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  • 1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。 2、掌握二极管包络检波原理。 3、掌握调幅信号的频谱特性。(选做) 4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。 常规双边带调幅与解调实验数据
  • 此matlab代码,给出了现代通信原理中的常规双边带调幅(AM)的matlab仿真程序,给出了调制与解调的过程,并分析了在不同信噪比条件下的解调性能。
  • 【模拟信号】基于matlab抑制载波双边带调幅信号产生+解调
  • 调制和解调单边调制和解调的方法有多种,其中最常用的是滤波法。用滤波法实现单边调制,是分双边带信号形成和无用边抑制两步完成的。双边带信号由平衡调制器形成。由于调制器的平衡作用,载频电平被抑制到很低...

    调制和解调单边带调制和解调的方法有多种,其中最常用的是滤波法。用滤波法实现单边带调制,是分双边带信号形成和无用边带抑制两步完成的。双边带信号由平衡调制器形成。由于调制器的平衡作用,载频电平被抑制到很低。对无用边带的抑制,是由紧跟在平衡调制器后面的边带滤波器完成的。边带滤波器是一带通滤波器,若下边带为无用边带,则恰当地选择其中心频率和通带宽度,让上边带信号通过而抑制下边带。当需要形成多路独立边带信号时,就需要有相应数目的单边带信号产生器,它们具有不同的载频和不同中心频率的边带滤波器。然后把这些占有不同频段的单边带信号线性相加,便可得到多路独立边带信号。
      单边带信号的解调,除了载频全发送的兼容单边带和残留单边带可以用包络检波外,其他各类单边带的解调只能用单边带产生的相反过程来完成(图3b),即仍用平衡调制器完成单边带信号频谱向基带的平移,并通过紧跟在调制器后面的低通滤波器,提取有用的基带信号,抑制无用的边带信号。
      用滤波法产生和解调单边带信号,通常都在低于工作频率的低载频上进行。因此,在单边带产生器后和单边带解调器前有一个频率搬移部分,把单边带信号频谱从低载频搬移到工作频率,或相反。除滤波法外,还有相位补偿法和合成法可以在工作频率上直接产生单边带信号,但由于性能都不如滤波法,所以很少采用。

     

    本设计的具体程序如下

    1)利用matlab绘制已知信号f(t)

    t=-2:0.001:2  %%信号f(t)

    y1=sinc(t*200)

    subplot(2,3,1),plot(t,y1) %画出原始信号

    title('已知信号')

    xlabel('时间:s')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-0.1,0.1])

    2)利用matlab绘制已知信号f(t)的频谱

    fs=3000 %%信号频谱

    t1=-2:0.0001:2

    y11=sinc(t1*200)

    yk=fft(y11,50000)       %对信号做傅立叶变换

    yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk))   %频谱搬移

    fw=[-25000:24999]/50000*fs  

    subplot(2,3,2),plot(fw,yw)

    title('已知信号的频谱')

    xlabel('频率:hz')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-30,30])

    3)利用matlab绘制载波信号

    y3=cos(2*pi*200*t) %%载波信号

    subplot(2,3,3),plot(t,y3)

    title('载波信号')

    xlabel('时间:s')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-0.1,0.1])

    4)利用matlab绘制已调信号

    y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %%已调信号

    subplot(2,3,4),plot(t,y4,'r-')

    title('已调信号')

    xlabel('时间:s')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-0.05,0.05])

    (5) 利用matlab绘制已调信号的频谱

    fs1=1000  %已调信号频谱

    yk=fft(y4,5000)         %对信号做傅立叶变换

    yw=2*pi/4000*abs(fftshift(yk))    %频谱搬移

    fw=[-2500:2499]/5000*fs1

    subplot(2,3,5),plot(fw,yw,'r-')

    title('已调信号的频谱')

    xlabel('频率:hz')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-400,400])

    6)利用matlab绘制DSB-SC调制信号的功率谱密度

    [c,lags]=xcorr(y4,200) %%DSB信号自相关函数

    Figure             %200表示自相关函数时间т

    subplot(211)  

    plot(lags/fs,c)

    title('DSB信号自相关函数')

    xlabel('t')

    ylabel('Rxx(t)')

    Grid

     

    SDSBp=fft(c,5000) %%DSB功率谱

    fw=[-2500:2499]/5000*fs1

    yw=2*pi/4000*abs(fftshift(SDSBp))%频谱搬移

    subplot(212)

    plot(fw,yw)

    title('DSB信号功率谱')

    xlabel('w')

    ylabel('Rxx(t)')

    grid

    7)利用matlab绘制相干解调后的信号波形

     

    y7=y4.*y3  %%解调信号

    figure

    subplot(211)

    plot(t,y7)

    title('解调信号')

    xlabel('时间:s')

    ylabel('幅度')

    grid

    xlim([-0.1,0.1])

