課程設(shè)計(jì)（論文）-基于matlab的AM、FM、PM調(diào)制.doc

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1、 目錄第1章 前言- 2 -第2章 AM，F(xiàn)M,PM調(diào)制原理- 3 -2.1 AM調(diào)制原理- 3 -2.2 FM調(diào)制原理- 3 -2.3 PM調(diào)制原理- 5 -第3章 幾種調(diào)制方式的比較- 7 -3.1 PM與FM的比較- 7 -3.2 幾種不同的模擬調(diào)制方式- 7 -3.3 幾種模擬調(diào)制的性能比較- 8 -3.4 幾種模擬調(diào)制的特點(diǎn)及應(yīng)用- 9 -第4章 AM,FM,PM的調(diào)制仿真- 10 -4.1 AM的調(diào)制仿真- 10 -4.1.1理想狀態(tài)下的AM調(diào)制仿真- 10 -4.1.2含噪聲情況下的AM調(diào)制仿真- 11 -4.2 FM的調(diào)制仿真- 13 -4.21理想狀態(tài)下的FM調(diào)制仿真- 13

2、 -4.22含噪聲情況下的FM調(diào)制仿真- 14 -4.3 PM的調(diào)制仿真- 15 -心得體會(huì)- 16 -參考文獻(xiàn)- 17 -附錄- 18 - AM、FM、PM、實(shí)現(xiàn)及性能比較 第1章 前 言通信系統(tǒng)是為了有效可靠的傳輸信息，信息由信源發(fā)出，以語言、圖像、數(shù)據(jù)為媒體,通過電(光)信號(hào)將信息傳輸，由信宿接收。通信系統(tǒng)又可分為數(shù)字通信與模擬通信?；谡n程設(shè)計(jì)的要求，下面簡要介紹模擬通信系統(tǒng)。信源是模擬信號(hào)，信道中傳輸?shù)囊彩悄M信號(hào)的系統(tǒng)為模擬通信。模擬通信系統(tǒng)的模型如圖1所示。 圖1 模擬通信系統(tǒng)模型調(diào)制器: 使信號(hào)與信道相匹配, 便于頻分復(fù)用等。發(fā)濾波器: 濾除調(diào)制器輸出的無用信號(hào)。收濾波器: 濾

3、除信號(hào)頻帶以外的噪聲，一般設(shè)N(t)為高斯白噪聲,則Ni(t)為窄帶白噪聲。 第2章 AM，F(xiàn)M,PM調(diào)制原理2.1 AM調(diào)制原理幅度調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖2.1.1所示。圖2.1 幅度調(diào)制模型在圖2.1中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（H（）1），調(diào)制信號(hào)疊加直流后再與載波相乘，則輸出的信號(hào)就是常規(guī)雙邊帶（AM）調(diào)幅 .AM調(diào)制器模型如圖2.2所示：圖2.2 AM調(diào)制模型AM信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。 但為了保證包絡(luò)檢波時(shí)不發(fā)生失真，必須滿足，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失

4、真。AM信號(hào)的頻譜是由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號(hào)的完整信息。故AM信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào)，它的帶寬信號(hào)帶寬的兩倍。2.2 FM調(diào)制原理 頻率調(diào)制的一般表達(dá)式1為： （2-1）FM和PM非常相似，如果預(yù)先不知道調(diào)制信號(hào)的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號(hào)是調(diào)頻信號(hào)還是調(diào)相信號(hào)。 圖 2.3 直接調(diào)頻法 圖 2.4 間接調(diào)頻法圖2.3所示的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的方法稱為直接調(diào)頻法，圖2.4所示的產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的方法稱為間接調(diào)頻法4。由于實(shí)際

