调制资料讲解学习.ppt

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1、 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静调制制资料料 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 1 1、掌握掌握AM、DSBSC和和SSB调制解调调制解调 系统的性能系统的性能；2 2、掌握用掌握用MATLAB对对AM信号和解调的信号和解调的 仿真、仿真、DSBSC信号和解调的仿真和信号和解调的仿真和 SSB信号和解调的仿真信号和解调的仿真。实验目的实验目的 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 1 1、用用MATLABMATLAB对对AMAM信号和其解调进行仿真信号和其解调进行仿真；2 2、用用MATLABMATLAB对对DSBSC

2、DSBSC信号和其解调进行仿真信号和其解调进行仿真 的结论的结论;3 3、用用MATLABMATLAB对对SSBSSB信号和其解调进行仿真信号和其解调进行仿真;4 4、思考如何用、思考如何用SimulinkSimulink对对AMAM信号和其解调、信号和其解调、DSBSC DSBSC信号和其解调和信号和其解调和SSBSSB信号和其解调进行信号和其解调进行 仿真？仿真？实验内容实验内容 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 1 1、AMAM信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：A A、AMAM信号的仿真（用一个具体实例来说明）信号的仿真（用一个具体实例来说明）例例1 1 消

3、息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/10s,1/10s,用用AMAM方法调制方法调制 载波载波 。假设。假设 ，试求：，试求：（1 1）消息信号和已调信号的频谱。）消息信号和已调信号的频谱。（2 2）已调信号的功率和调制效率。）已调信号的功率和调制效率。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:10-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 df=fs/

4、length(t);%fft的的频频率分辨率率分辨率 msg=randint(100,1,-3,3,123);%生成消息序列，生成消息序列，随机数种子随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/10);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);Pm=fft(msg2)/fs;%求消息信号的求消息信号的频谱频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm)%画出消息信号画出消息信号频谱频谱 title(消息信号消息信号频谱频谱)实验方案实验方案 2011

5、级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：A=4;fc=100;Sam=(A+msg2).*cos(2*pi*fc*t);%已已调调信号信号 Pam=fft(Sam)/fs;%已已调调信号信号频谱频谱 subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pam)%画出已画出已调调信号信号频谱频谱 title(AM信号信号频谱频谱)axis(-200 200 0 23)Pc=sum(abs(Sam).2)/length(Sam)%已已调调信号功率信号功率Pc=9.5100 Ps=Pc-A2/2%消息信号功率消息信号功率Ps=1.5100 eta=

6、Ps/Pc%调调制效率制效率eta=0.1588 实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 1(Figure 1(图图1)1)中，可以看出中，可以看出?实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 1 1、AMAM信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：B B、AMAM信号的解调仿真（举一具体实例）信号的解调仿真（举一具体实例）例例2 2 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/2s,1/2s,用用AMAM方法解调载方法解调载 波波 。假设

7、。假设 ，试求：，试求：（1 1）用包络检波器解调该信号，画出原始信号）用包络检波器解调该信号，画出原始信号 和解调信号。和解调信号。（2 2）假设调制信号通过）假设调制信号通过AWGNAWGN信道，信噪比为信道，信噪比为 20dB 20dB，画出解调后的信号与原始信号。，画出解调后的信号与原始信号。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:5-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 msg=randint(10,1,-3,

8、3,123);%生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/10);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg1=msg*ones(1,fs/2);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);subplot(3,1,1)plot(t,msg2)%画出消息信号画出消息信号 title(消息信号消息信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：A=4;fc=100;%载载波波频频率率 Sam=(A+msg2).*cos(2

9、*pi*fc*t);%已已调调信号信号 dems=abs(hilbert(Sam)-A;dems=abs(hilbert(Sam)-A;%包包络检络检波，并且去掉直流分量波，并且去掉直流分量 subplot(3,1,2)plot(t,dems)%画出解画出解调调后的信号后的信号 title(无噪声的解无噪声的解调调信号信号)y=awgn(Sam,20,measured);%调调制信号通制信号通过过AWGN信道信道 dems2=abs(hilbert(y)-A;%包包络检络检波，并且去掉直流分量波，并且去掉直流分量 subplot(3,1,3)%画出解画出解调调信号信号 plot(t,dems2

