AM调制解调及matlab仿真程序和图
大毕设-matlab-AM调制解调

⼤毕设-matlab-AM调制解调博主⼤毕设关于数字下变频(DDC)的CUDA实现,预计⼯期⽐较长,所以留下⼀些⽂字记录。
主要分为两部分⼯作,Matlab仿真部分和CUDA实现。
由于很久没有仿真了,所以先⽤⼀个简单的AM调制仿真练⼿。
具体代码如下:代码都是基础的所以就不解释了(环境matlab2016)1 clc;2 fm=100; %信号频率3 fc=500; %载波频率4 fs=5000; %抽样频率5 Am=1;6 A=2;7 N=512;8 K=N-1;9 n=0:N-1;10 t=(0:1/fs:K/fs);11 yt=Am*cos(2*pi*fm*t);12 figure(1)13 subplot(1,1,1);plot(t,yt);title('频率为100HZ信号时域波形');1415 y0=A+yt;16 y2=y0.*cos(2*pi*fc*n/fs);17 y3=fft(y2,N);18 q1=(0:N/2-1)*fs/N;19 mx1=abs(y3(1:N/2));20 figure(2)21 subplot(2,1,1);22 plot(t,y2);23 title('已调信号时域波形');24 subplot(2,1,2);25 plot(q1,mx1);26 title('已调信号频谱');27 yc=cos(2*pi*fc*t);28 figure(3);29 subplot(2,1,1),plot(t,yc),title('载波fc时域')30 n=0:N-1;31 yc1 = Am*cos(2*pi*fc*n/fs);32 y3=fft(yc1,N)33 q=(0:N/2-1)*fs/N34 mx=abs(y3(1:N/2));35 figure(3)36 subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('载波fc频谱')37 N=512;38 n=0:N-1;39 y4=0.01*randn(1,length(t)); %产⽣⾼斯噪声40 w=y4.^2; %噪声功率41 figure(4);42 subplot(2,1,1);43 plot(t,y4);44 title('⾼斯⽩噪声时域波形');45 y5=fft(y4,N);46 q2=(0:N/2-1)*fs/N;47 mx2=abs(y5(1:N/2));48 figure(4);49 subplot(2,1,2);50 plot(q2,mx2);51 title('⾼斯⽩噪声频域波形');52 y6=y2+y4;53 figure(5);54 subplot(2,1,1);55 plot(t,y6);56 title('加噪声后时域信号')57 q3=q1;58 mx3=mx1+mx2;59 subplot(2,1,2);60 plot(q3,mx3);61 title('加噪声后频谱')626364 yv=y6.*yc; %乘以载波想⼲解调65 Ws=yv.^2;66 p1=fc-fm;67 [k,Wn,beta,ftype]=kaiserord([p1 fc],[10],[0.050.01],fs);%数字低通过滤波器68 window=kaiser(k+1,beta);%使⽤kaiser窗函数69 b=fir1(k,Wn,ftype,window,'noscale');%70 yt=filter(b,1,yv);71 yssdb=yt.*2-2;72 figure(6)73 subplot(2,1,1);74 plot(t,yssdb);75 title('经过低通已调信号时域波形') ;%解调7677 y9=fft(yssdb,N);78 mx=abs(y9(1:N/2));79 subplot(2,1,2);80 plot(q,mx);81 title('已调信号频域波形')实现效果如下:。
利用MATLAB仿真AM DSB调制解调系统

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。
基于Matlab的AM振幅调制及解调仿真

目录摘要: (2)1实验原理 (4)1.1调制 (4)1.2调幅电路分析 (4)2 MATLAB仿真 (5)2.1 载波信号 (5)2.1.1 仿真程序 (5)2.1.2仿真波形 (6)2.2调制信号 (6)2.2.1 仿真程序 (6)2.2.2仿真波形 (7)2.3 AM调制 (8)2.3.1 仿真程序 (8)2.3.2仿真波形 (9)2.4 AM波解调(包络检波法) (9)2.4.1 仿真程序 (9)2.4.2仿真波形 (10)2.5 AM波解调(同步乘积型检波法) (11)2.5.1 仿真程序 (11)2.5.2仿真波形 (12)2.6 AM波的功率 (14)2.6.1 仿真程序 (14)2.6.2仿真波形 (15)2.7 调制度m对AM调制的影响 (15)2.7.1 仿真程序 (15)2.7.2仿真波形 (17)3结果分析: (18)4总结: (19)基于Matlab的AM振幅调制及解调仿真摘要:本课程设计主要是为了进一步理解AM调制系统的构成及其工作原理,并能通过matlab软件来实现对AM调制系统的仿真,且通过对各个元件的参数进行不同的设置,来观察系统中各个模块的输出波形。
在课程设计中,我们将用到matlab仿真平台,学习AM调制原理,AM调制就是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
在波形上,幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化。
解调方法利用相干解调。
解调就是实现频谱搬移,通过相乘器与载波相乘来实现。
通过相干解调,通过低通滤波器得到解调信号。
相干解调时,接收端必须提供一个与接受的已调载波严格同步的本地载波,它与接受的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,得到原始的基带调制信号。
利用Matlab仿真建立AM调制的系统模型,用Matlab仿真程序画出调制信号、载波、已调信号、相干解调之后信号的波形以及功率频谱密度,分析所设计系统性能。