5、相位調(diào)制器的調(diào)節(jié)范圍不可能超出，因而間接調(diào)頻的方法僅適用于相位偏移和頻率偏移不大的窄帶調(diào)制情形，而直接調(diào)頻則適用于寬帶調(diào)制情形。 根據(jù)調(diào)制后載波瞬時(shí)相位偏移的大小，可將頻率調(diào)制分為寬帶調(diào)頻（WBFM）與窄帶調(diào)頻（NBFM）。寬帶與窄帶調(diào)制的區(qū)分并無嚴(yán)格的界限，但通常認(rèn)為由調(diào)頻所引起的最大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于30時(shí)， （2-2）稱為窄帶調(diào)頻。否則，稱為寬帶調(diào)頻。 為方便起見，無妨假設(shè)正弦載波的振幅A1，則由式（2-1）調(diào)頻信號(hào)的一般表達(dá)式，得= (2-3) 通過化解，利用傅立葉變化公式可得NBFM信號(hào)的頻域表達(dá)式： （2-4） 在NBFM中，由于下邊頻為負(fù)，因而合成矢量不與載波同相，而是存在相位偏

6、移，當(dāng)最大相位偏移滿足式（2-2）時(shí)，合成矢量的幅度基本不變，這樣就形成了FM信號(hào)。 圖2.5 NBFM信號(hào)頻譜2.3 PM調(diào)制原理在模擬調(diào)制中，一個(gè)連續(xù)波有三個(gè)參數(shù)可以用來攜帶信息而構(gòu)成已調(diào)信號(hào)。當(dāng)幅度和頻率保持不變時(shí)，改變載波的相位使之隨未調(diào)信號(hào)的大小而改變，這就是調(diào)相的概念。角度調(diào)制信號(hào)的一般表示形式為： S (t)=Acost+(t) (2-5)式中，A是載波的恒定振幅；t+(t)是信號(hào)的瞬時(shí)相位，而(t)稱為瞬時(shí)相位偏移；dt+(t)/dt為信號(hào)的瞬時(shí)頻率，而d(t)/dt稱為瞬時(shí)頻率偏移，即相對(duì)于的瞬時(shí)頻率偏移。設(shè)高頻載波為u=Ucost，調(diào)制信號(hào)為U(t)，則調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)相位(

7、t)=+KU(t)瞬時(shí)角頻率 (t)=+K調(diào)相信號(hào) u=Ucost+Ku(t) 將信號(hào)的信息加在載波的相位上則形成調(diào)相信號(hào)，調(diào)相的表達(dá)式為： S(t)=Acost+Kf(t)+ (2-6)這里K稱為相移指數(shù)，這種調(diào)制方式，載波的幅度和角頻率不變，而瞬時(shí)相位偏移是調(diào)制信號(hào)f(t)的線性函數(shù)，稱為相位調(diào)制。調(diào)相與調(diào)頻有著相當(dāng)密切的關(guān)系，我們知道相位與頻率有如下關(guān)系式： =+Kf(t) (t)=t+K所以在調(diào)相時(shí)可以先將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行微分后在進(jìn)行頻率調(diào)制，這樣等效于調(diào)相，此方法稱為間接調(diào)相，與此相對(duì)應(yīng)，上述方法稱為直接調(diào)相。調(diào)相信號(hào)的產(chǎn)生如圖2.6所示：圖2.6 PM調(diào)相信號(hào)的產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制的基本原

8、理是使角頻率為的高頻載波u(t)通過一個(gè)可控相移網(wǎng)絡(luò), 此網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相移受調(diào)制電壓u(t)控制, 滿足=Ku(t)的關(guān)系, 所以網(wǎng)絡(luò)輸出就是調(diào)相信號(hào)，可控相移網(wǎng)絡(luò)調(diào)相原理圖如圖2.3.2所示：圖2.7 可控相移網(wǎng)絡(luò)調(diào)相原理圖 第3章 幾種調(diào)制方式的比較3.1 PM與FM的比較 表3.1 PM與FM的比較FM(1) 瞬時(shí)頻率：(2) 瞬時(shí)相位：(3) 最大頻偏：(4) 最大相位：表達(dá)式：PM3.2 幾種不同的模擬調(diào)制方式 假定所有調(diào)制系統(tǒng)在接收機(jī)輸入端具有相等的信號(hào)功率，且加性噪聲都是均值為0、雙邊功率譜密度為/2的高斯白噪聲，基帶信號(hào)帶寬為，在所有系統(tǒng)都滿足 例如，為正弦型信號(hào)。綜合前面的分析

