双边带matlab应用
基于MATLAB的AM、DSB系统仿真

河南科技Henan Science and Technology总708期第十期2020年4月工业技术基于MATLAB 的AM.DSB 系统仿真白皓文林君(延边大学通信工程(中外合作办学)专业,吉林延吉133002)摘要:AM.DSB 调制是通信系统中最重要的、最基础的调制之一。
本文首先分析了 AM 、DSB 调制的原理,然 后运用MATLAB 仿真平台设计了这两种调制的仿真模型。
通过仿真,观察了 AM.DSB 信号调制过程中各环节的时域和频域波形。
最后,在仿真基础上分析比较了这两种调制方式的性能。
关键词:MATLAB ;调制方式:AM ;DSB 中图分类号:TN911.3文献标识码:A文章编号:1003-5168( 2020) 10-OO38-O3MATLAB Based AM, DSB System SimulationBAI Haowen LIN Jun(Communication Engineering (Sino-Foreign Cooperative Education) Major of Yanbian University ,Yanji Jilin 133002)Abstract : AM modulation and DSB modulation is one of the most important and fundamental modulation in communi cation system. This paper first analyzed the principle of AM modulation and DSB modulation, then used MATLAB simulation platform to design the two kinds of modulation simulation model. The time domain and frequency domainwaveforms of AM and DSB signal modulation were observed by simulation. Finally, the performances of the two modu ・ lation modes were compared on the basis of simulation.Keywords : MATLAB ; modulation mode ; AM ; DSB通信系统中包含两种调制方式,即模拟调制方式和 数字调制方式。
MATLAB仿真在通信原理课程教学中的应用

教育论坛Digital Space P .331MATLAB 仿真在通信原理课程教学中的应用陈书文 王玉玺 周近 江苏第二师范学院数学与信息技术学院摘要:通信原理是信息通信类工科专业的核心课程,其特点是:知识体系严谨,理论概念较为抽象,课程对数学基础要求较高,且结论表达式较难记忆。
这些特点导致了学生在学习过程中,往往陷入死背结论公式、死记符号参数的泥潭,而对公式的物理意义与有关参数的作用并没有直观的认识。
若将基于MATLAB 的通信仿真实验引入本课程的教学,学生便可在教师的指导下自主编程,深入地理解课程知识,更好地掌握课程的重点与难点。
实践表明,该方法不仅能加深学生对知识的理解,激发学习兴趣,还能促进学生自主研究能力的培养。
本文分别以模拟通信与数字通信各一列来介绍MATLAB 的仿真应用,说明使用该软件教学的优越性。
关键词:MATLAB 仿真 通信原理在通信工程、电子信息工程等工科专业中,通信原理是非常重要的专业基础课,也通常设置为研究生招生考试的专业课,其内容主要分为模拟通信和数字通信两大部分。
在长期的教学实践中,本科生普遍反映学习该课程的困难是:对数学基础要求较高,内容缺乏直观表现,公式推导复杂且难以理解等。
这些问题严重影响了该课程的教学效果,即便在多媒体教学普及后,教师也只是把课本内容硬搬到屏幕上,并没有在本质上解决学习内容抽象、理解困难等问题。
所以,为了让学生扎实地掌握通信的基础理论与系统设计方法,有必要提高该课程的实验教学效果。
1 MATLAB 虚拟实验环境MATLAB 是美国的数学与系统仿真软件,它具有数值分析、矩阵运算、数字信号处理、系统控制与优化等基本功能。
基于MATLAB 的通信虚拟实验平台具有三大优势:(1)学生能够自主编程,通过通信仿真实验加深对课堂所学的理论的理解;(2)实验硬件只需要普通机房的PC 机,学生也可在自己的电脑上安装MATLAB 软件,实验场地选择自由,实验教学成本相对较低;(3)培养学生的自主学习和理论研究的能力,在完成大纲规定的基础上,学生可以做感兴趣的拓展研究。
抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现一、设计目的和意义本设计要求采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调,并且绘制相关的图形。
在通信系统中,从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。
因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。
在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。