关键字:AM调制,解调,Matlab仿真,滤波Abstract: This course is designed primarily to further understanding of the composition and working principle of AM modulation system , and through matlab software to achieve the AM modulation system simulation , and the parameters of the various components through different settings , to observe the system output waveforms of respective modules. Curriculum design, we will use matlab simulation platform , learning AM modulation principle , AM modulation is controlled by the modulation signal to the amplitude of the high frequency carrier , making the process with the modulated signal as a linear change. On the waveform , the amplitude of the amplitude modulated signal is a baseband signal with the law and is proportional to the change . Demodulation method using coherent demodulation. Demodulation is to move the spectrum , multiplied by multiplication with the carrier to achieve. By coherent demodulation , a demodulated signal obtained through the low -pass filter. The coherent demodulation , the receiver must be provided with a local carrier wave modulated carrier received strict synchronization , after it is multiplied with the received modulated signal , the low pass filter to remove low frequency components to get the original modulating baseband signal . Create a system model simulation using Matlab AM modulation , using Matlab simulation program to draw modulated signal carrier modulated signal waveform signal after coherent demodulation and the power spectral density analysis of the design of the system performance.Keywords:AM modulation, demodulation, Matlab simulation, filter1实验原理1.1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。
模拟仿真AM-、DSB调制解调过程

模拟仿真AM 、DSB调制解调过程高国栋 2 电子信息学院一、AM信号的调制解调过程1.调制原理AM是调幅,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就是采用了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。
AM是指对信号进行幅度调制。
在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频上,再由天线发射出去。
高频震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。
仿真图如下:2.AM解调原理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到载频位置。
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。
3.matlab程序(为使实验更为简便,令调制信号m(t)=1+cos(2π*fm*t),Ac=1,为正弦信号)Fs=960; %采样频率N=960; %采样点n=0:N-1;t=n/Fs; %时间序列A0=10; %载波信号振幅A1=1; %调制信号振幅fc=120; %载波信号频率fm=30; %调制信号频率f=n*Fs/N; %频率w0=2*fc*pi;w1=2*fm*pi;Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号C1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换cxf=abs(C1); %进行傅里叶变换figure(1);subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title('载波信号波形'); axis([0 0.1 -20 20]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),cxf(1:N/2));title('载波信号频谱'); axis([0 600 -500 500]);mes=1+A1*cos(w1*t); %调制信号C2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换zxc=abs(C2);figure(2)subplot(2,1,1); plot(t,mes); title('调制信号');axis([0 0.5 0 2]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),zxc(1:N/2)); title('调制信号频谱'); axis([0 1000 -500 500]);Uam=modulate(mes,fc,Fs,'am');%AM 已调信号C3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换asd=abs(C3);figure(3)subplot(2,1,1);plot(t,Uam); grid on; title('AM已调信号波形'); axis([0 0.5 0 5]); subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),asd(1:N/2)),grid; title('AM已调信号频谱'); axis([0 600 -200 200]);Dam=demod(Uam,fc,Fs,'am'); %对AM调制信号进行解调C4=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换wqe=abs(C4);figure(4)subplot(2,1,1); plot(t,Dam); grid on; title('AM解调信号波形');axis([0 0.5 0 2]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),wqe(1:N/2)),grid; title('AM解调信号频谱');4.仿真结果由仿真可知,最终得出的解调信号波形为幅值变为一半的调制信号波形,满足AM 调制解调信号的基本原理。