9、，可總結(jié)各種模擬調(diào)制方式的信號(hào)帶寬、制度增益、輸出信噪比、設(shè)備（調(diào)制與解調(diào)）復(fù)雜程度、主要應(yīng)用等如表3.2.0所示。表中還進(jìn)一步假設(shè)了AM為100%調(diào)制。 表 3.2 3.3 幾種模擬調(diào)制的性能比較 就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM與AM接近。示出了各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能曲線，圖中的圓點(diǎn)表示門限點(diǎn)。門限點(diǎn)以下，曲線迅速下跌；門限點(diǎn)以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而 FM（6）的信噪比比AM高22dB。就頻帶利用率而言，SSB最好，VSB與SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差。3.4 幾種模擬調(diào)制的特點(diǎn)及應(yīng)用 AM調(diào)

10、制的優(yōu)點(diǎn)是接收設(shè)備簡單；缺點(diǎn)是功率利用率低，抗干擾能力差，信號(hào)帶寬較寬，頻帶利用率不高。因此，AM制式用于通信質(zhì)量要求不高的場合，目前主要用在中波和短波的調(diào)幅廣播中。 DSB調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率高，但帶寬與AM相同，頻帶利用率不高，接收要求同步解調(diào)，設(shè)備較復(fù)雜。只用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的專用通信及低帶寬信號(hào)多路復(fù)用系統(tǒng)。 SSB調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力和抗選擇性衰落能力均優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點(diǎn)是發(fā)送和接收設(shè)備都復(fù)雜。SSB制式普遍用在頻帶比較擁擠的場合，如短波波段的無線電廣播和頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。 VSB調(diào)制性能與SSB相當(dāng)，原則上也需要同步解調(diào)，但在某些VSB

11、系統(tǒng)中，附加一個(gè)足夠大的載波，形成（VSB+C）合成信號(hào)，就可以用包絡(luò)檢波法進(jìn)行解調(diào)。這種（VSB+C）方式綜合了AM、SSB和DSB三者的優(yōu)點(diǎn)。所以VSB在數(shù)據(jù)傳輸、商用電視廣播等領(lǐng)域得到廣泛使用。 FM波的幅度恒定不變，這使得它對(duì)非線性器件不甚敏感，給FM帶來了抗快衰落能力。利用自動(dòng)增益控制和帶通限幅還可以消除快衰落造成的幅度變化效應(yīng)。這些特點(diǎn)使得NBFM對(duì)微波中繼系統(tǒng)頗具吸引力。WBFM的抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)帶寬與信噪比的互換，因而WBFM廣泛應(yīng)用于長距離高質(zhì)量的通信系統(tǒng)中，如空間和衛(wèi)星通信、調(diào)頻立體聲廣播、短波電臺(tái)等。WBFM的缺點(diǎn)是頻帶利用率低，存在門限效應(yīng)，因此在接收信號(hào)弱、干擾

