通信原理模拟调制实验报告
HUNAN
UNIVERSITY
通信原理
实验
学生姓名阳铭宇
学生学号 2
专业班级通信1301 _ __
指导老师余小游
2016 年5 月 5 日
实验一模拟调制
?实验预习
●实验目的
1.理解模拟调制的5个基本性质：已调信号的时域表示、已调信号的频域表示、已调信号的带宽、已调信
号的功率含量、解调后的信噪比。
2.掌握模拟调制（幅度调制、角调制）的基本原理并且通过仿真加深理解。
●实验原理
AM 信号
时域表达式
00()[()]cos cos ()cos AM c c c s t A m t t A t m t t
ωωω=+=+
式
中 m (t ) － 调制信号，均值为0；
A 0 － 常数，表示叠加的直流分量。 频域表达式
01
()[()()][()()]
2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++-
DSB 信号
时域表达式：无直流分量
t t m t s c DSB ωcos )()(=
频域表达式：无载频分量
)]
()([21
)(c c DSB M M S ωωωωω-++=
SSB 信号
双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M (ω)的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制 时域表达式 ◆ 保留上边带
◆ 保留下边带 频谱表达式 ()
()()SSB DSB S S H ωωω=?
FM 信号
时域表达式
()cos[()]
FM c f
s t A t K m d ωττ=+?
频域表达式 ? 宽带调频：
[]
()()()()FM n f c m c m S A J m n n ωπδωωωδωωω∞-∞
=--+++∑
1()cos()2USB m C m s t A t ωω=+11
cos cos sin sin 22m m c m m c A t A t ωωωω=-1()cos()2
LSB m C m s t A t ωω=
-11cos cos sin sin 22
m m c m m c A t t A t t ωωωω=+
? 窄带调频(NBFM)
? 实验报告 1. DSB-AM 调制
代码：
clear all;
close all; clc;
t0=0.15;%信号持续时间 ts=0.001;%采样周期 fc=250;%载波频率 snr=20;%信噪比 fs=1/ts;%采样频率 df=0.3;%频率分辨率 t=0:ts:t0;
snr_lin=10^(snr/10);%线性信噪比
%%信息信号
m=[ones(1,t0/(3*ts)),-2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)]; c=cos(2*pi*fc.*t);%载波信号 u=m.*c;%调制后信号
[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df);%傅里叶变换 M=M/fs;
[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df);%调制后信号的傅里叶变换 U=U/fs;
[C,c,df1]=fftseq(c,ts,df); % 载波的傅里叶变换 f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2; % 频率向量
signal_power=spower(u(1:length(t))); % 已调信号功率 noise_power=signal_power/snr_lin; % 计算噪声功率
noise_std=sqrt(noise_power); % 计算噪声功率的标准差 noise=noise_std*randn(1,length(u)); % 产生高斯噪声
r=u+noise; % 将噪声加到已调信号中 [R,r,df1]=fftseq(r,ts,df); % 混合信号频谱 R=R/fs; % 缩放比例 signal_power; clf;
figure(1);
subplot(2,2,1);
plot(t,m(1:length(t))); xlabel('Time');
title('The message signal'); subplot(2,2,2);
plot(t,c(1:length(t))); xlabel('Time');
title('The carrier'); subplot(2,2,3);
plot(t,u(1:length(t))); xlabel('Time');
title('The modulated signal'); figure(2);
subplot(2,1,1);
plot(f,abs(fftshift(M))); xlabel('Frequency');
title('Spectrum of the message signal'); subplot(2,1,2);
plot(f,abs(fftshift(U)));
title('Spectrum of the modulated signal'); xlabel('Frequency'); figure(3);
subplot(2,1,1);
plot(t,noise(1:length(t))); title('Noise sample'); xlabel('Time');
NBFM ()[()()]c c s A ωπδωωδωω=
++-()()2f c c c c AK M M ωωωωωωωω??
-++-??-+??
subplot(2,1,2);
plot(t,r(1:length(t)));
title('Signal and noise');
xlabel('Time');
figure(4);
subplot(2,1,1);
plot(f,abs(fftshift(U)));
title('Signal spectrum');
xlabel('Frequency');
subplot(2,1,2);
plot(f,abs(fftshift(R)));
title('Signal and noise spectrum'); xlabel('Frequency');
实验结果：
2. DSB-AM 解调
代码：
t0=0.15; % 信号持续时间
ts=1/1500; % 采样间隔
fc=250; % 载波频率
fs=1/ts; % 采样频率
df=0.3; % 所需的频率分辨率
t=[0:ts:t0]; % 时间向量
m=[ones(1,t0/(3*ts)),-2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)]; % 消息信号c=cos(2*pi*fc.*t); % 载波
u=m.*c; % 已调信号
y=u.*c; % 已调信号与载波相乘
[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df); % 傅立叶变换
M=M/fs; % 缩放比例
[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df); % 傅立叶变换
U=U/fs; % 缩放比例
[Y,y,df1]=fftseq(y,ts,df); % 傅立叶变换
Y=Y/fs; % 缩放比例
f_cutoff=150; % 滤波器的截止频率
n_cutoff=floor(150/df1); % 设计滤波器
f=[0:df1:df1*(length(y)-1)]-fs/2;
H=zeros(size(f));
H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff);
H(length(f)-n_cutoff+1:length(f))=2*ones(1,n_cutoff);
DEM=H.*Y; % 滤波器输出信号的频谱
dem=real(ifft(DEM))*fs; % 滤波器输出
subplot(3,1,1)
plot(f,fftshift(abs(M)))
title('消息信号的幅度谱')
xlabel('频率')
subplot(3,1,2)
plot(f,fftshift(abs(U)))
title('已调信号的幅度谱')
xlabel('频率')
subplot(3,1,3)
plot(f,fftshift(abs(Y)))
title('混频器输出信号的幅度谱')
xlabel('频率')
figure
subplot(2,1,1)
plot(f,fftshift(abs(H)))
title('低通滤波器频率特性')
xlabel('频率')
subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(DEM)))
title('解调输出信号的幅度谱')
xlabel('频率')
figure
subplot(2,1,1)
plot(f,fftshift(abs(M)))
title('消息信号的幅度谱')
xlabel('频率')
subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(DEM)))
title('解调输出信号的幅度谱')
xlabel('频率')
figure
subplot(2,1,1)
plot(t,m(1:length(t)))
title('时域消息信号')
xlabel('时间')
subplot(2,1,2)
plot(t,dem(1:length(t)))
title('解调输出的时域信号') xlabel('时间')
实验结果：
2.SSB-AM 调制
代码：
clear all;
close all;
clc;
t0=0.15;%信号持续时间
ts=0.001;%采样周期