而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。
调制解调过程常常决定了一个通信系统的性能。
随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。
同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。
二、设计原理(1):调制与解调的MATLAB实现:调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易一电磁波形式辐射的较高频范围;此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。
调幅信号X(t)主要有调制信号和载波信号组成。
调幅器原理如图1所示:其中载波信号C(t)用于搭载有用信号,其频率较高。
幅度调制信号g(t)含有有用信息,频率较低。
运用MATLAB 信号g(t)处理工具箱的有关函数可以对信号进行调制。
对于信号x(t),通信系统就可以有效而可靠的传输了。
在接收端,分析已调信号的频谱,进而对它进行解调,以恢复原调制信号。
解调器原理如图2所示:对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过MATLAB的相关函数实现。
(2):频谱分析 当调制信号f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为()c c SDSB=1/2F -+1/2F(+)ωωωω. 双边带调幅频谱如图3所示:图3 双边带调幅频谱抑制载波的双边带调幅虽然节省了载波功率,但已调西那的频带宽度仍为调制信号的两倍,与常规双边带调幅时相同。
通信原理课程设计---常规双边带幅度调制仿真与分析

课程设计课程设计名称:常规双边带调幅信号的仿真与分析专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 需求分析调制是各种通信系统的重要基础,也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备。
调制是使消息载体的某些特性随消息变化的过程。
调制的作用是把消息置入消息载体,便于传输或处理。
由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。
因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上,同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。
接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。
在振幅调制中,根据所输出已调波信号频谱分量的不同,分为普通调幅(AM)、抑制载波的双边带调幅(DSB)、抑制载波的单边带调幅(SSB)等。
AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。
DSB是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波,保留携带有用信息的两个边带。
SSB是在双边带调幅的基础上,去掉一个边带,只传输一个边带的调制方式。
不同的调制技术对应的解调方法也不尽相同。
在分析信号的调制解调过程中系统的仿真和分析是简便而重要步骤和必要的保证。
本次通信原理综合课程设计便是利用MATLAB对常规双边带调幅信号的仿真与分析。
具体要求如下:1.掌握双边带常规调幅信号的原理和实现方法。
2.用MATLAB产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信源,设载波频率为10Hz,A=2。
3.用MATLAB画出AM调制信号、该信号的功率谱密度、相干解调后的信号波形。
分析在AWGN信道下,仿真系统的性能。
2 概要设计2.1 幅度调制的一般模型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。
幅度调制器的一般模型如图2-1所示。
图2-1 幅度调制器的一般模型图中,为调制信号,为已调信号,为滤波器的冲激响应,则已调信号的时域和频域一般表达式分别为(2-1)(2-2)式中,为调制信号的频谱,为载波角频率。
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在通信原理教学中的应用

程 序 画出 I () u t 的频谱 图 。 T t 和 () I
收 稿 日期 :0 l O —1 21— 1 3 作 者 简 介 : 兴 娇 ( 9 6 ) 女 , 西 萍 乡人 , 教 , 士 , 要 研 究 方 向 为 光 电 子 器 件 。 张 18一 , 江 助 硕 主
・1 4・
通 信 原理 是 高 等 学 校通 信 原 理 的重 要 专 业基 础
课 。 由于 该课 程 内容抽 象 , 但 计算 性强 , 图方 法多 , 作 学 生不 易理 解 和掌 握 。 了在教学 中充分 调动 学生 的 为 积 极性 , 高教 学 质量 , 提 取得 更好 的 教学效 果 , 笔者 尝
萍 乡高等 专科 学校 学报
21 0 1阜
TI l l e∞J i
O
O0 . 5
O1 .
