实验三、模拟调制与解调一、实验目的1、学习用MATLAB 进行模拟调制与解调的方法。
2、理解各种模拟调制解调系统的性能。
3、掌握幅度调制和角度调制的仿真方法。
二、实验设备与器件1、 计算机2、 MATLAB 软件三、实验原理与步骤一）、调幅1、AM 信号的仿真与解调项目1、给定消息信号，，使用该信号以AM 方式调制一个载波频率为300Hz ，)4sin()2cos()(t e t t x tππ-+=100≤≤t 幅度为1的正弦载波，试求：（1）消息信号的频谱和已调信号的频谱。
（2）消息信号的功率和已调信号的功率。
clear allts=0.001;t=0:ts:10-ts;fs=1/ts;df=fs/length(t);msg=randint(100,1,[-3,3],123);msg1=msg*ones(1,fs/10);msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs;f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm))) ;xlabel('李啊兴');title('消息信号频谱')A=1;fc=300; Sam=(A+msg2).*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pam=fft(Sam)/fs; subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pam))); xlabel('李啊兴'); title('AM 信号频谱')axis([-500 500 0 23])Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam)Ps=Pc-A^2/2eta=Ps/PcPc =2.3077Ps =1.8077eta =0.7833项目2、用Simulink 重做项目1。
2、DSBSC信号的仿真与解调项目3、用DSBSC调制方式重做项目1。
clear allts=0.001;t=0:ts:10-ts;fs=1/ts;df=fs/length(t); msg=randint(100,1,[-3,3],123); msg1=msg*ones(1,fs/10); msg2=reshape(msg1.',1,length(t)); Pm=fft(msg2)/fs;f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(f,fftshift(abs(Pm)));xlabel('李啊兴');title('消息信号频谱')A=1;fc=300;Sdsb=msg2.*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pdsb=fft(Sdsb)/fs;subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pdsb)));xlabel('李啊兴');title('DSBSC信号频谱')axis([-500 500 0 2])Pc=sum(abs(Sdsb).^2)/length(Sdsb)Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2)Pc =1.8657Ps =3.50004、SSBSC信号的仿真与解调项目4、用Simulink重做项目3。
4、SSBSC 信号的仿真与解调项目5、给定消息信号，，用滤波法调制调制一个载波频率为250Hz ，幅度为1的正弦)10(sin )(-=t c t x 200≤≤t 载波，试求：（1）消息信号的频谱和已调信号的频谱。
（2）已调信号分别通过信噪比为15dB 、20 dB 、25 dB 的AWGN 信道，求解调后的信号频谱，并与原始消息信号频谱进行对比。
clear allts=0.0025;t=0:ts:20-ts; fs=1/ts;df=fs/length(t); msg2=sinc(t-10);Pm=fft(msg2)/fs; f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(511)plot(f,fftshift(abs(Pm)))fc=250; Sdsb=msg2.*sinc(t-10);Pdsb=fft(Sdsb)/fs;f_stop=300;n_stop=floor(f_stop/df);Hlow=zeros(size(f)); Hlow(1:n_stop)=1;Hlow(length(f)-n_stop+1:end)=1; Plssb=Pdsb.*Hlow; subplot(512)plot(f,fftshift(abs(Plssb))) title('LSSB信号频谱');axis([-20 20 0 2]);y11=awgn(Sdsb,15,'measured');y12=y11.*sin(2*pi*fc*t);Y12=fft(y12)./fs; DEM1=Y12.*Hlow; dem1=real(ifft(DEM1))*fs;subplot(513)plot(t,dem1);title('信噪比为15dB时的解调信号'); y21=awgn(Sdsb,20,'measured');y22=y21.*sin(2*pi*fc*t);Y22=fft(y22)./fs; DEM2=Y22.*Hlow; dem2=real(ifft(DEM2))*fs; subplot(514)plot(t,dem2)title('信噪比为25dB时的解调信号'); y31=awgn(Sdsb,25,'measured');y32=y31.*sin(2*pi*fc*t);Y32=fft(y32)./fs; DEM3=Y32.*Hlow; dem3=real(ifft(DEM3))*fs; subplot(515)plot(t,dem3)title('信噪比为25dB时的解调信号'); xlabel('李啊兴')项目6、用相移法重做项目5。
clear allts=0.0025;t=0:ts:20-ts;fs=1/ts;df=fs/length(t);msg2=sinc(t-10);Pm=fft(msg2)/fs;f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(5,1,1)plot(t,msg2) title('消息信号')fc=250;s1=0.5*msg2.*cos(2*pi*fc*t); hmsg=imag(hilbert(msg2));s2=0.5*hmsg.*sin(2*pi*fc*t); Sussb=s1-s2;y=Sussb.*sin(2*pi*fc*t);Y=fft(y)./fs;f_stop=300;n_stop=floor(f_stop/df);Hlow=zeros(size(f)); Hlow(1:n_stop)=4;Hlow(length(f)-n_stop+1:end)=4; DEM=Y.*Hlow; dem=real(ifft(DEM))*fs; subplot(5,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y11=awgn(Sussb,15,'measured'); y12=y11.*sin(2*pi*fc*t); Y12=fft(y12)./fs; DEM1=Y12.*Hlow; dem1=real(ifft(DEM1))*fs; subplot(5,1,3)plot(t,dem1)title('信噪比为15dB时的解调信号') y21=awgn(Sussb,20,'measured'); y22=y21.*sin(2*pi*fc*t); Y22=fft(y22)./fs; DEM2=Y22.*Hlow; dem2=real(ifft(DEM2))*fs; subplot(5,1,4)plot(t,dem2)title('信噪比为20dB时的解调信号') y31=awgn(Sussb,25,'measured'); y32=y31.*sin(2*pi*fc*t); Y32=fft(y32)./fs; DEM3=Y32.*Hlow; dem3=real(ifft(DEM3))*fs; subplot(5,1,5)plot(t,dem3)title('信噪比为25dB时的解调信号') xlabel('李啊兴')项目7、用Simulink重做项目5。
二）、调频项目8、用FM重做项目5clear allts=0.001; t=0:ts:20-ts; fs=1/ts; df=fs/length(t);msg2=sinc(t-10);Pm=fft(msg2)/fs;f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(5,1,1)plot(t,msg2)title('消息信号')int_msg(1)=0;for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts; endkf=50;fc=250;Sfm=sin(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg);phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts);dem(length(t))=0;subplot(5,1,2)plot(t,dem);y1=awgn(Sfm,15,'measured');y1(find(y1>1))=1;y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(5,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为15dB时的解调信号') y2=awgn(Sfm,20,'measured');y2(find(y2>1))=1;y2(find(y2<-1))=-1;phase2=angle(hilbert(y2).*exp(-j*2*pi*fc*t)); phi2=unwrap(phase1);dem2=(1/(2*pi*kf)*diff(phi2)/ts);dem2(length(t))=0;subplot(5,1,4)plot(t,dem2);title('信噪比为20dB时的解调信号') y3=awgn(Sfm,25,'measured');y3(find(y3>1))=1;y3(find(y3<-1))=-1;phase3=angle(hilbert(y3).*exp(-j*2*pi*fc*t)); phi3=unwrap(phase1);dem3=(1/(2*pi*kf)*diff(phi3)/ts);dem3(length(t))=0;subplot(5,1,5)plot(t,dem3);title('信噪比为25dB时的解调信号')xlabel('李啊兴')。