自-通信仿真AM调制与解调MATLAB

通信模块设计与仿真报告学院专业班级学号姓名通信原理模拟仿真《通信原理》是通信工程专业的一门极其重要的专业课,内容比较抽象,概念多,是一门难度比较大的课程,通过MATLAB仿真能清晰地理解它的原理和他的过程,信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用,也是通信工程专业必备的知识。
AM 调制与解调是信号调制的最基础的调制方式,本次模拟使用MAT LAB2012进行,包括原始信号,载波信号及其频谱和调制与解调,并显示仿真结果。
根据仿真展示AM 的调制解调过程,并使用数据结果分析系统性能。
一.AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程,即载波的幅度随着调制信号而改变的调制,是一种线性调制。
AM信号的时域表示式:A0为直流分量,m(t)为调制基带信号,基带信号的幅度小于A0,cos (wct)为载波信号。
A M以调信号的波形随调制的基带信号波形呈规律变化。
AM 信号的频域表示式:频域为对AM 信号进行傅里叶变换所得结果,即所说的频谱。
频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移,而且搬移也是线性的。
A M调制模型:⊗()m t ()m s t cos c tω⊕A图1.调制器模型AM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域图2. 调制时、频域波形A M信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
它的带宽是基带信号带宽的2倍(正负频域)。
在波形上,调幅信号的幅度随基带信号的变化而呈正比地变化,在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
AM 信号的解调:解调是调制的逆过程,其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号。
AM信号的解调有包络解调(非相干解调)和相干解调,本次模拟仿真使用的是相干解调。
因为相干解调适用于所有线性调制信号的解调,具有典型的代表性。
相干解调(又叫同步检波)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(又称相干载波)和接收信号的载波保证严格相同(同频同相)。
MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明

姓名:NikeyMATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明一、正交调制及相干解调原理框图正交调制原理框图相干解调原理框图二、MQAM调制介绍及本仿真程序的几点说明MQAM可以用正交调制的方法产生,本仿真中取M=16,即幅度和相位相结合的16个信号点的调制。
为了观察信道噪声对该调制方式的影响,我们在已调信号中又加入了不同强度的高斯白噪声,并统计其译码误码率。
为了简化程序和得到可靠的误码率,我们在解调时并未从已调信号中恢复载波,而是直接产生与调制时一模一样的载波来进行信号解调。
三、仿真结果图附源程序代码:clear;clc;echo off;close all;N=10000; %设定码元数量fb=1; %基带信号频率fs=32; %抽样频率fc=4; %载波频率,为便于观察已调信号,我们把载波频率设的较低Kbase=2; % Kbase=1,不经基带成形滤波,直接调制;% Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后,再进行调制info=random_binary(N); %产生二进制信号序列[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc); %对基带信号进行16QAM调制y1=y; y2=y; %备份信号,供后续仿真用T=length(info)/fb; m=fs/fb; nn=length(info);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;subplot(211);%便于观察,这里显示的已调信号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况%由于测试信号码元数量为10000个,在这里我们只显示其总数的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),I(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),[0 35],[0 0],'b:'); title('已调信号(In:red,Qn:green)');%傅里叶变换,求出已调信号的频谱n=length(y); y=fft(y)/n; y=abs(y(1:fix(n/2)))*2;q=find(y<1e-04); y(q)=1e-04; y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:(length(y)-1)*f1;subplot(223);plot(f,y,'r');grid on;title('已调信号频谱'); xlabel('f/fb');%画出16QAM调制方式对应的星座图subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc); title('星座图');SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j)); %加入不同强度的高斯白噪声y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc); %对已调信号进行解调numoferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)~=info(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N; %统计误码率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,'red*-');grid on;xlabel('SNR in dB');ylabel('Pe');title('16QAM调制在不同信道噪声强度下的误码率');%产生二进制信源随机序列function [info]=random_binary(N)if