Matlab实验模拟调制解调

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Matlab模拟线性调制与解调

Matlab模拟线性调制与解调

目录1前言 (1)2工程概况 (1)3正文 (1)3.1设计的目的和意义 (1)3.2 设计方法和内容 (2)3.2.1 幅度调制与解调原理 (2)3.2.2 AM信号仿真 (2)3.2.3 DSB信号仿真 (4)3.2.4 SSB信号仿真 (6)3.3 结论 (8)4致谢 (9)5参考文献 (9)前言在当今飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展以及通信网络与计算机网络的相互融合,信息科学技术已成为21世纪国际社会和世界经济发展飞新的强大动力。

信息作为一种资源,只有通过广泛的传播与交流,才能差生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造巨大的经济效益。

而信息的传播和交流,是依靠各种通信方式和技术来实现的。

学习和掌握现代通信理论和技术是信息社会每一位成员,尤其是未来通信工作着的迫切要求。

近两年来,伴随着美国MathWorks公司的MA TLAB6.0和MATLAB6.5的发布,MA TLAB由最初的“矩阵实验室”,已经发展成适合多科多工作平台的大型科技应用软件。

它包含众多的功能各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。

作为一个功能强大的数学工具软件,在很多领域中得到了广泛的应用。

近年来已逐渐列入许多大学理工科学生的教学内容,成为广大师生、研究人员的重要数学分析工具和有利助手;也为广大科研工作者进行系统仿真与分析提供了极大的方便。

在过去几年中,Simulink已经成为院校和工程领域中广大师生和研究人员用来建模和方针动态系统的软件包。

Simulink鼓励人们去尝试,可以用它轻松的搭建一个系统模型,并设置模型参数和方针参数,并且立即观察到改变后的方针结果。

通信仿真是衡量通信系统性能的工具。

通信仿真可以分成离散事件仿真和连续仿真。

在寓教事件仿真中,仿真系统只对离散事件做出响应,而在连续仿真中,仿真系统对输入信号“生连续的输出信号。

通信原理的MATLAB实验 QPSK的调制解调报告

通信原理的MATLAB实验 QPSK的调制解调报告

通信原理实验项目名称:QPSK的调制解调一、实验任务任意输入长度为64比特的二进制信息,采用QPSK系统传输。

码元速率为1Bps,载波频率为10Hz,采样频率为40 Hz,利用Matlab画出:(1)调制后的信号波形;(2)经信道传输后的信号波形(假设加性高斯白噪声,其功率为信号功率1/10);(3)(3)任意解调方法解调后的信号波形。

二、流程图三、完整程序Fd=1; %码元速率Fc=10; %载波频率Fs=40; %采样频率N=Fs/Fd;df=10;x=[ 1 1 0 1 1 0];%任意输入64比特的二进制信息M=2; %进制数SNRpBit=10;%加性高斯白噪声,其功率为信号功率的1/10,即信噪比为10 SNR=SNRpBit/log2(M); %转换为码元速率seed=[12345 54321];numPlot=length(x);figure(1)%画出输入二进制序列subplot(211);stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');title('输入波形’)%调制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);numModPlot=numPlot*Fs;t=[0:numModPlot-1]./Fs;subplot(212);%画出调制后的信号plot(t,y(1:length(t)),'b-');axis([min(t) max(t) -1.5 1.5]);title('调制后的信号')%在已调信号中加入高斯白噪声randn('state',seed(2));y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');%相干解调figure(2)subplot(211);plot(t,y(1:length(t)),'b-');%画出经过信道的实际信号axis([min(t) max(t) -1.5 1.5]);title('加入高斯白噪声后的已调信号')%带输出波形的相干M元频移键控解调subplot(212);stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');hold on;stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro');hold off;axis([0 numPlot -0.5 1.5]);title('相干解调后的信号')四、波形。

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析

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。

基于MATLAB的PM调制与解调通信原理实验

基于MATLAB的PM调制与解调通信原理实验

实验三PM调制与解调
1.实验目的和要求
用MATLAB实现信号的PM调制与解调
2.实验内容
对已知调制信号进行PM调制与解调;
3.软件概要设计说明,功能模块及流程和工作原理
角度调制信号的一般表示形式为:S
m (t)=Acos[ω
C
t+φ(t)]
式中,A是载波的恒定振幅;[ω
C t+φ(t)]是信号的瞬时相位,而φ(t)称为瞬时相位偏移;d[ω
C
t+
φ(t)]/dt为信号的瞬时频率,而dφ(t)/dt称为瞬时频率偏移,即相对于ω
C
的瞬时频率偏移。

图1 PM调相信号的产生
4.SIMULINK实现的仿真
本设计主要用到通信工具箱的函数是调制与解调:ademod( )模拟带通信号解调,ademodce( )模拟基带信号解调,amod( ) 模拟带通信号调制,amodce( ) 模拟基带信号调制。