10、)title(信噪比信噪比为为20dB时时的解的解调调信号信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 2(Figure 2(图图2)2)中可以看出，中可以看出，?。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 2 2、DSBSCDSBSC信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：A A、DSBSCDSBSC信号的仿真（举一个具体实例）信号的仿真（举一个具体实例）例例3 3 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/10s,1/10s,用用D

11、SBSCDSBSC方法调方法调 制载波制载波 。假设。假设 ，试求：，试求：（1 1）消息信号和已调信号的频谱。）消息信号和已调信号的频谱。（2 2）已调信号的功率和消息信号的功率。）已调信号的功率和消息信号的功率。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:10-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 df=fs/length(t);%fft的的频频率分辨率率分辨率 msg=randint(100,1,-3,3,123);%

12、生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/10);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);Pm=fft(msg2)/fs;%求消息信号的求消息信号的频谱频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm)%画出消息信号画出消息信号频谱频谱 title(消息信号消息信号频谱频谱)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：A=4;fc=100;%载载波波频频

13、率率 Sdsb=msg2.*cos(2*pi*fc*t);%已已调调信号信号 Pdsb=fft(Sdsb)/fs;%已已调调信号信号频谱频谱 subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pdsb)%画出已画出已调调信号信号频谱频谱 title(DSBSC信号信号频谱频谱)axis(-200 200 0 2)Pc=sum(abs(Sdsb).2)/length(Sdsb)%已已调调信号功率信号功率Pc=1.7500 Ps=sum(abs(msg2).2)/length(msg2)%消息信号功率消息信号功率Ps=3.5000 实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程

14、操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 3(Figure 3(图图3)3)中可以看出中可以看出?实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静2 2、DSBSCDSBSC信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：B B、DSBSCDSBSC信号的解调仿真（举一具体实例）信号的解调仿真（举一具体实例）例例4 4 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/2s,1/2s,用用DSBSCDSBSC方法调制方法调制 载波载波 。假设。假设 ，试求：试求：（1 1）用同步检波解调该信号，设低通滤）用同

15、步检波解调该信号，设低通滤 波器的截止频率为波器的截止频率为100Hz100Hz，增益为，增益为2 2，画出，画出 原始信号和解调信号。原始信号和解调信号。（2 2）假设调制信号通过）假设调制信号通过AWGNAWGN信道，信噪比为信道，信噪比为 20dB 20dB，画出解调后的信号与原始信号。，画出解调后的信号与原始信号。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:5-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 df=fs/len

16、gth(t);%fft的的频频率分辨率率分辨率 f=-fs/2:df:fs/2-df;msg=randint(10,1,-3,3,123);%生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/2);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);figure subplot(3,1,1)plot(t,msg2)%画出消息信号画出消息信号 title(消息信号消息信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：fc=100;%载载波波频

17、频率率 Sdsb=msg2.*cos(2*pi*fc*t);%已已调调信号信号 y=Sdsb.*cos(2*pi*fc*t);%相干解相干解调调 Y=fft(y)./fs;%解解调调后的后的频谱频谱 f_stop=100;%低通低通滤滤波器的截止波器的截止频频率率 n_stop=floor(f_stop/df);Hlow=zeros(size(f);%设计设计低通低通滤滤波器波器 Hlow(1:n_stop)=2;Hlow(length(f)-n_stop+1:end)=2;DEM=Y.*Hlow;%解解调调信号通信号通过过低通低通滤滤波器波器 dem=real(ifft(DEM)*fs;%最

18、最终终得到的解得到的解调调信号信号 subplot(3,1,2)plot(t,dem)title(无噪声的解无噪声的解调调信号信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：y1=awgn(Sdsb,20,measured);%调调制信号通制信号通过过AWGN信道信道 y2=y1.*cos(2*pi*fc*t);%相干解相干解调调 Y2=fft(y2)./fs;%解解调调信号的信号的频谱频谱 DEM1=Y2.*Hlow;%解解调调信号通信号通过过低通低通滤滤波器波器 dem1=real(ifft(DEM1)*fs;%最最终终得到的解得

