課程設(shè)計（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- 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。基于課程設(shè)計的要求，下面簡要介紹模擬通信系統(tǒng)。信源是模擬信號，信道中傳輸?shù)囊彩悄M信號的系統(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。收濾波器: 濾

3、除信號頻帶以外的噪聲，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)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(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)制信號疊加直流后再與載波相乘，則輸出的信號就是常規(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信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號。 但為了保證包絡(luò)檢波時不發(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信號的頻譜是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（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)制信號的完整信息。故AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬信號帶寬的兩倍。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)制信號的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號。 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相位偏移遠(yuǎn)小于30時， （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，合成矢量的幅度基本不變，這樣就形成了FM信號。 圖2.5 NBFM信號頻譜2.3 PM調(diào)制原理在模擬調(diào)制中，一個連續(xù)波有三個參數(shù)可以用來攜帶信息而構(gòu)成已調(diào)信號。當(dāng)幅度和頻率保持不變時，改變載波的相位使之隨未調(diào)信號的大小而改變，這就是調(diào)相的概念。角度調(diào)制信號的一般表示形式為： S (t)=Acost+(t) (2-5)式中，A是載波的恒定振幅；t+(t)是信號的瞬時相位，而(t)稱為瞬時相位偏移；dt+(t)/dt為信號的瞬時頻率，而d(t)/dt稱為瞬時頻率偏移，即相對于的瞬時頻率偏移。設(shè)高頻載波為u=Ucost，調(diào)制信號為U(t)，則調(diào)相信號的瞬時相位(

7、t)=+KU(t)瞬時角頻率 (t)=+K調(diào)相信號 u=Ucost+Ku(t) 將信號的信息加在載波的相位上則形成調(diào)相信號，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，而瞬時相位偏移是調(diào)制信號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)相時可以先將調(diào)制信號進(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，與此相對應(yīng)，上述方法稱為直接調(diào)相。調(diào)相信號的產(chǎn)生如圖2.6所示：圖2.6 PM調(diào)相信號的產(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，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) 瞬時頻率：(2) 瞬時相位：(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，基帶信號帶寬為，在所有系統(tǒng)都滿足 例如，為正弦型信號。綜合前面的分析

9、，可總結(jié)各種模擬調(diào)制方式的信號帶寬、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)對點(diǎn)的專用通信及低帶寬信號多路復(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，附加一個足夠大的載波，形成（VSB+C）合成信號，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，這使得它對非線性器件不甚敏感，給FM帶來了抗快衰落能力。利用自動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)制信號的時域波形圖 圖4.2 載波的時域和頻譜圖 圖4.3 理想狀態(tài)下的已調(diào)信號的時域和頻譜圖4.1.2含噪聲情況下的AM調(diào)制仿真 圖4.4 高斯白噪的時域和頻譜圖 圖4.5 疊加噪聲以后的已調(diào)信號的的時域和頻譜圖 圖4.6 經(jīng)過低通濾波器以后的已調(diào)信號的時域和頻譜圖 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、載波以及已調(diào)信號的時域波形圖 圖4.8 調(diào)制信號和已調(diào)信號的頻譜圖 圖4.9 調(diào)制信

13、號、無噪聲情況下的已調(diào)信號和解調(diào)信號時域圖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、含小信噪比高斯白噪聲情況下的已調(diào)信號和解調(diào)信號時域圖 圖4.11 調(diào)制信號、含大信噪比高斯白噪聲情況下的已調(diào)信號和解調(diào)信號時域圖4.3 PM的調(diào)制仿真 圖4.12 調(diào)制信號、已調(diào)信號和解調(diào)信號的時域和頻譜圖 第5章 心得體會 通過這一次課程設(shè)計，我了解很多關(guān)于專業(yè)的知識，以前每次學(xué)這些知識時，總是不知道這些東西具體拿來有什么用，現(xiàn)在才知道，幾個短短輸入信號，在有了一個簡單的電路流程后，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)計算機(jī)仿真J.電腦知識與技術(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 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f1的時時域波);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)信號的時時域波);subplot(2,1,2);plot(q1,mx1);title(f1已調(diào)信號的頻譜); %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)制信號時域波形)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)信號的時域波形采樣)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)定時間步長t=0:dt:1.5; %產(chǎn)生時間向量am=5; %設(shè)定調(diào)制信號幅度fm=5; %設(shè)定調(diào)制信號頻率mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成調(diào)制信號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m(t)的積分end %調(diào)制，產(chǎn)生已調(diào)信號sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf

20、*int_mt); %調(diào)制信號%*%*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); %計算對應(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（信號通%過信道傳輸）%*%*FM解調(diào)*for i=1:length(t)-1 %接受信號通過微分器處理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i)./dt;enddiff_nsfmn = abs(hilbert(di