以完成设计的任务:模拟信号的调制
与解调。

假定基频信号为m(t)=cos(20π*t),载波频率f
c =100Hz,相位偏差K
p
=π, 仿真电路如图所示:
运行结果:
5.实习的收获、心得、问题、困难和建议
这次实验还是比较成功的,在实验中遇到了很多问题,上网查资料终于解决,有点小小的成就感,终于觉得平时所学的知识有了实用的价值,达到了理论与实际相结合的目的,不仅学到了不少知识,而且锻炼了自己的能力,使自己对以后的路有了更加清楚的认识,同时,对以后有了更多的信心.。

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

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。

MATLAB实验三 信号的调制与解调

MATLAB实验三 信号的调制与解调

实验三信号的调制与解调一.实验目的:1.熟悉幅度调制与解调过程,熟悉调制解调过程中信号时域波形和频谱。

2.掌握Modulate函数实现调幅和调频信号。

3.熟悉快速傅立叶变换函数fft,求模函数abs和fftshift函数求信号幅度频谱。

4.掌握butter函数进行巴特沃兹低通滤波器设计,熟悉滤波器频率响应函数freqz,滤波函数filter。

5.熟悉信号的合成与分解原理,加深对傅里叶级数的理解;二、实验原理:1.两个信号的调制通常用乘法器实现,由一个信号控制另一个信号的某个参量,例如用一个低频正弦波信号控制高频载波的幅值,则产生一个振幅调制信号,称为调幅波;类似还可产生调频波等。

2.幅度调制与解调原理:(如下图所示)调制信号()p t,假设信道不引入噪声,解调时采用同步解f t,载波()调,LPF为低通滤波器,()f t为接收信号。

C三、实验内容1.验证性实验a)使用modulate函数产生调幅信号解:Fm=10; Fc=100; Fs=1000; N=1000; k=0:N; t=k/Fs;x=abs(sin(2*pi*Fm*t));xf=abs(fft(x,N)); y1=modulate(x,Fc,Fs,'am');subplot(2,1,1);plot(t(1:200),y1(1:200));xlabel('时间'); ylabel('幅度'); title('调幅');yf=abs(fft(y1,N)); subplot(2,1,2); stem(yf(1:200));xlabel('频率');ylabel('幅度');b)使用modulate函数产生调频信号解:Fm=10; Fc=100; Fs=1000; N=1000; k=0:N; t=k/Fs;x=abs(sin(2*pi*Fm*t));xf=abs(fft(x,N)); y1=modulate(x,Fc,Fs,'pm');subplot(2,1,1);plot(t(1:200),y1(1:200));xlabel('时间'); ylabel('幅度'); title('调频');yf=abs(fft(y1,N)); subplot(2,1,2); stem(yf(1:200)); xlabel('频率');ylabel('幅度');c)周期信号的分解与合成解:t=-3:0.01:3; Fm=0.5; sum=0; n=100; for i=1:2:n;sum=sum+4/pi.*(1/i).*sin(i*2*pi*Fm*t); endplot(t,sum);title('周期信号的分解与合成');2. 设计性实验1) 发射端调制信号()2cos(2)f t t =,载波()cos(20)p t t =,已调信号()A f t ,理想信道无噪声。

用matlab实现模拟(dsbam)调制

用matlab实现模拟(dsbam)调制

前言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。

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。

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。

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。

本课题利用MATLAB软件对DSB信号调制解调系统进行模拟仿真,分别对正弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。

第一章 设计要求(1)已知调制信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=其他,03/23/,23/0,1)(000t t t t t t m(2)调制载波c(t)=)2cos(t f c π(3)设计m 文件实现DSB-AM 调制(4)设计m 文件绘制消息信号与已调信号的频谱,分析其频谱特征。

第二章 系统组成及工作原理2.1 DSB-AM 系统构成在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。

如果将载波抑制,只需在将直流A0去掉,即可输出抑制载波双边带信号,简称双边带信号(DSB )。

2-1 DSB 调制器模型调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,并且不失真地恢复出原始基带信号。

双边带解调通常采用相干解调的方式,它使用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。

相干解调的原理框图如图2-2所示:2-2 DSB 相干解调模型2.2DSB 调制原理在消息信号m(t)上不加上直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带调制信号,简称双边带(DSB )信号。

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计课程设计题目:基于MATLAB的FM系统调制与解调的仿真一、设计任务与要求1.设计并实现一个简单的FM(调频)调制和解调系统。

