常规调幅(am)和抑制载波双边带(dsb)调制与解调实验

#r長曲前帝调l：＜逅陂方创AM解询倍弓谡形21.5丄胡-FIR斛调IDSB-FIR解调IDSB-IFffi调10.52005?012015202?9319051991995数霜蚩埶选博区x10'载液信号振幅AO[io已调信号振幅A2[3信号调制度m0.15谓制垄E振帽如三csb=^™k|门载诫信号城率，|一亍帛注；实验.卸L蕴轨为A3-10;卢1-弱A2-3ik-O.L'-3DOCsIi-C.'C退出如图7.5GUI演示DSB解调滤波后的波形八、结果分析本设计圆满的完成了对AM—DSB信号实现调制与解调，与课题的要求十分相符；也较好的完成了对AM—DSB信号的时域分析，通过fft变换，得出了调制信号和解调信号的频谱图；在滤波这一部分，课题主要是从巴特沃斯滤波器入手来设计低通滤波器等入手，实现了预期的滤波效果。在设计FIR低通滤波器的时候，通带边界频率设定为载波信号频率Fp=f，阻带截止频率Fs=f+20,采样频率Ft=8f；在设计IIR低通滤波器的时候，通带边界频率设定为Fp=f-50,阻带截止频率Fs=f，采样频率Ft=10f。这样设定后，在改变载波信号频率的时候就有可能使滤波器无法进行正常的滤波，从而得不到正确的结果。载波频率f可以选的高一些，在设计的时候时间采样t的间隔就要大一些。完成了界面的设计，但也存在许多的不足，显示已定滤波前后的波形图，界面没有用到其它的一些控件，如列表框、下拉菜单等等，GUI的界面设计功能没能得到充分的发挥。

九、结束语调制与解调技术是通信电子线路课程中一个重要的环节，也是实现通信必不可少的一门技术，也是通信专业学生必须掌握的一门技术。课题在这里是把要处理的信号当做一种特殊的信号，即一种“复杂向量”来看待。也就是说，课题更多的还是体现了数字信号处理技术。从课题的中心来看，课题“基于Matlab的AM-DSB调制系统仿真”是希望将AM-DSB调制与解调技术应用于某一实际领域，这里就是指对信号进行调制。作为存储于计算机中的调制信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需将这些离散的量提取出来，就可以对其进行处理了。这一过程的实现，用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB。通过MATLAB里几个命令函数的调用，很轻易的在调制信号与载波信号的理论之间搭了一座桥。课题的特色在于它将调制信号看作一个向量，于是就把调制信号数字化了。那么，就可以完全利用数字信号处理和通信电子线路的知识来解决AM—DSB调制问题。我们可以像给一般信号做频谱分析一样，来对调制信号做频谱分析，也可以较容易的用数字滤波器来对解调信号进行滤波处理。通过比较AM—DSB调制与解调前后，调制信号的频谱和时域，能明显的感觉到AM—DSB调制后AM—DSB解调与原始的调制信号有明显的不同,设计部同的滤波器得到的结果页是不同的，通过仿真可以看到FIR低通滤波器要比IIR低通滤波器要滤的好。由此可见，调制信号主要分布在低频段，而载波信号主要分布在高频段。最后，还利用了MATLAB的另一强大功能一一GUI界面设计。设计出了一个简易的用户应用界面，可以让人实现界面操作，更加方便的进行AM—DSB的频谱分析与调制和解调的滤波处理。附录：GUI设计程序如下functionvarargout=AM_DSB_Experiment_Platform_base_on_Matlab(varargin)gui_Singleton=1;gui_State=struct('gui_Name',mfilename,...'gui_Singleton',gui_Singleton,...'gui_OpeningFcn',@AM_DSB_Experiment_Platform_base_on_Matlab_OpeningFcn,...'gui_OutputFcn',@AM_DSB_Experiment_Platform_base_on_Matlab_OutputFcn,...'gui_LayoutFcn',[],...'gui_Callback',[]);ifnargin&&ischar(varargin{l})gui_State.gui_Callback=str2func(varargin{1});endifnargout[varargout{1:nargout}]=gui_mainfcn(gui_State,varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State,varargin{:});endfunctionAM_DSB_Experiment_Platform_base_on_Matlab_OpeningFcn(hObject,eventdata,handles,varargin)handles.output=hObject;guidata(hObject,handles);functionvarargout=AM_DSB_Experiment_Platform_base_on_Matlab_OutputFcn(hObject,eventdata,handles)varargout{1}=handles.output;functionpushbutton1_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalA0;%载波信号振幅globalw0;globalt%抽样时间

