MATLAB调解调仿真.docx

1、MATLAB调解调仿真数字信号处理 实验八调制解调系统的实现一、实验目的: （1）深刻理解滤波器的设计指标及根据指标进行数字滤波器设计的过程（2）了解滤波器在通信系统中的应用二、实验步骤:1.通过SYSTEMVIEW软件设计与仿真工具，设计一个FIR数字带通滤波器，预先给定截止频率和在截止频率上的幅度值， 通过软件设计完后，确认滤波器的阶数和系统函数，画出该滤波器的频率响应曲线，进行技术指标的验证。通过仿真验证，原理图如下：输入方波与锯齿波，都为10HZ，载波100hz与300hz正弦波，仿真的结果如下：还是可以比较好的恢复信号。基带信号1建立一个两载波幅度调制与解调的通信系统，将该滤波器作为

2、两个载波分别解调的关键部件，验证其带通的频率特性的有效性。系统框图如下：基带信号2规划整个系统，确定系统的采样频率、观测时间、细化并设计整个系统，仿真调整并不断改进达到正确调制、正确滤波、正确解调的目的。（参考文件zhan3.svu）设计的思路是：基带信号乘上一个高频信号，称为调制，实现频谱搬移，与另一调制信号叠加，再分别通过以W为中心频率的带通FIR数字滤波器，再乘以原来的高频信号，实现再频谱搬移，最后通过IIR低通滤波器得到解调信号。本实验是通过编程的方式完成的。1、首先，产生信号：n=1;f1=100;f2=300;fs=1000;%采样频率t=0:1/fs:n;fre=10; y1=s

3、quare(2*fre*pi*t)/2+1.1;y2=sawtooth(fre*2*pi*t)/2+1.1;观察图形与频谱：2、基带信号乘以一个高频载波：yy1=y1.*z1;yy2=y2.*z2;观察频谱：3、两调制信号相加：yy3=yy1+yy2;4、设计带通滤波器：设计100-200,330-430hz的FIR数字滤波器，用汉明窗实现。fp1=100;fp2=200;%FIR滤波器100-200hzfs1=50;fs2=250;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w=(fp1-fs1)/fs;M=ceil(As-7.95)/(14.36*w);

4、hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,Ws1,Ws2,hamming);%figure(2);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy1=filter(b,2,yy3);zz1=filter(b,2,z1);fp1=330;fp2=430;%FIR滤波器330-430hzfs1=200;fs2=490;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w=(fp1-fs1)/fs;M=ceil(As-7.95)/(14.36*w);hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,Ws1,Ws2,hammin

5、g);%figure(4);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy2=filter(b,2,yy3);zz2=filter(b,2,z2);5、滤波后的信号再乘载波信号：k1=yyy1.*zz1;k2=yyy2.*zz2;6、设计低通滤波器为100hz的巴特沃斯低通滤波器。N=8;%8阶巴特沃斯低通滤波器上限频率100hzWn=100/(fs/2);b,a = butter(N,Wn,low);kk1=filter(b,a,k1);%figure(5);%H,W=freqz(b,a); %返回频率响应%subplot(1,2,1);plot(W*fs/(2*pi),a

6、bs(H); xlabel(频率HZ); ylabel(幅值);grid on;%subplot(1,2,2);plot(W*fs/(2*pi),20*log10(abs(H); xlabel(频率HZ);ylabel(幅值dB);grid on;7、调制信号经过低通滤波器后的到的信号就是解调信号。8、观察调制信号的频谱：结论与体会：调制解调实际就是频谱的搬移，达到高频传播，本次实验的关键就是滤波器的设计，滤波器设计不好解调不了波形导致失真，通过写代码使我的编程能力加强了，学会了移植代码，matlab是个很不错的仿真软件。附录：n=1;f1=100;f2=300;fs=1000;%采样频率t=

7、0:1/fs:n;fre=10; y1=square(2*fre*pi*t)/2+1.1;dt=1/fs; %定义时间步长。n1=length(t); %样点个数%y1=cos(2*pi*fre*t); %余弦信号f_end=1/dt; %频率轴的显示范围f=(0:n1-1)*f_end/n1-f_end/2; %频率自变量Xf=dt*fftshift(fft(y1); %频谱figure(1);subplot(211);plot(t,y1);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf);xlabel(f);title(方波幅度频

8、谱);%频谱波形y2=sawtooth(fre*2*pi*t)/2+1.1;Xf1=dt*fftshift(fft(y2); %频谱figure(2);subplot(211);plot(t,y2);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf1);xlabel(f);title(三角波幅度频谱);%频谱波形z1=10*sin(2*pi*f1*t);z2=10*sin(2*pi*f2*t);yy1=y1.*z1;yy2=y2.*z2;yy3=yy1+yy2;Xf=dt*fftshift(fft(yy1); %频谱figure(3);

9、subplot(211);plot(t,yy1);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf);xlabel(f);title(调制信号频谱);%频谱波形Xf=dt*fftshift(fft(yy2); %频谱figure(7);subplot(211);plot(t,yy2);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf);xlabel(f);title(调制信号频谱);%频谱波形fp1=100;fp2=200;%FIR滤波器100-200hzfs1=50;fs2=2

10、50;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w=(fp1-fs1)/fs;M=ceil(As-7.95)/(14.36*w);hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,Ws1,Ws2,hamming);%figure(2);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy1=filter(b,2,yy3);zz1=filter(b,2,z1);fp1=330;fp2=430;%FIR滤波器330-430hzfs1=200;fs2=490;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w

11、=(fp1-fs1)/fs;M=ceil(As-7.95)/(14.36*w);hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,Ws1,Ws2,hamming);%figure(4);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy2=filter(b,2,yy3);zz2=filter(b,2,z2);k1=yyy1.*zz1;k2=yyy2.*zz2;N=8;%8阶巴特沃斯低通滤波器上限频率100hzWn=100/(fs/2);b,a = butter(N,Wn,low);kk1=filter(b,a,k1);figure(10);H,W=freqz(b,a);

12、 %返回频率响应subplot(1,2,1);plot(W*fs/(2*pi),abs(H); xlabel(频率HZ); ylabel(幅值);grid on;subplot(1,2,2);plot(W*fs/(2*pi),20*log10(abs(H); xlabel(频率HZ);ylabel(幅值dB);grid on;figure(4);subplot(211);plot(t,kk1);grid on;title(解调信号kk1);kk2=filter(b,a,k2);subplot(212);plot(t,kk2);grid on;title(解调信号kk2);Xf2=dt*fftshift(fft(kk1); %频谱figure(5);subplot(211);plot(t,kk1);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf2);xlabel(f);title(解调方波幅度频谱);%频谱波形Xf3=dt*fftshift(fft(kk2); %频谱figure(6);subplot(211);plot(t,kk2);xlabel(t);title(时间波形);%时间波形subplot(212);plot(f,abs(Xf3);xlabel(f);title(解调三角波幅度频谱);%频谱波形