     

    Rp=0.1; %%滤波后的f(t)信号

    Rs=80;                      %信号衰减幅度

    Wp=40/100;                  %通带截止频率

    Ws=45/100;                  %阻带截止频率,100为载波频率的一半

    [n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);   %阶数n

    [b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn);        %传递函数分子分母b,a

    Xl=5*filter(b,a,y7);

    figure;

    subplot(211);

    plot(t,Xl);

    title('滤波后的f(t)信号');

    xlabel('时间单位:s');

    ylabel('幅度');

    grid;

    xlim([-0.1,0.1])

     

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  • 相干解调电路设计

    2018-05-04 09:27:51
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  • DSB调制解调(matlab)

    2020-05-04 17:36:54
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  • 常规双边带调幅(AM)仿真

    千次阅读 2020-06-22 14:13:34
    常规双边带调幅又叫标准调幅,简称调幅(AM)。假设调制信号 m(t) 的平均值为 0,将其加上一个直流分量 A0 后与载波相乘就可以得到AM信号。 调制模型如下图所示: 二、解调原理 对于AM信号来说,使用两种解调方式:...

    一、调制原理
    常规双边带调幅又叫标准调幅,简称调幅(AM)。假设调制信号 m(t) 的平均值为 0,将其加上一个直流分量 A0 后与载波相乘就可以得到AM信号。
    调制模型如下图所示:在这里插入图片描述
    二、解调原理
    对于AM信号来说,使用两种解调方式:相干解调和非相干解调均可。在通常情况下,因为其包络与调制信号 m(t)的形状、波形起伏完全一致。故可以使用实现较为简便的包络检波法来恢复原信号。
    包络检波器如下图所示:
    在这里插入图片描述
    其中,利用的原理分别是二极管的单向导通性、电容的高频旁路特性和电容的隔直特性。

    三、仿真程序
    调制部分:

    clear all
    clc;
    close all;
    dt = 0.001;         %时间采样频率
    fm = 1;             %信源最高频率
    fc = 10;            %载波中心频率
    t = 0:dt:5-dt;      %时间向量
    fs = 1/dt;          %抽样频率
    df = fs/length(t);  % fft的频率分辨率
    msg = sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);  %模拟消息信号
    A = 2;            %直流分量
    sig_AM_modu = (A+msg).*cos(2*pi*fc*t);  %AM信号
    B = 2*fm;
    subplot(3,1,1)
    plot(t,msg,'b');          %画出消息信号
    xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V'); 
    title('模拟消息信号')
    subplot(3,1,2)
    plot(t,sig_AM_modu,'g');hold on;   %画出AM信号
    plot(t,A+msg,'r--');                %画出包络
    xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');
    title('AM调制信号及其包络')
    

    解调部分:

    demodu_sig = abs(hilbert(sig_AM_modu))-A;       %包络检波,并且去掉直流分量。
    subplot(3,1,3)
    plot(t,demodu_sig,'b')                    %画出解调后的信号
    xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');grid on;
    title('AM解调信号')
    

    频域:

    subplot(2,1,1)
    Pm=fft(msg)/fs;                %求消息信号的频谱
    f=-fs/2:df:fs/2-df;
    plot(f,fftshift(abs(Pm)),'r')       %画出消息信号频谱
    title('发送信号频谱');
    xlim([-20 20]);ylim([0 8])
    xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度/V');grid on;
    subplot(2,1,2)
    Pam=fft(sig_AM_modu)/fs;                %已调信号频谱
    plot(f,fftshift(abs(Pam)),'g')      %画出已调信号频谱
    title('AM调制信号频谱');
    xlim([-20 20])
    xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度/V');grid on;
    

    过调幅情况:

    msg_1 = 3*cos(2*pi*fm*t);     %改变调幅系数,令其大于1
    A = 2;
    s_am_1 = (A+msg_1).*cos(2*pi*fc*t);
    B = 2*fm;
    subplot(2,1,1)
    plot(t,s_am_1,'g');hold on;
    plot(t,A+msg_1,'r--');
    xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');grid on;
    title('AM调制信号及其包络')
    demodu_sig_1 = abs(hilbert(s_am_1))-A;       %包络检波,并且去掉直流分量。
    subplot(2,1,2)
    plot(t,demodu_sig_1,'b');hold on;  %画出解调后的信号
    plot(t,msg_1,'r--','linewidth',2)
    xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');grid on;
    title('过调幅时的解调信号与原信号')
    