Tm ie
01 .G
图 1 D B调 制信 号 、 S 载波信 号 与 已调信 号 的 时城 图
4 l 1
M M^ ”
I
6 : 。
M
图 2 D B调 制 信 号 与 已调 信 号 的 频 谱 图 S
上乘 以 A / 。传输 带宽 B 是消 息信 号带 宽 的两倍 , 2 t
即 B 一2 。 t W
如 图 1所示 为调 制信 号 为 r() et 一et o n t - () (—t / 3 一2 et o3 一£ t t 3 ) 用 m() ) {(—t/ ) (一2。 ) , / t 调制 载 波 信 号 C t 一C S 2 f ) 得 到 的 已调信 号 u t 的 时域 () O (n , t ()
第 2 8卷 第 3期
Vo . 8 NO. 12 3
基于MATLAB的通信系统调制和解调实例分析

基于MATLAB的通信系统调制和解调实例分析作者:孙杰来源:《数字化用户》2014年第01期【摘要】通信是通过某种媒体进行的信息传递,目的是传输信息,通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。
调制与解调在信息的传输过程中占据着重要的地位,是不可或缺的,因此研究系统的调制和解调过程就极为重要。
MATLAB是集数值计算、图形绘制、图像处理及系统仿真等强大功能于一体的科学计算语言,它强大的矩阵运算和图形可视化的功能以及丰富的工具箱,为通信系统的调制和解调过程的分析提供了极大的方便。
【关键词】通信系统调制与解调 MATLAB一、用MATLAB分析双边带幅度调制(DSM-AM)我们可以利用 MATLAB 强大的符号运算功能来进行运算,再根据MATLAB的可视化结果进行分析。
在DSB-AM中,已调信号的时域表示为:u(t)=m(t)c(t)=Acm(t)式中,m(t)是消息信号,c(t)=Ac 为载波,fc是载波的频率(单位:HZ),是初始相位。
为了讨论方便取初相=0(以下类似)。
随u(t)作傅里叶变换,即可得到信号的频域表示:U (f)=Ac/2M(f-fc)+Ac/2M(f+fc)。
传输带宽Bt是消息信号带宽W的两倍,即:Bt=2W。
某消息信号用信号m(t)以DSB-AM方式调制载波c(t)=cos(2∏fct),所得到的已调制信号记为u(t).设t。
=0.15s,fc=250Hz。
试比较消息信号与已调信号,并绘制它们的频谱。
运用如下MATLAB程序:t0=0.15;%信号持续时间ts=0.001;%采样时间间隔Fc=250;%载波频率FS=1/ts;%采样频率df= 0.3;%频率分辨率t=[0:ts:t0];%时间矢量m=[ones(1,t0/(3*ts)), -2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)];%定义信号序列C=cos(2*pi*Fc.*t);%载波信号u=m.*c;%调制信号[M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df);%傅里叶变换M=M/FS;[U,u,df1]=fft_seq(m,ts,df);U=U/FS;[C,c,df1]=fft_seq(c,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2; %频率矢量subplot(2,2,1);plot(t,m(1:length(t)));%未调制信号title(‘未调制信号‘);subplot(2,2,2);plot(t,u(1:length(t)));%已调制信号title(‘已调制信号‘);subplot(2,2,3);plot(f,abs(fftshift(M))); %未调制信号频谱title(‘未调制信号频谱‘);subplot(2,2,4);plot(f,abs(fftshift(U))); %已调制信号频谱title(‘已调制信号频谱‘);傅里叶变换函数fft_seq,源代码如下:function[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)%[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)%[M,m,df]=fft_seq(m,ts)%M为输入序列m的傅里叶变换,ts为抽样间隔,输入df为频率分辨率%输出序列m按要求的频率分辨率df进行补零后的序列%输出df为最终的频率分辨率fs=1/ts;if nargin==2,n1=0;else, n1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nexpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(n-n2)];df=fs/n;运行后得到的信号和调制信号如图所示:二、用 MATLAB 分析相干解调过程例用信号m(t)以DSB-AM方式调制载波c(t)=cos(2∏fct),所得到的已调制信号记为u(t).设t0=0.15s,fc=250Hz。
MATLAB在电子信息课程中的应用.