12、大的情況下宜采用NBFM，這就是小型通信機(jī)常采用NBFM的原因。第4章 AM,FM,PM的調(diào)制仿真4.1 AM的調(diào)制仿真4.1.1理想狀態(tài)下的AM調(diào)制仿真 圖4.1 調(diào)制信號(hào)的時(shí)域波形圖 圖4.2 載波的時(shí)域和頻譜圖 圖4.3 理想狀態(tài)下的已調(diào)信號(hào)的時(shí)域和頻譜圖4.1.2含噪聲情況下的AM調(diào)制仿真 圖4.4 高斯白噪的時(shí)域和頻譜圖 圖4.5 疊加噪聲以后的已調(diào)信號(hào)的的時(shí)域和頻譜圖 圖4.6 經(jīng)過低通濾波器以后的已調(diào)信號(hào)的時(shí)域和頻譜圖 4.2 FM的調(diào)制仿真 4.21理想狀態(tài)下的FM調(diào)制仿真 圖4.7 調(diào)制信號(hào)、載波以及已調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形圖 圖4.8 調(diào)制信號(hào)和已調(diào)信號(hào)的頻譜圖 圖4.9 調(diào)制信

13、號(hào)、無噪聲情況下的已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)時(shí)域圖4.22含噪聲情況下的FM調(diào)制仿真 小信噪比為10，大信噪比為30 圖4.10 調(diào)制信號(hào)、含小信噪比高斯白噪聲情況下的已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)時(shí)域圖 圖4.11 調(diào)制信號(hào)、含大信噪比高斯白噪聲情況下的已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)時(shí)域圖4.3 PM的調(diào)制仿真 圖4.12 調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的時(shí)域和頻譜圖 第5章 心得體會(huì) 通過這一次課程設(shè)計(jì)，我了解很多關(guān)于專業(yè)的知識(shí)，以前每次學(xué)這些知識(shí)時(shí)，總是不知道這些東西具體拿來有什么用，現(xiàn)在才知道，幾個(gè)短短輸入信號(hào)，在有了一個(gè)簡單的電路流程后，就能仿真成我們生活中很多常見的東西?？偟膩碚f，這次課程設(shè)計(jì)過程還是比較愉快輕松的

14、，雖然中間有過一些困難，但是在老師與同學(xué)的指點(diǎn)下我還是渡過了，在這里我要謝謝幫助我的老師和同學(xué)。 參考文獻(xiàn)1 樊昌信. 通信原理（第6版）.國防工業(yè)出版社，2006，092 黎洪松. 數(shù)字通信原理.西安電子系科技大學(xué)出版社，2005，073 任嘉偉. 數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真J.電腦知識(shí)與技術(shù)，2008，074 呂躍廣 通信系統(tǒng)仿真.電子工業(yè)出版社,2010.035 席在芳等 基于SIMULINK 的現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真分析J.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) 2006,18(10)附 錄AM ：fm=100;fc=500;fs=5000;Am=1;A=2;N=512;K=N-1;n=0:N-1;t=(0:1/fs

15、:K/fs);yt=Am*cos(2*pi*fm*t);figure(1)subplot(1,1,1),plot(t,yt),title(調(diào)制信號(hào)f1的時(shí)時(shí)域波);y0=A+yt ;y2=y0.*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(y2,N);% fft 變換 q1=(0:N/2-1)*fs/N;mx1=abs(y3(1:N/2);figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,y2);title(已調(diào)信號(hào)的時(shí)時(shí)域波);subplot(2,1,2);plot(q1,mx1);title(f1已調(diào)信號(hào)的頻譜); %繪圖yc=cos(2*pi*fc*t);figure(

16、3)subplot(2,1,1),plot(t,yc),title(載波fc時(shí)域波形)N=512;n=0:N-1;yc1=Am*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(yc1,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y3(1:N/2);figure(3)subplot(2,1,2),plot(q,mx),title(載波fc頻譜)y4=0.01*randn(1,length(t);%用RANDN產(chǎn)生高斯分布序列 w=y4.2; %噪聲功率figure(4)subplot(2,1,1);plot(t,y4);title(高斯白噪聲時(shí)域波形)y5=fft(y4,N);q2=