2.使用MATLAB进行仿真,分析系统的性能。

3.对比和分析FM调制和解调前后的信号特性。

二、系统总体方案1.系统组成:本设计包括调制器和解调器两部分。

调制器将低频信号调制到高频载波上,解调器则将已调制的信号还原为原始的低频信号。

2.调制方式:采用线性FM调制方式,即将低频信号直接控制高频载波的频率变化。

3.解调方式:采用相干解调,通过与本地载波信号相乘后进行低通滤波,以恢复原始信号。

三、调制器设计1.实现方式:使用MATLAB中的modulate函数进行FM调制。

2.参数设置:选择合适的载波频率、调制信号频率以及调制指数。

3.仿真分析:观察调制后的频谱变化,并分析其特性。

四、解调器设计1.实现方式:使用MATLAB中的demodulate函数进行FM解调。

2.参数设置:选择与调制器相同的载波频率、低通滤波器参数等。

3.仿真分析:观察解调后的频谱变化,并与原始信号进行对比。

五、系统性能分析1.信噪比(SNR)分析:通过改变输入信号的信噪比,观察解调后的输出性能,绘制信噪比与误码率(BER)的关系曲线。

2.调制指数对性能的影响:通过改变调制指数,观察输出信号的性能变化,并分析其影响。

3.动态范围分析:分析系统在不同输入信号幅度下的输出性能,绘制动态范围曲线。

六、实验数据与结果分析1.实验数据收集:根据设计的系统方案进行仿真实验,记录实验数据。

2.结果分析:根据实验数据,分析系统的性能指标,并与理论值进行对比。

总结实验结果,提出改进意见和建议。

七、结论与展望1.结论:通过仿真实验,验证了基于MATLAB的FM系统调制与解调的可行性。

实验结果表明,设计的系统具有良好的性能,能够实现低频信号的FM调制和解调。

通过对比和分析,得出了一些有益的结论,为进一步研究提供了基础。

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实验四 模拟调制解调
一、实验目的
让学生掌握掌握模拟调制以及对应解调方法的原理。

掌握模拟调制解调方法的计算机编程实现方法,即软件实现。

培养学生综合分析、解决问题的能力,加深对课堂内容的理解。

二、实验要求
掌握模拟AM 、PM 和FM 的方法原理以及对应的解调原理;编制调制解调程序;完成对一个正弦信号的调制、传输、滤波、解调过程的仿真;实验后撰写实验报告。

三、实验环境
PC 机,Windows2000,office2000,Matlab6.5以上版本软件。

四、实验内容、步骤
实验内容
已知消息信号为:频率为10f Hz =的正弦信号;载波频率为8c f KHz =,采样频率为40KHz 。

编程实现一种调制、传输、滤波和解调过程。

实验步骤
1. 根据参数产生消息信号s 和载波信号。

2. 编程实现调制过程。

调用函数y=ammod(s,Fc,Fs)完成幅度调制,y=fmmod(s,Fc,Fs, FREQDEV) 完成频率调制,y=pmmod(s,Fc,Fs, PHASEDEV) 完成相位调制。

3. 编程实现信号的传输过程。

产生白噪声noise ,并将其加到调制信号序列。

4. 编程实现信号的解调。

调用函数x=amdemod(y,Fc,Fs)完成幅度调制信号的解调,x=fmdemod(y,Fc,Fs, FREQDEV) 完成频率调制信号的解调,x=pmdemod(y,Fc,Fs, PHASEDEV) 完成相位调制信号的解调。

五、实验报告要求及计录、格式
1.画图给出消息信号和载波信号的波形和频谱。

2.画图给出已调信号的波形和频谱。

3.画图给出解调后信号的波形和频谱。

六、实验注意事项
1.实验前,进一步熟悉掌握模拟调制解调的原理和方法。

2.了解MATLAB 的通信工具箱。

3.实验中,注意观察整个调制解调过程中输入和输出时域波形和频谱变化。

七、讨论、思考题
1.总结模拟调制解调的方法,并与课堂上所讲的方法对照。

八、实验结果展示
1.画图给出消息信号和载波信号的波形和频谱:
消息信号:
载波:
消息信号频谱:
载波频谱:
2.画图给出已调信号的波形和频谱:调幅信号:
调频信号:
调相信号:
调频信号频谱:
3.画图给出解调后信号的波形和频谱:解调后的调幅信号:
解调后的调频信号:
解调后的调相信号:
解调后调频信号的频谱:
四、讨论、思考题
总结模拟调制解调的方法,并与课堂上所讲的方法对照:
模拟调制可以分为三种:
1, 幅度调制。

其中又有常规双边带调幅(AM )、抑制载波双边带调制(DSB-SC )、
单边带调制(SSB)、残留边带调制(VSB)。

解调方法大致有相干解调和非相干解调(包络检波)。

调制过程如下:
解调过程如下(相干解调):
m(t)s m (t )c
各个过程的抗噪声性能对比如下:
2.频率调制(FM )。

3.相位调制(PM )。

DSB (相干解调) SSB (相干解调) AM (包络检波)
S 2[()]4E f t 2[()]
16E f t 2[()]
E f t
N 0042
DSB H
n B n f =0044
SSB H
n B n f =002AM H
n B n f = 0
0S N 20[()]2H E f t n f 20[()]4H E f t n f 20[()]2H E f t n f i
S 2[()]2
E f t 2[()]4
E f t 220[()]
2
A E f t + i N 002DS
B H
n B n f =00SSB H
n B n f =002AM H
n B n f = i i
S N 20[()]4H
E f t n f 20[()]4H
E f t n f 2200[()]4H A E f t n f + G
22202[()][()]
E f t A E f t + 2 1
η 1 1 1/3
2H
f H f 2H
f B
cosw c t。

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