nargin == 0, %如果没有输入参数,则指定信息序列为10000个码元 N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp<,info(i)=0; % 1/2的概率输出为0elseinfo(i)=1; % 1/2的概率输出为1endend;function [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;%串/并变换分离出I分量、Q分量,然后再分别进行电平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);if Kbase==2; %基带成形滤波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t); %调制%QAM信号解调function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)-1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=-y.*sin(2*pi*fc*t);[b,a]=butter(2,2*fb/fs); %设计巴特沃斯滤波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([In Qn]);%I分量Q分量并/串转换,最终恢复成码元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)];xn=xn(:); xn=xn';%基带升余弦成形滤波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%设置默认参数if nargin<6; delay=8; end;if nargin<5; alfa=; end;if nargin<4; N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);%二进制转换成四进制function [y,yn]=two2four(x,m);T=[0 1;3 2]; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n-1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2));ii=ii+1;end;yn=; y=yn;for i=1:m-1;y=[y;yn];end;y=y(:)'; %映射电平分别为;;;%四进制转换成二进制function xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max([ymax abs(ymin)]); ymin=-abs(ymax); yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);%设置门限电平,判决I0=find(yn< ; yn(I0)=zeros(size(I0)); I1=find(yn>= & yn<; yn(I1)=ones(size(I1)); I2=find(yn>= & yn<; yn(I2)=ones(size(I2))*2; I3=find(yn>=; yn(I3)=ones(size(I3))*3; %一位四进制码元转换为两位二进制码元T=[0 0;0 1;1 1;1 0]; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';%画出星座图function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc;i1=m-n; i=1; ph0=(i1-1)*2*pi/n;while i <= N/m;xi=x(i1:i1+n-1);y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end;%如果无输出,则作图if nargout<1;cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot*cos(ph),*sin(ph),'c');hold on;for i=1:length(c);ph=ph0-angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*');end;plot([ ],[0 0],'k:',[0 0],[ ],'k:');hold off; axis equal; axis([ ]);end;。
基于MATLAB的AM信号的调制与解调

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

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。
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(1)所用滤波器函数:巴特沃斯滤波器% 注: wp(或Wp)为通带截止频率 ws(或Ws)为阻带截止频率 Rp为通带衰减 As为阻带衰减%butterworth低通滤波器原型设计函数要求Ws>Wp>0 As>Rp>0function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As)N=ceil((log10((10^(Rp/10)-1)/(10^(As/10)-1)))/(2*log10(Wp/Ws)));%上条语句为求滤波器阶数 N为整数%ceil 朝正无穷大方向取整fprintf('\n Butterworth Filter Order=%2.0f\n',N)OmegaC=Wp/((10^(Rp/10)-1)^(1/(2*N))) %求对应于N的3db截止频率[b,a]=u_buttap(N,OmegaC);(2)傅里叶变换函数function [Xk]=dft(xn,N)n=[0:1:N-1];k=[0:1:N-1];WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;WNnk=WN.^(nk);Xk=xn*WNnk;设计部分:1.普通AM调制与解调%单音普通调幅波调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc%x调制信号,t调制信号自变量,t0采样区间,fs采样频率,%fc载波频率,Vm0输出载波电压振幅,ma调幅度t0=0.1;fs=12000;fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;n=-t0/2:1/fs:t0/2;x=4*cos(150*pi*n); %调制信号y2=Vm0*cos(2*pi*fc*n); %载波信号figure(1)subplot(2,1,1);plot(n,y2);axis([-0.01,0.01,-5,5]);title('载波信号');N=length(x);Y2=fft(y2); subplot(2,1,2);plot(n,Y2);title('载波信号频谱'); %画出频谱波形y=Vm0*(1+ma*x/Vm0).