模拟线性调制系统仿真

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业实验一：模拟线性调制系统仿真一、实验目的：掌握模拟调制系统的调制和解调原理；理解相干解调。三、实验内容：1、编写AM、DSB、SSB调制，并画出时域波形和频谱图。2、完成DSB调制和相干解调。四、实验步骤线性调制1) 假定调制信号为，载波，=1kHz，=10kHz； 绘制调制信号和载波的时域波形(保存为图1-1)。2) 进行DSB调制，；进行AM调制，；绘制DSB已调信号和AM已调信号的波形，并与调制信号波形进行对照(保存为图1-2)。3) 用相移法进行SSB调制，分别

2、得到上边带和下边带信号，。4) 对载波、调制信号、DSB已调信号、AM已调信号和SSB 已调信号进行FFT变换，得到其频谱，并绘制出幅度谱(保存为图1-3)。DSB信号的解调用相干解调法对DSB信号进行解调，解调所需相干载波可直接采用调制载波。将DSB已调信号与相干载波相乘。设计低通滤波器，将乘法器输出中的高频成分滤除，得到解调信号。绘制低通滤波器的频率响应(保存为图1-4)。对乘法器输出和滤波器输出进行FFT变换，得到频谱。绘制解调输出信号波形；绘制乘法器输出和解调器输出信号幅度谱(保存为图1-5)。绘制解调载波与发送载波同频但不同相时的解调信号的波形，假定相位偏移分别为 (保存为图1-6)

3、.五、实验思考题1、与调制信号比较，AM、DSB和SSB的时域波形和频谱有何不同？答：AM时域波形的上包络其形状与调制信号的波形相同，只是幅度有所增大；而DSB时域波形的上包络则不再与调制信号相同，但幅度却不变。调制信号的频谱频率相对较低，只有一个冲击，功率较大；AM已调信号频谱集中出现在10kHz附近，有三个冲击，中间一个功率较大，且与调制信号的功率接近，其余两个大约为其一半；DSB已调信号频谱也是集中在10kHz左右，只有两个冲击，以10kHz为对称轴对称分布，功率为调制信号的一半左右；SSB已调信号频谱就是DSB已调信号两个冲击的分解。2、低通滤波器设计时应考虑哪些因素？答：本地载波接收

4、信号的载波保证同频同相，且低通滤波器的带宽应略大于DSB信号带宽。3、采用相干解调时，接收端的本地载波与发送载波同频不同相时，对解调性能有何影响？答：导致载波失真，不能完好的解调原波形。六、源程序%fc=10kHz, fm=1kHz, tp: 10 periods of moulation wave%fs=10fcclose all;clear;fc=10e3; %载波频率fm=1e3; %调制信号频率fs=8*fc; %抽样频率ts=1/fs; %抽样周期tp=10/fm; %信号持续时间N=tp*fs; %样值点数t=0:ts:tp; %抽样时间点m_sig=cos(2*pi*fm*t);

5、 %调制信号c_sig=cos(2*pi*fc*t);%载波m_shift_p = sin(2*pi*fm*t);%调制信号的90度相移c_q_sig = sin(2*pi*fc*t);%正交载波dsb_sig=m_sig.*c_sig; %DSB已调信号am_sig=(1+m_sig).*c_sig;%AM已调信号ssb_sig_usb=(m_sig.*c_sig - m_shift_p.*c_q_sig)/2;%SSB已调信号，上边带ssb_sig_lsb=(m_sig.*c_sig + m_shift_p.*c_q_sig)/2;%SSB已调信号，下边带fHz=0:4095/4096*f

6、s; %频率点M_f=fft(m_sig,4096); %调制信号的频谱C_f=fft(c_sig,4096); %载波的频谱dsb_f=fft(dsb_sig,4096);%DSB已调信号频谱am_f = fft(am_sig, 4096);%AM已调信号频谱ssb_usb_f = fft(ssb_sig_usb, 4096);%SSB已调信号，上边带频谱ssb_lsb_f = fft(ssb_sig_lsb, 4096);%SSB已调信号，下边带频谱figure(1);subplot(2,1,1);%调制信号波形plot(t,m_sig);title(调制信号);xlabel(ittrm(

7、s);%ylabel(itmrm(ittrm);subplot(2,1,2);%载波波形plot(t,c_sig);title(载波);xlabel(ittrm(s);%ylabel(itcrm(ittrm);figure(2);subplot(3,1,1);plot(t,dsb_sig);title(DSB已调信号);xlabel(ittrm(s);%ylabel(itsrs_D_S_B(ittrm);axis(0 0.01 -2 2);subplot(3,1,2);%DSB已调制信号波形plot(t,am_sig);title(AM已调信号);xlabel(ittrm(s);%ylabel

8、(itmrm(ittrm);axis(0 0.01 -2 2);subplot(3,1,3);%AM调制信号波形plot(t,m_sig);title(调制信号);xlabel(ittrm(s);axis(0 0.01 -2 2);figure(3);subplot(3,2,1);%调制信号频谱plot(fHz/1e3,abs(M_f);title(调制信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itMrm(itfrm);axis(0 22 0 420);grid on;subplot(3,2,2);plot(fHz/1e3,abs(C_f)%载波信号频谱title(载波信

9、号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itFrm_C(itfrm);axis(0 22 0 420);grid on;subplot(3,2,3);plot(fHz/1e3,abs(dsb_f);%DSB已调信号频谱title(DSB已调信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itFrm_D_S_B(itfrm);axis(0 22 0 420);grid on;subplot(3,2,4);%AM已调信号频谱plot(fHz/1e3,abs(am_f);title(AM已调信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itMr

