通信原理模拟调制实验报告Word文档下载推荐.docx
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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
◆
保留上边带
◆保留下边带
频谱表达式
FM信号
✧宽带调频:
✧
窄带调频(NBFM)
实验报告
1.DSB-AM调制
代码:
clearall;
closeall;
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:
xlabel('
Time'
);
title('
Themessagesignal'
subplot(2,2,2);
plot(t,c(1:
Thecarrier'
subplot(2,2,3);
plot(t,u(1:
Themodulatedsignal'
figure
(2);
subplot(2,1,1);
plot(f,abs(fftshift(M)));
Frequency'
Spectrumofthemessagesignal'
subplot(2,1,2);
plot(f,abs(fftshift(U)));
Spectrumofthemodulatedsignal'
figure(3);
plot(t,noise(1:
Noisesample'
plot(t,r(1:
Signalandnoise'
figure(4);
Signalspectrum'
plot(f,abs(fftshift(R)));
Signalandnoisespectrum'
实验结果:
2.DSB-AM解调
%信号持续时间
ts=1/1500;
%采样间隔
%载波频率
%采样频率
%所需的频率分辨率
t=[0:
t0];
%时间向量
%消息信号
%载波
%已调信号
y=u.*c;
%已调信号与载波相乘
%傅立叶变换
%缩放比例
[Y,y,df1]=fftseq(y,ts,df);
Y=Y/fs;
f_cutoff=150;
%滤波器的截止频率
n_cutoff=floor(150/df1);
%设计滤波器
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)))
消息信号的幅度谱'
)
频率'
subplot(3,1,2)
plot(f,fftshift(abs(U)))
已调信号的幅度谱'
subplot(3,1,3)
plot(f,fftshift(abs(Y)))
混频器输出信号的幅度谱'
figure
subplot(2,1,1)
plot(f,fftshift(abs(H)))
低通滤波器频率特性'
subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(DEM)))
解调输出信号的幅度谱'
length(t)))
时域消息信号'
时间'
plot(t,dem(1:
解调输出的时域信号'
2.SSB-AM调制
snr=10;
df=0.25;
%themessagevector
%载波数组
udsb=m.*c;
%DSB调制信号
[UDSB,udssb,df1]=fftseq(udsb,ts,df);
%傅里叶变换
UDSB=UDSB/fs;
df1*(length(udssb)-1)]-fs/2;
%频率数组
n2=ceil(fc/df1);
%本地载波
%除去上边带
UDSB(n2:
length(UDSB)-n2)=zeros(size(UDSB(n2:
length(UDSB)-n2)));
ULSSB=UDSB;
%产生LSSB-AM的频谱
u=real(ifft(ULSSB))*fs;
%产生LSSB信号
signal_power=spower(udsb(1:
length(t)))/2;
%%计算信号功率
%计算噪声功率标准差
%产生噪声
%在信号中加入噪声
signal_power
axis([0,0.15,-2.1,2.1]);
plot(0:
ts*(length(u)-1)/8,u(1:
length(u)/8));
TheLSSB-AMmodulatedsignal'
);
plot(f,abs(fftshift(ULSSB)));
SpectrumoftheLSSB-AMmodulatedsignal'
Modulatedsignalandnoise'
figure(5);
Modulatedsignalspectrum'
Modulatedsignalnoisespectrum'
4.SSB-AM解调
%已调的双边带信号
[UDSB,udsb,df1]=fftseq(udsb,ts,df);
%缩放比例
%载波在频率向量中的位置
%去掉双边带的上边带
%产生下边带频谱
%消息信号的频谱
df1*(length(M)-1)]-fs/2;
%频率向量
%从频谱中得到下边带信号
y=u.*cos(2*pi*fc*[0:
ts*(length(u)-1)]);
%混频
%混频器输出的频谱
%选择滤波器的截止频率
n_cutoff=floor(150/df);
n_cutoff)=4*ones(1,n_cutoff);
length(f))=4*ones(1,n_cutoff);
消息信号的频谱'
plot(f,fftshift(abs(ULSSB)))
已调信号的频谱'
混频器输出的幅度谱'
5.频率调制(FM)
%信号持续时间
ts=0.0005;
fc=200;
%所需的频率分辨率
kf=50;
%偏差常数
int_m
(1)=0;
fori=1:
length(t)-1%m的积分
int_m(i+1)=int_m(i)+m(i)*ts;
end
u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m);
%调频信号
axis([00.15-2.12.1])
消息信号波形'
已调信号波形'
plot(f,abs(fftshift(M)))
plot(f,abs(fftshift(U)))
低通滤波器'
解调输出的幅度谱'
时域的消息信号'
解调输出的时域波形'
6.FM解调
t0=0.2;
%信噪比(dB)
kf=100;
t=[-t0/2:
t0/2];
%时间向量
m=sinc(100*t);
%消息信号
length(t)-1
Int_m=int_m(1:
length(t));
u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*Int_m);
[v,phase]=env_phas(u,ts,250);
%解调,找出u的相位
phi=unwrap(phase);
%保存初始相位
dem=(1/(2*pi*kf))*(diff(phi)/ts);
%解调器输出、区分和扩展相位
思考题:
一.
1.调幅和调频在无线电中是最常见的,调幅是使高频载波的频率随信号改变的调制(AM)。
其中,载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化。
调频是使载波频率按照调制信号改变的调制(FM)。
已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定调频的抗干扰能力强,失真小,但服务半径小、调频比调幅抗干扰能力强
2、调频波比调幅波频带宽
频带宽度与调制系数有关,即:
调制系数大,频带宽。
调频中常取调频系数大于1,而调幅系数是小于1的(大于1就过调了,会严重失真),所以,调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。
因此音质要好,音频的上限可达10KHZ左右