*cos(2*pi*fc*n); figure(2)subplot(2,1,1);plot(n,x)title('调制信号');subplot(2,1,2)plot(n,y)title('已调波信号');X=fft(x);Y=fft(y);w=0:2*pi/(N-1):2*pi; figure(3)subplot(2,1,1);plot(w,abs(X)) axis([0,pi/4,0,2000]); title('调制信号频谱'); subplot(2,1,2);plot(w,abs(Y)) axis([pi/6,pi/4,0,1200]);title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形 y1=y-2*cos(800*pi*n);y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处 wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As); [b,a]=imp_invr(cs,ds,T); y=filter(b,a,y2); figure(4)subplot(2,1,1);plot(n,y) title('解调波'); Y=fft(y);subplot(2,1,2);plot(w,abs(Y)) axis([0,pi/6,0,1000]);title('解调信号频谱'); %画出频谱波形 结果:Butterworth Filter Order= 6 OmegaC = 0.1171载波信号频谱-4-2024调制信号-4-2024已调波信号已调波信号频谱解调波解调信号频谱解调波解调信号频谱2.抑制双边带调制与解调%单音抑制载波双边带调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc %x调制信号, t0采样区间,fs采样频率,%fc载波频率,Vm0输出载波电压振幅,ma调幅度t0=0.1;fs=12000;fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;n=-t0/2:1/fs:t0/2;x=4*cos(150*pi*n); %调制信号y=Vm0*x.*cos(2*pi*fc*n); %载波信号figure(1)subplot(2,1,1)plot(n,x)title('调制信号');subplot(2,1,2)plot(n,y)title('已调波信号');N=length(x);X=fft(x);Y=fft(y);w=0:2*pi/(N-1):2*pi;figure(2)subplot(2,1,1)plot(w,abs(X))axis([0,pi/4,0,2000]);title('调制信号频谱'); %画出频谱波形subplot(2,1,2)plot(w,abs(Y)) axis([pi/6,pi/4,0,2200]);title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形y1=y-2*cos(2000*pi*n);y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As); [b,a]=imp_invr(cs,ds,T);y=filter(b,a,y2);figure(3)subplot(2,1,1)plot(n,y)title('解调波');Y=fft(y);subplot(2,1,2)plot(w,abs(Y))axis([0,pi/6,0,5000]);title('解调信号频谱'); %画出频谱波形结果:Butterworth Filter Order= 6 OmegaC = 0.1171调制信号已调波信号500100015002000500100015002000解调波解调信号频谱3.单边带调制与解调%单音单边带调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc %x 调制信号,t0采样区间,fs 采样频率, %fc 载波频率,Vm0输出载波电压振幅,ma 调幅度 t0=0.1;fs=12000;fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25; n=-t0/2:1/fs:t0/2; N=length(n);x1=4*cos(150*pi*n); %调制信号 x2=hilbert(x1,N);y=(Vm0*x1.*cos(2*pi*fc*n)-Vm0*x2.*sin(2*pi*fc*n))/2; figure(1) subplot(2,1,1)plot(n,x1) title('调制信号'); subplot(2,1,2) plot(n,y)title('已调波信号'); X=fft(x1); Y=fft(y);w=0:2*pi/(N-1):2*pi; figure(2) subplot(2,1,1)plot(w,abs(X))axis([0,pi/4,0,3000]);title('调制信号频谱'); %画出频谱波形subplot(2,1,2)plot(w,abs(Y))axis([pi/6,pi/4,0,2500]);title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形y1=y-2*cos(1500*pi*n);y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As); [b,a]=imp_invr(cs,ds,T);y=filter(b,a,y2);figure(3)subplot(2,1,1)plot(n,y)title('解调波');Y=fft(y);subplot(2,1,2)plot(w,abs(Y))axis([0,pi/6,0,2500]);title('解调信号频谱'); %画出频谱波形结果:Butterworth Filter Order= 6 OmegaC = 0.1171调制信号已调波信号调制信号频谱已调波信号频谱解调波解调信号频谱7 参考文献[1] 信号与系统课程组. 信号与系统课程设计指导,2007.10[2] 吴大正. 信号与线性系统分析(第四版). 高等教育出版社,2005.8[3] 谢嘉奎. 电子线路—非线性部分(第四版). 高等教育出版社,2003,2[4] 黄永安等.Matlab7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用. 清华大学出版社,2005.12[5] 江建军. LabVIEW程序设计教程. 电子工业出版社, 2008.03[6]张化光,孙秋野.MATLAB/Simulink实用教程. 北京人民邮电出版社,2009。