基于MATLAB的模拟信号传输系统试验

1、通信原理实验实验8基于MATLAB的模拟信号传输系统实验班级：04xx103学号:04xxx0913姓名：xxx2019-5-25通信原理软件实验实验8基于MATLAB的模拟信号传输系统实验、AM调制解调(1)实验原理及框图调制：AM是诸多调制方式中最简单的一种模拟调制方式，AM信号的时域和频域表达式分别为(0=4+m(0oos/=4COS吗Z+m(EICOS吗;s.®)=不453+)+6®一硝+；m(/+秋,)+MI一阳式中，A0为外加的直流分量；m为模拟基带信号，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,即函=。AM信号波形可用包络检波法很容易地恢复原始信

2、号但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足4芝加L。否则将出现过调幅现象而带来失真。AM调制器模型解调：对于接收端而言，一般说来AM信号有两种解调方式，相干解调法和非相干解调法，这里只介绍相干解调法。对于相干解调而言，将已调AM信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得再经过低通滤波器，滤去第2项高频分量，即可无失真地恢复出原始的调制信号:/(，)=：4+M3AM解调原理框图（2）实验结果信号频率为2KHz,载波频率为20KHz,采样率为1MHz,信噪比为5基带信号和载波信号AM信号及频谱（100%调制）AM信号及频谱（0%调制）通过带通滤波器信号及频谱和相干解调通过低通滤波器信号及频谱(3)程序

3、代码closeall;clear;clc;fs=1e6;N=8000;t=0:1/fs:(N-1)/fs;f=(0:(N-1)*fs/N-fs/2;fm=2000;fss=20000;m=cos(fm*2*pi*t);%基带信号subplot(4,1,1);plot(t,m);title('基带信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);m_w=fft(m);%基带频谱subplot(4,1,2);plot(

4、f,fftshift(abs(m_w);title('基带频谱','FontWeight','bold');xlabel('f/Hz','FontSize',12);axis(-10000,10000,0,3500);s=cos(fss*2*pi*t);%载波信号subplot(4,1,3);plot(t,s);title('载波信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);a

5、xis(0.001,0.004,-2,2);s_w=fft(s);%波频谱subplot(4,1,4);plot(f,fftshift(abs(s_w);title('载波频谱','FontWeight','bold');xlabel('f/Hz','FontSize',12);axis(-30000,30000,0,3500);sm=s.*(1+m);%M制信号figure;subplot(4,1,1);plot(t,sm);title('调制信号','FontWeight',&#

6、39;bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);sm_w=fft(sm);%调制信号频谱subplot(4,1,2);plot(f,fftshift(abs(sm_w);title('调制信号频谱','FontWeight','bold');xlabel('f/Hz','FontSize',12);axis(-30000,30000,0,2000);sm1=awgn(sm,5);%;口信道噪声后的调制信

7、号subplot(4,1,3);plot(t,sm1);title('加信道噪声后的调制信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);sm1_w=fft(sm1);%加信道噪声后的调制信号频谱subplot(4,1,4);plot(f,fftshift(abs(sm_w);title('加信道噪声后的调制信号频谱','FontWeight','bold');xla

8、bel('f/Hz','FontSize',12);axis(-30000,30000,0,2000);fsamp=1e6;%S样频率为1MHzfcuts=16000175002250024000;mags=010;devs=0.050.010.05;n,Wn,beta,ftype=kaiserord(fcuts,mags,devs,fsamp);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');sm2=fftfilt(hh,sm1);figure;subplot(4,1,1);%经过带通滤波器后的调制

9、信号plot(t,sm2);title('经过带通滤波器后的调制信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);sm2_w=fft(sm2);%经过带通滤波器后的调制信号频谱subplot(4,1,2);plot(f,fftshift(abs(sm2_w);title('经过带通滤波器后的调制信号频谱','FontWeight','bold');xlabel(

10、9;f/Hz','FontSize',12);axis(-30000,30000,0,2000);sp=2*sm2.*s;%与本地载波相乘后的信号subplot(4,1,3);plot(t,sp);title('与本地载波相乘后的信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);sp_w=fft(sp);%与本地载波相乘后的信号频谱subplot(4,1,4);plot(f,fftshift

11、(abs(sp_w);title('与本地载波相乘后的信号频谱','FontWeight','bold');xlabel('f/Hz','FontSize',12);axis(-45000,45000,0,1200);fsamp=1e6;%采样频率为1MHzfcuts=300020000;mags=10;devs=0.010.05;%通带波动1%,阻带波动5%n,Wn,beta,ftype=kaiserord(fcuts,mags,devs,fsamp);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1

