解调方框图为使实验更明确，将白噪声与调频波一起输入，在观看其对解调实验的影响，其框图25如下带通限幅微分包络低通SFMTNTSFMTNITFMAM鉴频器S0TN0TFM调频系统抗噪声性能分析NT均值为0，单边功率谱密度为N0的高斯白噪声。NIT经带通后，变成带限高斯白噪声。7限幅器输入为调频与噪声的合成波，其幅度和相位均受到噪声的影响，通过限幅器后，可消除幅度影响，因此只考虑噪声对相位的影响。鉴频器微分器输出为调频调幅波，包络检出后，通过低通滤波器取出调制信号6。2MATLAB仿真DT0001设定时间步长T0DT15产生时间向量AM15设定调制信号幅度←可更改FM5设定调制信号频率←可更改MTAMCOS2PIFMT生成调制信号FC50设定载波频率←可更改CTCOS2PIFCT生成载波KF10设定调频指数VTCOS2PIFCT1015SIN2PIFMT/2PIFMSUBPLOT4,1,1PLOTT,MT绘制调制信号的时域图TITLE 调制信号的时域图 SUBPLOT4,1,2PLOTT,CT绘制已调信号的时域图TITLE 载波信号的时域图 SUBPLOT4,1,3PLOTT,VT绘制已调信号的时域图TITLE 已调信号的时域图 VT1VTFORI1LENGTHT1接受信号通过微分器处理DIFF_VT1IVT1I1VT1I/DTENDDIFF_VT2ABSHILBERTDIFF_VT1HILBERT变换，求绝对值得到瞬时幅度(包络检波)ZEROMAXDIFF_VT2MINDIFF_VT2/2DIFF_VT3DIFF_VT2ZEROSUBPLOT4,1,4绘制解调信号的时域图PLOT1LENGTHDIFF_VT3/1000,DIFF_VT3/400TITLE 解调信号的时域图 8MFFTMTCFFTCTVFFTVTHFFT