19、到的解调调信号信号 subplot(3,1,3)%画出解画出解调调信号信号 plot(t,dem1)title(信噪比信噪比为为20dB时时的解的解调调信号信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 4(Figure 4(图图4)4)可以看出，可以看出，?。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 3 3、SSBSSB信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：A A、SSBSSB信号的仿真（用滤波法形成信号的仿真（用滤波法形成SSBSSB信号）信号）例例5 5 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布

20、的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/10s,1/10s,用用LSSBLSSB方法调方法调 制载波制载波 。假设。假设 ，试求：，试求：（1 1）消息信号和已调信号的频谱。）消息信号和已调信号的频谱。（2 2）已调信号的功率和消息信号的功率。）已调信号的功率和消息信号的功率。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:10-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 df=fs/length(t);%

21、fft的的频频率分辨率率分辨率 msg=randint(100,1,-3,3,123);%生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/10);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);Pm=fft(msg2)/fs;%求消息信号的求消息信号的频谱频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm)%画出消息信号画出消息信号频谱频谱 title(消息信号消息信号频谱频谱)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程

22、操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：fc=100;%载载波波频频率率 Sdsb=msg2.*cos(2*pi*fc*t);%DSB信号信号 Pdsb=fft(Sdsb)/fs;%DSB信号信号频谱频谱 f_stop=100;%低通低通滤滤波器的截止波器的截止频频率率 n_stop=floor(f_stop/df);Hlow=zeros(size(f);%设计设计低通低通滤滤波器波器 Hlow(1:n_stop)=1;Hlow(length(f)-n_stop+1:end)=1;Plssb=Pdsb.*Hlow;%LSSB信号信号频谱频谱 subplot(2,1,2)plot(

23、f,fftshift(abs(Plssb)%画出已画出已调调信号信号频谱频谱 title(已已调调信号信号频谱频谱)axis(-200 200 0 2)Slssb=real(ifft(Plssb)*fs;Pc=sum(abs(Slssb).2)/length(Slssb)%已已调调信号功率信号功率Pc=0.8745 Ps=sum(abs(msg2).2)/length(msg2)%消息信号功率消息信号功率Ps=3.5000 实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 5(Figure 5(图图5)5)可以看出可以看出?。实验方案实验方案 20

24、11级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 3 3、SSBSSB信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：B B、SSBSSB信号的仿真（用相移法形成信号的仿真（用相移法形成SSBSSB信号）信号）例例5 5 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/10s,1/10s,用用LSSBLSSB方法调方法调 制载波制载波 。假设。假设 ，试求：，试求：（1 1）消息信号和已调信号的频谱。）消息信号和已调信号的频谱。（2 2）已调信号的功率和消息信号的功率。）已调信号的功率和消息信号的功率。实验方案实验方案 2011级信息

25、工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:10-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频样频率率 df=fs/length(t);%fft的的频频率分辨率率分辨率 msg=randint(100,1,-3,3,123);%生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/10);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);Pm=fft(msg2)/fs;%求消息

26、信号的求消息信号的频谱频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm)%画出消息信号画出消息信号频谱频谱 title(消息信号消息信号频谱频谱)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：fc=100;%载载波波频频率率 s1=0.5*msg2.*cos(2*pi*fc*t);%USSB信号的同相分量信号的同相分量 hmsg=imag(hilbert(msg2);%消息信号的消息信号的Hilbert变换变换 s2=0.5*hmsg.*sin(2*pi*fc*t);%U

27、SSB信号的正交分量信号的正交分量 Sussb=s1-s2;%完整的完整的USSB信号信号 Pussb=fft(Sussb)/fs;%USSB信号信号频谱频谱 subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pussb)%画出已画出已调调信号信号频谱频谱 title(USSB信号信号频谱频谱)axis(-200 200 0 2)Pc=sum(abs(Sussb).2)/length(Sussb)%已已调调信号功率信号功率Pc=0.8746 Ps=sum(abs(msg2).2)/length(msg2)%消息信号功率消息信号功率Ps=3.5000 实验方案实验方案 2011