21、ff_nsfm); %hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度（包絡(luò)檢波）zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn)/2;diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;%*%*時域到頻域轉(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，它表示FFT的最小頻率間隔%*對調(diào)制信號m(t)求傅里葉變換*m=am*cos(2*pi*fm*t); %原調(diào)信號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; %以上程序是對調(diào)制后的信號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; %時間向量對應(yīng)的頻率向量%*對已調(diào)信號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

23、已調(diào)信號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、載波信號和已調(diào)信號的曲線)pause%*figure(1)*figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號的時域圖xlabel(時間t);title(調(diào)制信號的時域圖);subplot(3,1,2);plot(t,ct); %繪制載波的時域圖xlabel(時間t);title(載波的時域圖);subplot(3,1,3);plot(t,sfm); %繪制已調(diào)信號的時域圖xlabel(時間t);title(已調(diào)信號的時域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號和已

24、調(diào)信號在頻域內(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)制信號的頻譜圖)subplot(2,1,2)plot(f,abs(fftshift(U)xlabel(頻率f)title(已調(diào)信號的頻譜圖)%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號、無噪聲條件下已調(diào)信號和解調(diào)信號的曲線)pause%*figure(3)*figure(3)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號的時域圖xlabel(

25、時間t);title(調(diào)制信號的時域圖);subplot(3,1,2);plot(t,sfm); %繪制已調(diào)信號的時域圖xlabel(時間t);title(無噪聲條件下已調(diào)信號的時域圖);nsfm=sfm; for i=1:length(t)-1 %接受信號通過微分器處理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i)./dt;enddiff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm); %hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度（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)信號的時域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsfmn1./400,r);xlabel(時間t); title(無噪聲條件下解調(diào)信號的時域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號、小信噪比高斯白噪聲條件下已調(diào)信號和解調(diào)信號已調(diào)信號的曲線)pause%*figure(4)*figure(4)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號的時域圖xlabel(時間t);title(調(diào)制信號的時域圖);db1=am2/(2*(10(sn1/10); %計算對應(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（信號通%過信道傳輸）for i=1:length(t)-1 %接受信號通過微分器處理 diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i)./dt;enddiff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1); %hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度（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)信號的時域圖xlabel(時間t);title(含小信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時域圖);subplot(3,1,3); %繪制含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsfmn1./400,r);xlabel(時間t); title(含小信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時域圖);%*disp(按任意鍵可以看到原調(diào)制信號、大信噪比高斯白噪聲條件下已調(diào)信號和解調(diào)信號已調(diào)信號的曲線)pause%*figur

29、e(5)*figure(5)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %繪制調(diào)制信號的時域圖xlabel(時間t);title(調(diào)制信號的時域圖);db1=am2/(2*(10(sn2/10); %計算對應(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（信號通過信道傳輸）for i=1:length(t)-1 %接受信號通過微分器處理 diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i)./dt;enddiff_nsfmn1 = abs(hilbert(dif

30、f_nsfm1); %hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度（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%的時域圖xlabel(時間t);title(含大信噪比高斯白噪聲已調(diào)信號的時域圖);subplot(3,1,3); %繪制含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號%的時域圖plot(1:length(diff_nsfmn1)./1000,diff_nsf

31、mn1./400,r);xlabel(時間t); title(含大信噪比高斯白噪聲解調(diào)信號的時域圖);PMfunction v,phi=env_phas(x,ts,f0)if nargout=2 %nargout為輸出變數(shù)的個數(shù) z=loweq(x,ts,f0); %產(chǎn)生調(diào)制信號的正交分量 phi=angle(z); %angle是對一個復(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€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z的正交分量， %并將z信

33、號與它的正交分量加在一起%主程序t0=0.2; %信號的持續(xù)時間,用來定義時間向量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，它表示FFT的最小頻率間隔m=sin(100*t); %調(diào)制信號，m(t)可以任意更改int_m(1)=0; %求信號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

34、調(diào)制信號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; %時間向量對應(yīng)的頻率向量u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %調(diào)制后的信號U,u,df1=fftseq(u,ts,df); %對調(diào)制后的信號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)，便于后面對該相位角求導(dǎo)dem=(1/(2*pi*kf)

35、*(diff(phi)*fs); %對校正后的相位求導(dǎo) %再經(jīng)一些線性變換來恢復(fù)原調(diào)制信號 %乘以fs是為了恢復(fù)原信號，因為前面使用了縮放 subplot(3,2,1) %子圖形式顯示結(jié)果plot(t,m(1:length(t) %現(xiàn)在的m信號是重新構(gòu)建的信號， %因為在對m求傅里葉變換時m=m,zeros(1,n-n2)axis(-0.1 0.1 -1 1) %定義兩軸的刻度xlabel(時間t) title(原調(diào)制信號的時域圖)subplot(3,2,2)plot(t,u(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時間t)title(已調(diào)信號的時域圖)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)信號的頻譜圖)subplot(3,2,5)plot(t,m(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時間t)title(原調(diào)制信號的時域圖)subplot(3,2,6)plot(t,dem(1:length(t)axis(-0.1 0.1 -1 1)xlabel(時間t)title(解調(diào)后信號的時域波形)