17、(0:N/2-1)*fs/N;mx2=abs(y5(1:N/2);subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title(高斯白噪聲頻域波形)y6=y2+y4;figure(5)subplot(2,1,1),plot(t,y6),title(疊加后的調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形)q3=q1;mx3=mx1+mx2;subplot(2,1,2),plot(q3,mx3),title(疊加后的調(diào)制信號(hào)頻譜波形) %調(diào)制yv=y6.*yc; %乘以載波進(jìn)行解調(diào)Ws=yv.2;p1=fc-fm;k,Wn,beta,ftype=kaiserord(p1 fc,1 0,0.05 0.01,fs); %Fi

18、r數(shù)字低通濾波window=kaiser(k+1,beta); %使用kaiser窗函數(shù)b=fir1(k,Wn,ftype,window,noscale); %使用標(biāo)準(zhǔn)頻率響應(yīng)的加窗設(shè)計(jì)函數(shù)yt=filter(b,1,yv);yssdb=yt.*2-2;figure(6)subplot(2,1,1),plot(t,yssdb),title(經(jīng)過低通已調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形采樣)y9=fft(yssdb,N);q=(0:N/2-1)*fs/N;mx=abs(y9(1:N/2);subplot(2,1,2),plot(q,mx),title(經(jīng)過低通已調(diào)信號(hào)頻域波形) %解調(diào) ro=y9-yt; W=(

19、yt.2).*(1/2); R=W/w r=W/ro G=r/R fm：dt=0.001; %設(shè)定時(shí)間步長t=0:dt:1.5; %產(chǎn)生時(shí)間向量am=5; %設(shè)定調(diào)制信號(hào)幅度fm=5; %設(shè)定調(diào)制信號(hào)頻率mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成調(diào)制信號(hào)fc=50; %設(shè)定載波頻率ct=cos(2*pi*fc*t); %生成載波kf=10; %設(shè)定調(diào)頻指數(shù)int_mt(1)=0;for i=1:length(t)-1 int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt; %求信號(hào)m(t)的積分end %調(diào)制，產(chǎn)生已調(diào)信號(hào)sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf

20、*int_mt); %調(diào)制信號(hào)%*%*添加高斯白噪聲*sn1=10; %設(shè)定信躁比(小信噪比)sn2=30; %設(shè)定信躁比(大信噪比)sn=0; %設(shè)定信躁比(無信噪比)db=am2/(2*(10(sn/10); %計(jì)算對(duì)應(yīng)的高斯白躁聲的方差n=sqrt(db)*randn(size(t); %生成高斯白躁聲nsfm=n+sfm; %生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號(hào)（信號(hào)通%過信道傳輸）%*%*FM解調(diào)*for i=1:length(t)-1 %接受信號(hào)通過微分器處理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i)./dt;enddiff_nsfmn = abs(hilbert(di

21、ff_nsfm); %hilbert變換，求絕對(duì)值得到瞬時(shí)幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn)/2;diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;%*%*時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換*ts=0.001; %抽樣間隔fs=1/ts; %抽樣頻率df=0.25; %所需的頻率分辨率，用在求傅里葉變換%時(shí)，它表示FFT的最小頻率間隔%*對(duì)調(diào)制信號(hào)m(t)求傅里葉變換*m=am*cos(2*pi*fm*t); %原調(diào)信號(hào)fs=1/ts;if nargin=2 n1=0;else n1=fs/df;endn2=length(m);n=2(max(next

22、pow2(n1),nextpow2(n2);M=fft(m,n);m=m,zeros(1,n-n2);df1=fs/n; %以上程序是對(duì)調(diào)制后的信號(hào)u求傅里變換M=M/fs; %縮放，便于在頻鋪圖上整體觀察f=0:df1:df1*(length(m)-1)-fs/2; %時(shí)間向量對(duì)應(yīng)的頻率向量%*對(duì)已調(diào)信號(hào)u求傅里變換*fs=1/ts;if nargin=2 n1=0;else n1=fs/df;endn2=length(sfm);n=2(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2);U=fft(sfm,n);u=sfm,zeros(1,n-n2);df1=fs/n; %以上是對(duì)

