%=========================AM信号解调=======================
t=-1:0.00001:1; A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率 w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度 k=0.5 ; %DSB 前面的系数
mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号
Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号 Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM调制信号进行解调 subplot(4,2,1); plot(t,Dam);
title('滤波前AM解调信号波形'); subplot(4,2,2);
axis([187960,188040,0,200000]);
Y5=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y5)),grid;
title('滤波前AM解调信号频谱'); subplot(4,2,3); plot(t,z21);
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title('滤波后的AM解调信号波形');
T5=fft(z21); %求AM信号的频谱 subplot(4,2,4); plot(abs(T5));
title('滤波后的AM解调信号频谱'); axis([198000,202000,0,100000]);
角度调制与解调
角度调制是频率调制和相位调制的总称。角度调制是使正弦载波信号的角度随着基带调制信号的幅度变化而改变。
调频信号可以被看作调制信号在调制前先积分的调相信号。这意味着先对m(t)积分,再将结果作为调相器的输入即可得到调频信号。相反,先微分m(t),再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。有两种基本的方法来产生调频信号:直接法和间接法。在直接法中,载波的频率直接随着输入的调制信号的变化而改变。在间接法中,先用平衡调制器产生一个窄带调频信号,然后通过倍频的方式把载波频率提高到需要的水平。比较FM和PM的表达式可知,将调频波中的调制信号微分后锁相环构成的电路中即可得到调相波,其与调频波相似。因此,此处我们以调频波为例研究角度调制。
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1.FM调制与解调的原理
调频(FM)是用调制信号控制载波信号频率变化的一种信号变化方式。 当没有调制时,载波信号c(t)中的角频率w是常数,调频时,高频载波的角频率不再是常数,而是随调制信号变化的量。
设载波信号为:c(t)?acos(?ct) 调制信号为:m(t)?cos(?mt)
调频波为:S_FM(t)?acos(?ct??kfc(t)dt)0t式中:?kfc(t)??kf?acos(?ct)?00tt1?c?a?kf?sin(?ct)
??2?f
FM解调框图如下:
带通限幅器
鉴频低通滤波器调频信号的解调方框图
为使实验更明确,将白噪声与调频波一起输入,在观看其对解调实验的影响,其框图2.5如下:
SFM(t)SFM(t)带通ni(t)n(t)限幅微分FM-AM包络低通FM 鉴频器S0(t)n0(t)
调频系统抗噪声性能分析
n(t):均值为0,单边功率谱密度为n0的高斯白噪声。 ni(t):经带通后,变成带限高斯白噪声。
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限幅器输入为调频与噪声的合成波,其幅度和相位均受到噪声的影响,通过限幅器后,可消除幅度影响,因此只考虑噪声对相位的影响。鉴频器微分器输出为调频调幅波,包络检出后,通过低通滤波器取出调制信号[6]。
2.Matlab仿真
dt=0.001; %设定时间步长 t=0:dt:1.5; %产生时间向量
am=15; %设定调制信号幅度←可更改 fm=5; %设定调制信号频率←可更改 mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成调制信号 fc=50; %设定载波频率←可更改 ct=cos(2*pi*fc*t); %生成载波 kf=10; %设定调频指数
vt=cos(2*pi*fc*t+10*15*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm)); subplot(4,1,1); plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图 title('调制信号的时域图');
subplot(4,1,2); plot(t,ct); %绘制已调信号的时域图 title('载波信号的时域图');
subplot(4,1,3); plot(t,vt); %绘制已调信号的时域图 title('已调信号的时域图');
vt1=vt;
for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理 diff_vt1(i)=(vt1(i+1)-vt1(i))/dt; end
diff_vt2 = abs(hilbert(diff_vt1)); %hilbert变换,求绝对值得到瞬时幅度(包络检波)
zero=(max(diff_vt2)-min(diff_vt2))/2; diff_vt3=diff_vt2-zero; subplot(4,1,4); %绘制解调信号的时域图 plot((1:length(diff_vt3))/1000,diff_vt3/400); title('解调信号的时域图');
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