MATLAB在电子信息课程中的应用陈艺摘要:介绍了MATLAB,并结合实例,详细探讨了MATLAB在电子信息课程中的应用。
关键词:MATLAB;工具箱;仿真实验;电子信息课程引言:MATLAB其功能强大,已成为数字信号处理等课程的主要工具软件,学习和掌握好MATLAB有助于专业课更好的学习。
1.MATLAB简介MATLAB 简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA 的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
2.MATLAB在电子信息课程中的应用●数字信号处理技术●工程与科学绘图●控制系统的设计与仿真●通讯系统设计与仿真2.1 MATLAB在信号与系统中的应用信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业基础课。
一方面,该课程涉及了许多基本分析方法,而掌握这些方法就要不仅要有较好的数学基础,而且要将大量的时间和精力花费在许多繁琐的工程计算上;将Matlab引入该课程,一些基本的分析方法便可用软件来实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
MATLAB在模拟调制中的应用吴佳慧( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆246011)指导教师:刘全金摘要:在本毕业论文中,首先介绍了调制的概念;叙述了其基本原理。
本文将着重讨论模拟通信系统中的调制系统的基本原理,并在MATLAB软件平台上仿真实现几种常见的模拟调制方式。
最常用最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
常见的调幅(AM)、双边带(DSB)、残留边带(VSB)和单边带(SSB)等调制就是幅度调制的几个典型实例;而频率调制(FM)就是角度调制中被广泛采用的一种。
在线性调制系统中,文中将以调幅(AM)、双边带(DSB)和单边带(SSB)为说明对象,从原理等方面进行分析阐述并进行仿真分析;而在非线性调制中,以常用的调频(FM)和调相(PM)为说明对象,说明其调制原理,并进行举例仿真分析。
利用MATLAB对模拟调制系统进行仿真,将结合MATALB 模块和Simulink工具箱的实现,并对仿真结果进行分析,从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识。
关键词:MATLAB 模拟通信系统调制仿真频谱分析引言:调制在通信系统中的作用是至关重要的。
所谓调制,就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义的调制分为基带调制和带通调制(也称载波调制)。
在大多数场合,调制一般指载波调制。
载波调制,就是用调制信号去控制载波的参数的过程,使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。
调制信号是指来自信源的信息信号(基带信号),这些新号可以是模拟的,也可以是数字的。
未接受调制的周期性振荡信号称为载波,它可以是正弦波,也可以是非正弦波。
载波调制后称为已调信号,它包含有调制信号的全部特征。
此次设计主要进行模拟调至系统的模拟和仿真,最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
常见的调幅AM、双边带DSB、单边带VSB等调制就是幅度调制的几个典型实例;而频率调制FM是角度调制中被广泛采用的一种。
调制原理:调制是将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号);时域定义:调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输。
频域定义:调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程。
根据所控制的信号参量的不同,调制可分为:调幅,使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调频,使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。
调相,利用原始信号控制载波信号的相位。
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。
该信号称为已调信号,而基带信号称为调制信号。
调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。
调制过程用于通信系统的发端。
在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。
该过程称为解调。
调制的方式有很多。
根据调制信号是模拟信号还是数字信号,载波是连续波(通常是正弦波)还是脉冲波,相应的调制方式有模拟连续波调制(简称模拟调制)、数字连续波调制(简称数字调制)、模拟脉冲波调制和数字脉冲波调制等。
计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号(模拟信号为连续的,数字信号为间断的)。
于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。
这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。
计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”,也成D/A转换。
经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”,也称A/D转换。
正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
Matlab有以下特点及优点:特点:(1)高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;(2)具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;(3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;(4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。
优点:(1) MATLAB是一种跨平台的数学语言。
(2) MATLAB是一种超高级语言。