23、已調(diào)信號(hào)u求傅里變換U=U/fs; %縮放%*%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)和已調(diào)信號(hào)的曲線)pause%*figure(1)*figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖);subplot(3,1,2);plot(t,ct); %繪制載波的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(載波的時(shí)域圖);subplot(3,1,3);plot(t,sfm); %繪制已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號(hào)和已

24、調(diào)信號(hào)在頻域內(nèi)的圖形)pause%*figure(2)*figure(2)subplot(2,1,1)plot(f,abs(fftshift(M) %fftshift:將FFT中的DC分量移到頻譜中心xlabel(頻率f)title(原調(diào)制信號(hào)的頻譜圖)subplot(2,1,2)plot(f,abs(fftshift(U)xlabel(頻率f)title(已調(diào)信號(hào)的頻譜圖)%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號(hào)、無噪聲條件下已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的曲線)pause%*figure(3)*figure(3)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(

25、時(shí)間t);title(調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖);subplot(3,1,2);plot(t,sfm); %繪制已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(無噪聲條件下已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);nsfm=sfm; for i=1:length(t)-1 %接受信號(hào)通過微分器處理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i)./dt;enddiff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm); %hilbert變換，求絕對(duì)值得到瞬時(shí)幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn)/2;diff_nsfmn1=diff_nsf

26、mn-zero;subplot(3,1,3); %繪制無噪聲條件下解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsfmn1./400,r);xlabel(時(shí)間t); title(無噪聲條件下解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號(hào)、小信噪比高斯白噪聲條件下已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)的曲線)pause%*figure(4)*figure(4)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖);db1=am2/(2*(10(sn1/10); %計(jì)算對(duì)應(yīng)

27、的小信噪比高斯白躁聲的方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t); %生成高斯白躁聲nsfm1=n1+sfm; %生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號(hào)（信號(hào)通%過信道傳輸）for i=1:length(t)-1 %接受信號(hào)通過微分器處理 diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i)./dt;enddiff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1); %hilbert變換，求絕對(duì)值得到瞬時(shí)幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn)/2;diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;su

28、bplot(3,1,2);plot(1:length(diff_nsfm),diff_nsfm); %繪制含小信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(含小信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);subplot(3,1,3); %繪制含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsfmn1./400,r);xlabel(時(shí)間t); title(含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號(hào)、大信噪比高斯白噪聲條件下已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)的曲線)pause%*figur

29、e(5)*figure(5)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖);db1=am2/(2*(10(sn2/10); %計(jì)算對(duì)應(yīng)的大信噪比高斯白躁聲的方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t); %生成高斯白躁聲nsfm1=n1+sfm; %生成含高斯白躁聲的已調(diào)信號(hào)（信號(hào)通過信道傳輸）for i=1:length(t)-1 %接受信號(hào)通過微分器處理 diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i)./dt;enddiff_nsfmn1 = abs(hilbert(dif

30、f_nsfm1); %hilbert變換，求絕對(duì)值得到瞬時(shí)幅度（包%絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn)/2;diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;subplot(3,1,2);plot(1:length(diff_nsfm1),diff_nsfm1); %繪制含大信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號(hào)%的時(shí)域圖xlabel(時(shí)間t);title(含大信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);subplot(3,1,3); %繪制含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號(hào)%的時(shí)域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsf

31、mn1./400,r);xlabel(時(shí)間t); title(含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖);PMfunction v,phi=env_phas(x,ts,f0)if nargout=2 %nargout為輸出變數(shù)的個(gè)數(shù) z=loweq(x,ts,f0); %產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)的正交分量 phi=angle(z); %angle是對(duì)一個(gè)復(fù)數(shù)求相角的函數(shù)endv=abs(hilbert(x); %abs用來求復(fù)數(shù)hilbert(x)的模function M,m,df=fftseq(m,ts,df)fs=1/ts;if nargin=2 n1=0; %nargin為輸入?yún)⒘康膫€(gè)數(shù)else n1=