10、m(itfrm);axis(0 22 0 420);grid on;subplot(3,2,5);plot(fHz/1e3,abs(ssb_usb_f)% SSB已调信号，上边带频谱title(SSB已调信号，上边带频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itFrm_C(itfrm);axis(0 22 0 420);grid on;subplot(3,2,6);plot(fHz/1e3,abs(ssb_lsb_f);% SSB已调信号，下边带频谱title(SSB已调信号，下边带频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itFrm_D_S_B(itfrm

11、);axis(0 22 0 420);grid on;%DSB解调wc=1.5*2*pi*fm/fs; %解调器低通滤波器截止频率，1.5fm% lbf_hn=fir1(8,wc/pi);lbf_hn16=fir1(16,wc/pi); %低通滤波器系统函数，FIR滤波器dsb_dem_mul=dsb_sig.*c_sig; %解调器乘法器输出dem_out=filter(lbf_hn16,1,dsb_dem_mul); %滤波器输出dsb_dem_mul_f=fft(dsb_dem_mul,4096);%解调器乘法器输出信号频谱dem_out_f=fft(dem_out,4096);%DSB

12、解调信号频谱figure(4);grid on;hold on;h,w=freqz(lbf_hn16, 1, N);%低通滤波器的频率响应semilogx(w*fs/(2*pi)/1e3,20*log10(abs(h),r); title(Frequence response - LBF);xlabel(itfrm(kHz);ylabel(itHrm_L_P_F(dB);%axis(0.1 40 -90 0);figure(5);subplot(3,1,1);plot(fHz/1e3,abs(dsb_dem_mul_f);%DSB解调乘法器输出信号频谱title(解调乘法器输出信号频谱);xl

13、abel(itfrm(kHz);%ylabel(itSrm_o(itfrm);axis(0 22 0 210);grid on;subplot(3,1,2);plot(fHz/1e3,abs(dem_out_f); %解调器输出信号频谱title(解调器输出信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itMrm_o(itfrm);axis(0 22 0 210);grid on;subplot(3,1,3);plot(t,dem_out,r); %解调器输出信号波形title(解调器输出信号);xlabel(ittrm(s);%ylabel(itmrm_o(ittrm);%

14、 axis(0 0.01 -0.6 0.6);grid on;%SSB解调,上边带wc=1.5*2*pi*fm/fs; %解调器低通滤波器截止频率，1.5fm% lbf_hn=fir1(8,wc/pi);lbf_hn16=fir1(16,wc/pi); %低通滤波器系统函数，FIR滤波器ssb_dem_mul=ssb_sig_usb.*c_sig; %解调器乘法器输出sem_out=filter(lbf_hn16,1,ssb_dem_mul); %滤波器输出ssb_dem_mul_f=fft(ssb_dem_mul,4096);%解调器乘法器输出信号频谱sem_out_f=fft(sem_ou

15、t,4096);%SSB解调信号频谱figure(6);subplot(3,1,1);plot(fHz/1e3,abs(ssb_dem_mul_f);%SSB解调乘法器输出信号频谱title(解调乘法器输出信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itSrm_o(itfrm);axis(0 22 0 210);grid on;subplot(3,1,2);plot(fHz/1e3,abs(sem_out_f); %解调器输出信号频谱title(解调器输出信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itMrm_o(itfrm);axis(0 22 0 2

16、10);grid on;subplot(3,1,3);plot(t,sem_out,r); %解调器输出信号波形title(解调器输出信号);xlabel(ittrm(s);%ylabel(itmrm_o(ittrm);% axis(0 0.01 -0.6 0.6);grid on;%SSB解调,下边带wc=1.5*2*pi*fm/fs; %解调器低通滤波器截止频率，1.5fm% lbf_hn=fir1(8,wc/pi);lbf_hn16=fir1(16,wc/pi); %低通滤波器系统函数，FIR滤波器ssb_dem_mul2=ssb_sig_lsb.*c_sig; %解调器乘法器输出sem

17、_out2=filter(lbf_hn16,1,ssb_dem_mul2); %滤波器输出ssb_dem_mul_f2=fft(ssb_dem_mul2,4096);%解调器乘法器输出信号频谱sem_out_f2=fft(sem_out2,4096);%SSB解调信号频谱figure(7);subplot(3,1,1);plot(fHz/1e3,abs(ssb_dem_mul_f2);%SSB解调乘法器输出信号频谱title(解调乘法器输出信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itSrm_o(itfrm);axis(0 22 0 210);grid on;subplo

18、t(3,1,2);plot(fHz/1e3,abs(sem_out_f2); %解调器输出信号频谱title(解调器输出信号频谱);xlabel(itfrm(kHz);%ylabel(itMrm_o(itfrm);axis(0 22 0 210);grid on;subplot(3,1,3);plot(t,sem_out2,r); %解调器输出信号波形title(解调器输出信号);xlabel(ittrm(s);%ylabel(itmrm_o(ittrm);% axis(0 0.01 -0.6 0.6);grid on;%解调载波不同步时的解调情况lc_sig1 = cos(2*pi*fc*t

19、+pi/8);lc_sig2 = cos(2*pi*fc*t+pi/4);lc_sig3 = cos(2*pi*fc*t+pi/3);lc_sig4 = cos(2*pi*fc*t+pi/2);dsb_dem_mul1=dsb_sig.*lc_sig1; %解调器乘法器输出dsb_dem_mul2=dsb_sig.*lc_sig2; %解调器乘法器输出dsb_dem_mul3=dsb_sig.*lc_sig3; %解调器乘法器输出dsb_dem_mul4=dsb_sig.*lc_sig4; %解调器乘法器输出dem_out1=filter(lbf_hn16,1,dsb_dem_mul1); %滤波器输出dem_ou