    加噪

    SNR = 0:10:30;                  %信噪比依次赋值0 10 20 30
    for ii = 1:length(SNR)
        
        recv_sig = awgn(sig_AM_modu,SNR(ii),'measured');      %调制信号通过AWGN信道
        demodu_sig_noisy = abs(hilbert(recv_sig))-A;        %包络检波,并且去掉直流分量。
        subplot(4,1,4)                 
        plot(t,demodu_sig_noisy,'k')
        xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');grid on;
        title(strcat('信噪比为',num2str(SNR(ii)),'dB时的AM解调信号'))
        str = {'r','g','b','k'};
        subplot(length(SNR),1,ii)
        plot(t,demodu_sig_noisy,str{ii})      %画出加噪解调波形
        xlabel('时间/s');ylabel('幅度/V');grid on;
        title(strcat('信噪比为',num2str(SNR(ii)),'dB时的AM解调信号'))
    
    end
    

    四、仿真结果
    时域:
    在这里插入图片描述
    频域:
    在这里插入图片描述
    过调幅:
    在这里插入图片描述
    加噪:在这里插入图片描述

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  • 完整代码,可直接运行
  • 正交振幅调制 QAM的原理 调制与解调

    万次阅读 多人点赞 2018-05-27 17:50:35
    一、MQAM概念 正交振幅调制(QAM)是用两个独立的基带数字信号对两个互相正交的同频载波进行抑制在播的双边带调制,利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。 它是把MASK与MPSK...

    一、MQAM概念

          正交振幅调制(QAM)是用两个独立的基带数字信号对两个互相正交的同频载波进行抑制在播的双边带调制,利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

          它是把MASK与MPSK两种结合到一起的调制技术,使得带宽得到双倍拓展。ASK与PSK见前文2ASK、2PSK与ASK、PSK信号


    二、MQAM调制原理

    正交调制信号的一般表达式为:


    可以看出,为ASK部分,而为PSK部分。

    上式展开,即以正交表示形式为:


    令:


    那么上式变为:



    QAM中的振幅可以表示为


    式中,是固定振幅,由输入数据确定。决定了已调QAM信号在信号空间中的坐标点。


    三、调制解调原理框图

    我们需要得到多进制的QAM信号,需将二进制信号转换为m电平的多进制信号,然后进行正交调制,最后相加输出。

    QAM调制解调的原理 - 大鹏展翅 - 892648414的博客
                                                       QAM信号产生的框图

    QAM信号用正交相干解调方法进行解调,通过解调器将QAM信号进行正交相干解调后,用低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量,输出抽样判决后可恢复出的两路独立电平信号,最后将多电平码元与二进制码元间的关系进行转换,将电平信号转换为二进制信号,经并/串变换后恢复出原二进制基带信号。

                                      (2)16QAM

    16QAM产生的原理图

    QAM调制解调的原理 - 大鹏展翅 - 892648414的博客
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    四、16QAM原理

    1.调制

    (1).首先,一串二进制序列进入串/并变换中,进行4比特划分后再进行2比特划分成一组,按照奇数送同相路,偶数送入正交路。

    (2).进入2/L电平变换,就是说二进制数变成4个十进制数,而4个十进制数是由自己的星座图设定的,即00,01,11,10分别对应于-3,-1,1,3。

    (3).送入低通后滤除较小的抖动波。

    (4.进入相乘器,载波cosωct与同相路波SI(t)相乘变为SI(t) cosωct, 载波cosωct经过相位移动90°与正交路波SQ(t)相乘变为-SQ(t) sinωct。

    (5).两路波形经过相乘器后,进行相加,变为SI(t)cosωct- SQ(t)sinωct。

    2.解调

    (1).经过调制后的波形再分别与相乘器相乘,通过载波cosωct和载波cosωct经过相位移动90°后各自提取出同相分量和正交分量。公式分别为:yI(t)=y(t)coswct=SI(t)/2+1/2×(SI(t)cos2ωct- SQ(t)sin2ωct);yQ(t)=y(t) (-sinωct) = SQ(t)/2 -1/2×(SI(t) sin2ωct+SQ(t) cos2ωct)。

    (2)进入低通形成包络波形。

    (3)再进入采样判决器,选取采样点形成原始的二进制矩形波形。

    (4)最后进入串/并变换,按照原先的奇偶原则形成完成的原始二进制信号。


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  • 通信课程设计作业,有演示PPT、设计报告和程序。
  • 关于双边带调幅的编程实现及作图

    千次阅读 2019-02-28 10:49:55
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