(3) MATLAB语法简单,编程风格接近数学语言描述,是数学算法开发和验证的最佳工具。
(4) MATLAB计算精度很高。
(5) MATLAB具有强大的绘图功能。
(6) MATLAB具有串口操作、声音输入输出等硬件操控能力。
(7) MATLAB程序可以直接映射为DSP芯片可接受的代码,大大提高了现代电子通信设备的研发效率。
(8)MATLAB的程序执行效率比其它语言低。
Matabl的应用MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作:数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术、数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程、管理与调度优化计算(运筹学)。
MATLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱(单独提供的专用MATLAB 函数集)扩展了MATLAB 环境,以解决这些应用领域内特定类型的问题。
模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波,而载波是一个确知的周期性波形。
模拟调制可分为线性调制和非线性调制,本文主要研究线性调制。
线性调制的原理模型如图2.1所示。
设c(t)=Acos2t f o π,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。
图2.1 线性调制的远离模型调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为:t A t m t s w o cos )()('=,然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器,得出已调信号为。
从图2.1中可得已调信号的时域和频域表达式为:(2-1)式(2-1)中,M(f)为调制信号m(t)的频谱。
由于调制信号m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系,所以成为线性调制。
带通滤波器H(f)可以有不同的设计,从而得到不同的调制种类。
双边带调制DSB 的基本原理在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号m(t)中无直流分量,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(DSB )调制信号,简称双边带(DSB )信号。
设正弦型载波c(t)=Acos(错误!未找到引用源。
t) ,式中:A 为载波幅度,错误!未找到引用源。
为载波角频率。
根据调制定义,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为:错误!未找到引用源。
(t)=Am(t)cos(错误!未找到引用源。
t)(2-2)⎪⎩⎪⎨⎧-++==)()]()([21)()(*]cos )([)(f H f f M f f M f s t h t t m t s o o o w其中,m(t)为基带调制信号。
设调制信号m(t)的频谱为M(),则由公式2-2不难得到已调信号错误!未找到引用源。
(t)的频谱:)]()([2)(c c m M M As ωωωωω-++=(2-3) 由以上表示式可见,在波形上,幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化;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。
标准振幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM )。
假设调制信号m(t)的平均值为0,将其叠加一个直流偏量错误!未找到引用源。
后与载波相乘,即可形成调幅信号。
其时域表达式为:错误!未找到引用源。
)cos())(()(0t t m t c AMA sω+= (2-4)式中:错误!未找到引用源。
为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号,也可以是随机信号。
若为确知信号,则AM 信号的频谱为:(2-5)AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
AM 信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。
只有边带功率才与调制信号有关,也就是说,载波分量并不携带信息。
因此,AM 信号的功率利用率比较低。
AM 调制器模型如下图所示。
图2.2 AM 调制器模型AM 信号的时域和频域表达式分别为(2-6)(2-7) 式中,A o 为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即0)(=t m —。
由频谱可以看出,AM 信号的频谱由载波分量、上边带、下边带三部分组成。
上边带的)(cos )()(cos )(cos )]([)(t w c t m t w c A t w c t m A o t s o AM +=+=)]()([21)]()([)(w c w M w c w M w c w w c w A ot s AM -+++-++=δδπ)]()([21)]()([)(0ωωωωωωωδωδπωccccm M M A s -+++-++=频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
因此,AM 信号是带有载波分量的双边带信号,他的带宽是基带信号带宽 的2倍,即(2-8)AM 调制典型波形和频谱如图1-1所示:图2.3AM 调制典型波形和频谱如果在AM 调制模型中将直流A 去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB —SC),简称双边带信号。
其时域表达式为)cos()()(t t m t c D SBsω= (2-9)式中,假设的平均值为0。
DSB 的频谱与AM 的谱相近,只是没有了在±ω处的函数δ,即(2-10)与AM 信号比较,因为不存在载波分量,DSB 信号的调制效率是100,即全部效率都用)]()([21)(ωωωωωc c m M M s -++=fBHAM2=于信息传输。
但由于DSB 信号的包络不再与调制信号的变化规律一致,因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号。
DSB 信号借条是需采用相干解调,也称同步检波(比包络检波器复杂得多)。