12、,beta),'noscale');sd=ff情lt(hh1,sp);%低通滤波后的信号figure;subplot(4,1,1);plot(t,sd);title('低通滤波后的信号','FontWeight','bold');xlabel('t/s','FontSize',12);axis(0.001,0.004,-2,2);sd_f=fft(sd);%低通滤波后的信号频谱subplot(4,1,2);plot(f,fftshift(abs(sd_f);title('低通滤波后的信号频谱

13、','FontWeight','bold');xlabel('f/Hz','FontSize',12);axis(-10000,10000,0,3500);、FM调制解调(1)实验原理及框图调制：非线性调制通常是通过改变载波的频率或相位来达到的，而频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故这种调制又称角度调制。调频波的表示式为4sinhsin+=Acos附=Acos/*cosKfm解调：调制信号的解调分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅仅适用于窄带调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相干解调不需同步信号，且

14、对于窄带角度调制信号和宽带角度调制信号均适用，因此是角度调制系统的主要解调方式。FM非相干解调模型(2)实验结果解调信号（3）程序代码closeall;axis(0.001,0.008,-1,1);clearall;fiw=fft(fi);clc;subplot(414);snr=30;plot(f,fftshift(abs(fiw);fs=1e6;%采样率title（'积分后信号的频谱'）;N=8001;%采用点数xlabel('f/Hz');t=0:1/fs:(N-1)/fs;%时域采样点axis(-10000,10000,0,5500);f=(0:(N-1

15、)*fs/N-fs/2;%频域采样点fil=fi*fmk;（均匀分布在2两侧）s=A*cos(fss*2*pi*t);fm=2000;%基带频率figure;fss=20000;%载波频率subplot(411);fmk=5;%调频系数plot(t,s);A=1;%载波幅度title（'载波彳言号'）；m=A*cos(fm*2*pi*t);%W息信号xlabel('t/s');subplot(411);axis(0.001,0.008,-2,2);plot(t,m);sw=fft(s);title（'基带信号'）；subplot(412);xla

16、bel('t/s');plot(f,fftshift(abs(sw);axis(0.001,0.008,-2,2);%坐标的x轴和title（'载波频谱'）;y轴的最小最大xlabel('f/Hz');mw=fft(m);subplot(412);axis(-30000,30000,0,5500);plot(f,fftshift(abs(mw);%进彳TFM调制xlabel('f/Hz');sfm=A*s.*cos(fil)-A*sin(fss*2*pi*t).*sin(fil);axis(-10000,10000,0,5500)

17、;%fft后的幅度subplot(413);值艾为N/2仔plot(t,sfm);w1=0;w2=0;title（'调制后的仔号）;forn=1:length(t);%积分器的原理xlabel('t/s');w1=m(n)+w2;%m为仔号的矩axis(0.001,0.008,-2,2);阵哀小，m（n）代表m矩阵的第n个数sfmw=fft(sfm);w2=m(n)+w1;%用梯形的面积subplot(414);fi(n)=w1/(1e6);%fi(n)是指nplot(f,fftshift(abs(sfmw);点之前的所有面积title（'调制后信号的频谱

18、9;）;endxlabel('f/Hz');fi=fi/max(abs(fi);%归一化消除了axis(-40000,40000,0,1500);%因为用1e6带来的幅度人小倍角展并有个0.5,所以y坐标的数值为0.25subplot(413);plot(t,fi);%加噪声title（'积分后的仔号'）;figure;xlabel('t/s');sfm1=awgn(sfm,snr);subplot(411);plot(t,sfm1);t田e('加了噪声后的调制信号,);xlabel('t/s');axis(0,001,0

19、.005,-2,2);sfm1w=fft(sfm1);subplot(412);plot(f,fftshift(abs(sfm1w);title('加了噪声后的调制信号的频谱');xlabel('f/Hz');axis(-40000,40000,0,1500);%!过带通滤波器fsamp=1e6;fcuts=200090003700038000;mags=010;devs=0.050.010.05;n,Wn,beta,ftype=kaiserord(fcuts,mags,devs,fsamp);%经过微分器figure;dt=0.000001;fori=1:length(t)-1sfm2(i)=(sfm2(i+1)-sfm2(i)/dt;endsfm2=sfm2/max(abs(sfm2);subplot(411);plot(t,sfm2);axis(0.001,0.008,-2,2);title('微分后的信号');fori=1:length(sfm2)-1sfm2(i)=(sfm2(i)+sfm2(i+1)/2;endfor