globalUc;t=-1:0.00001:1;Uc=AO.*cos(wO*t);plot(t,Uc);title('载波信号')；axis([0,0.01,-15,15]);T1=fft(Uc);%载波信号axes(handles.axes2)cla;plot(abs(Tl));title('载波信号频谱')；axis([5800,6200,0,1000000]);functionpushbutton2_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalA1;globalw0;globalt;globalmes;mes=A1*cos(0.001*w0*t);plot(t,mes);title('调制信号波形')；T2=fft(mes);%调制信号振幅%抽样时间%调制信号axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T2));title('调制信号频谱')；axis([198000,202000,0,1000000]);functionpushbutton3_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalA2;globalw0;globalt;globalm;globalmes%已调信号振幅%抽样时间%信号调制度globalUam;Uam=A2*(1+m*mes).*cos((wO).*t);plot(t,Uam);title('AM已调信号波形')；T3=fft(Uam);%AM已调信号axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T3));title('AM已调信号频谱')；axis([5950,6050,0,500000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton4.functionpushbutton4_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axesl)cla;globalt;%抽样时间globalm;%信号调制度globalk;%DSB信号振幅globalUdsb;globalUc;globalmes;Udsb=k*mes.*Uc;%DSB已调信号plot(t,Udsb);gridon;title('DSB已调信号波形');axes(handles.axes2)cla;Y4=fft(Udsb);%对DSB已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y4)),grid;title('DSB已调信号频谱');axis([193960,194040,0,1300000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton5.functionpushbutton5_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axesl)cla;globalb21;Ft=2000;%采样频率fpts=[100120];%通带边界频率fp=fHz，阻带截止频率fs=f+20Hzmag=[10];dev=[0.010.05];%通带波动1%,阻带波动5%[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta));%由fir1设计滤波器[h,w]=freqz(b21,1);%得到频率响应plot(w/pi,abs(h));gridon

title（'FIR低通滤波器'）;%Executesonbuttonpressinpushbutton6.functionpushbutton6_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes2)cla;globalnumll;globalden11;Ft=1500;Fp=30;Fs=50;wp=2*pi*Fp/Ft;ws=2*pi*Fs/Ft;fp=2*Ft*tan(wp/2);fs=2*Fs*tan(wp/2);[n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,'s');%求低通滤波器的阶数和截止频率[b11,a11]=butter(n11,wn11,'s');%求S域的频率响应的参数[num11,den11]=bilinear(b11,a11,0.5);%双线性变换实现S域到Z域的变换[h,w]=freqz(num11,den11);%根据参数求出频率响应plot(w*800*0.5/pi,abs(h));title('IIR低通滤波器')；legend('用巴特沃斯butter设计')；%Executesonbuttonpressinpushbutton7.functionpushbutton7_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalw0;globalt;%抽样时间globalUam;Dam=Uam.*cos(wO*t);%对AM已调信号进行解调plot(t,Dam);gridon;title('滤波前AM解调波形')；axes(handles.axes2)cla;%plot(abs(Y5)),grid;title('滤波前AM解调频谱')；axis([187960,188040,0,200000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton8.functionpushbutton8_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axesl)cla;globalwO;globalt;globalUdsb;Ddsb=Udsb.*cos(w0*t);%对DSB已调信号进行解调plot(t,Ddsb);gridon;title('滤波前DSB解调波形')；axes(handles.axes2)cla;Y6=fft(Ddsb);%对DSB已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y6)),grid;title('滤波前DSB解调频谱');axis([187960,188040,0,1300000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton9.functionpushbutton9_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalw0;globalt;globalb21;globalUam;Dam=Uam.*cos(w0*t);%对AM调制信号进行解调z21=fftfilt(b21,Dam);%FIR低通滤波plot(t,z21,'r');title('滤波后的AM解调信号波形')；T5=fft(z21);%求AM信号的频谱axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T5),'r');title('滤波后的AM解调信号频谱')；axis([198000,202000,0,200000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton10.functionpushbutton10_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalw0;globalt;globalnumll;globaldenll;globalUam;Dam=Uam.*cos(wO*t);%对AM已调信号进行解调z11=filter(num11,den11,Dam);%IIR滤波器滤波plot(t,z11,'r');title('滤波后的AM解调信号波形')；T6=fft(z11);%求AM信号的频谱axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T6),'r');title('滤波后的AM解调信号频谱')；axis([198000,202000,0,200000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton11.functionpushbutton11_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalw0;globalt;globalUdsb;globalb21;Ddsb=Udsb.*cos(w0*t);%对DSB调制信号进行解调z21=fftfilt(b21,Ddsb);%FIR低通滤波plot(t,z21,'r');title('滤波后的DSB解调信号波形')；T7=fft(z21);%求DSB信号的频谱axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T7),'r');title('滤波后的DSB解调信号频谱')；axis([198000,202000,0,200000]);%Executesonbuttonpressinpushbutton12.functionpushbutton12_Callback(hObject,eventdata,handles)axes(handles.axes1)cla;globalw0;globalt;globalUdsb;globalnumll;globaldenll;Ddsb=Udsb.*cos(wO*t);%对DSB调制信号进行解调zll=filter(numll,denll,Ddsb);%IIR滤波器滤波plot(t,zll,'r');title('滤波后的DSB解调信号波形')；T8=fft(zll);%求DSB信号的频谱axes(handles.axes2)cla;plot(abs(T8),'r');title('滤波后的DSB解调信号频谱')；axis([l98000,202000,0,200000]);functionpushbuttonl3_Callback(hObject,eventdata,handles)close(gcbf);quit;functioneditl_Callback(hObject,eventdata,handles)globalAO;fl=str2double(get(handles.editl,'string'));A0=fl;functioneditl_CreateFcn(hObject,eventdata,handles)ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunctionedit2_Callback(hObject,eventdata,handles)globalAl;f2=str2double(get(handles.edit2,'string'));Al=f2;functionedit2_CreateFcn(hObject,eventdata,handles)ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunctionedit3_Callback(hObject,eventdata,handles)globalA2;f3=str2double(get(handles.edit3,'string'));A2=f3;functionedit3_CreateFcn(hObject,eventdata,handles)ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunctionedit4_Callback(hObject,eventdata,handles