32、fs/df;endn2=length(m);n=2(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2); %nextpow2(n)取n最接近的較大2次冪M=fft(m,n); %M為信號(hào)m的傅里葉變換，n為快速傅里葉變換的點(diǎn)數(shù)，及基n-FFT變換m=m,zeros(1,n-n2); %構(gòu)建新的m信號(hào)df=fs/n; %重新定義頻率分辨率function x1=loweq(x,ts,f0)t=0:ts:ts*(length(x)-1);z=hilbert(x); %希爾伯特變換對(duì)的利用-通過實(shí)部來求虛部x1=z.*exp(-j*2*pi*f0*t); %產(chǎn)生信號(hào)z的正交分量， %并將z信

33、號(hào)與它的正交分量加在一起%主程序t0=0.2; %信號(hào)的持續(xù)時(shí)間,用來定義時(shí)間向量ts=0.001; %抽樣間隔fs=1/ts; %抽樣頻率fc=300; %載波頻率,fc可以任意改變t=-t0/2:ts:t0/2; %時(shí)間向量kf=100; %偏差常數(shù)df=0.25; %所需的頻率分辨率，用在求傅里葉變換時(shí)，它表示FFT的最小頻率間隔m=sin(100*t); %調(diào)制信號(hào)，m(t)可以任意更改int_m(1)=0; %求信號(hào)m(t)的積分for i=1:length(t)-1 int_m(i+1)=int_m(i)+m(i)*ts;endM,m,df1=fftseq(m,ts,df); %對(duì)

34、調(diào)制信號(hào)m(t)求傅里葉變換M=M/fs; %縮放，便于在頻譜圖上整體觀察f=0:df1:df1*(length(m)-1)-fs/2; %時(shí)間向量對(duì)應(yīng)的頻率向量u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %調(diào)制后的信號(hào)U,u,df1=fftseq(u,ts,df); %對(duì)調(diào)制后的信號(hào)u求傅里葉變換U=U/fs; %縮放%通過調(diào)用子程序env_phas和loweq來實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能v,phase=env_phas(u,ts,fc); %解調(diào)，求出u的相位phi=unwrap(phase); %校正相位角，使相位在整體上連續(xù)，便于后面對(duì)該相位角求導(dǎo)dem=(1/(2*pi*kf)

35、*(diff(phi)*fs); %對(duì)校正后的相位求導(dǎo) %再經(jīng)一些線性變換來恢復(fù)原調(diào)制信號(hào) %乘以fs是為了恢復(fù)原信號(hào)，因?yàn)榍懊媸褂昧丝s放 subplot(3,2,1) %子圖形式顯示結(jié)果plot(t,m(1:length(t) %現(xiàn)在的m信號(hào)是重新構(gòu)建的信號(hào)， %因?yàn)樵趯?duì)m求傅里葉變換時(shí)m=m,zeros(1,n-n2)axis(-0.1 0.1 -1 1) %定義兩軸的刻度xlabel(時(shí)間t) title(原調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖)subplot(3,2,2)plot(t,u(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時(shí)間t)title(已調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖)sub

36、plot(3,2,3)plot(f,abs(fftshift(M) %fftshift：將FFT中的DC分量移到頻譜中心axis(-600 600 0 0.04)xlabel(頻率f)title(原調(diào)制信號(hào)的頻譜圖)subplot(3,2,4)plot(f,abs(fftshift(U)axis(-600 600 0 0.04)xlabel(頻率f)title(已調(diào)信號(hào)的頻譜圖)subplot(3,2,5)plot(t,m(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時(shí)間t)title(原調(diào)制信號(hào)的時(shí)域圖)subplot(3,2,6)plot(t,dem(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時(shí)間t)title(解調(diào)后信號(hào)的時(shí)域波形)