28、级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 6(Figure 6(图图6)6)可以看出，可以看出，?。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 3 3、SSBSSB信号和其解调的仿真信号和其解调的仿真：C C、SSBSSB信号的解调仿真（举一具体实例）信号的解调仿真（举一具体实例）例例7 7 消息信号是消息信号是-3,3-3,3均匀分布的随机整数，均匀分布的随机整数，产生的时间间隔为产生的时间间隔为1/2s,1/2s,用相移法调制用相移法调制 载波载波 生成生成USSBUSSB信号。假设信号。假设 ，试求：，试求：（1 1）用同步检

29、波解调该信号，设低通滤波器）用同步检波解调该信号，设低通滤波器 的截止频率为的截止频率为100Hz100Hz，增益为，增益为4 4，画出原，画出原 始信号和解调信号。始信号和解调信号。（2 2）假设调制信号通过）假设调制信号通过AWGNAWGN信道，信噪比为信道，信噪比为 20dB 20dB，画出解调后的信号与原始信号。，画出解调后的信号与原始信号。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：clear all ts=0.0025;%信号抽信号抽样时间间样时间间隔隔 t=0:ts:5-ts;%时间时间矢量矢量 fs=1/ts;%抽抽样频

30、样频率率 df=fs/length(t);%fft的的频频率分辨率率分辨率 msg=randint(10,1,-3,3,123);%生成消息序列，随机数种子生成消息序列，随机数种子为为123 msg1=msg*ones(1,fs/2);%扩扩展成取展成取样样信号形式信号形式 msg2=reshape(msg1.,1,length(t);Pm=fft(msg2)/fs;%求消息信号的求消息信号的频谱频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2)%画出消息信号画出消息信号 title(消息信号消息信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程

31、 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：fc=300;%载载波波频频率率 s1=0.5*msg2.*cos(2*pi*fc*t);%USSB信号的同相分量信号的同相分量 hmsg=imag(hilbert(msg2);%消息信号的消息信号的Hilbert变换变换 s2=0.5*hmsg.*sin(2*pi*fc*t);%USSB信号的正交分量信号的正交分量 Sussb=s1-s2;%完整的完整的USSB信号信号 y=Sussb.*cos(2*pi*fc*t);%相干解相干解调调调调 Y=fft(y)./fs;%解解调调后的后的频谱频谱 f_stop=100;%低通低通滤滤波器的

32、截止波器的截止频频率率 n_stop=floor(f_stop/df);Hlow=zeros(size(f);%设计设计低通低通滤滤波器波器 Hlow(1:n_stop)=4;Hlow(length(f)-n_stop+1:end)=4;DEM=Y.*Hlow;%解解调调信号通信号通过过低通低通滤滤波器波器 dem=real(ifft(DEM)*fs;%最最终终得到的解得到的解调调信号信号 subplot(3,1,2)plot(t,dem);title(无噪声的解无噪声的解调调信号信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静程序代码如下程序代码如下：y1=

33、awgn(Sussb,20,measured);%调调制信号通制信号通过过AWGN信道信道 y2=y1.*cos(2*pi*fc*t);%相干解相干解调调 Y2=fft(y2)./fs;%解解调调信号的信号的频谱频谱 DEM1=Y2.*Hlow;%解解调调信号通信号通过过低通低通滤滤波器波器 dem1=real(ifft(DEM1)*fs;%最最终终得到的解得到的解调调信号信号 subplot(3,1,3)plot(t,dem1)title(信噪比信噪比为为20dB时时的解的解调调信号信号)实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静 从从Figure 7(Fi

34、gure 7(图图7)7)可以看出，可以看出，?。实验方案实验方案 2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静实验报告实验报告 1 1、整理实验，根据实验结果、整理实验，根据实验结果分析分析AM、DSBSC和和SSB 调制解调系统的性能。调制解调系统的性能。2 2、如何用如何用SimulinkSimulink对对AMAM信号和其解调、信号和其解调、DSBSCDSBSC信号和其信号和其 解调和解调和SSBSSB信号和其解调进行仿真？信号和其解调进行仿真？3 3、通过本实验有什么体会和收获？、通过本实验有什么体会和收获？2011级信息工程级信息工程 操作系统操作系统 龚龚 静静此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