基于MATLAB模拟调制系统的仿真(2)

与相干载波cos(t)相乘后，得

m(t)cos2(?ct)?11 (1-12) m(t)cos(?ct)?m(t)cos(2?ct)22经低通滤波器后，输出信号为:

1(t)?m(t)m0 (1-13) 2因此，解调器输出端的有用信号功率为:

122?m(t)?(t) (1-14) s00m4解调DSB信号时，接收机中的带通滤波器的中心频率与调制频率相同，此解调器

输入端的窄带噪声:

n(t)?n(t)cos(?t)?n(t)sin(?t) （1-15）

iccsc它与相干载波cos(t)相乘后，得：

经低通滤波器后，解调器最终输出噪声为：

1 n0(t)?nc(t) （1-17）

2故输出噪声功率为：

121 1 B （1-18） nc(t)? ? nNi0444式中，B=2,为DSB的带通滤波器的带宽，为噪声单边功率谱密度。 解调器输入信号平均功率为：

12?si2m(t) （1-19）

可得解调器的输入信噪比：

2N0?n0(t)? t ) ? 1 (t ) ? 1 [ ( t) （1-16） (t)cos(ni?c2nc2nccos(2?ct)?ns(t)sin(2?ct)]SN解调器的输出信噪比：

ii12m(t)2? （1-20） n0Bm2(t)? （1-21）

Bn0SN

因此制度增益为:

00G

DSB?SNSN0i0i （1-22）

也就是说，DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。

5

2 DSB双边带信号的模拟与仿真

2.1 DSB调制解调分析的MATLAB实现

信号DSB调制采用MATLAB函数modulate实现，其函数格式为： Y = MODULATE(X,Fc,Fs,METHOD,OPT) X为基带调制信号，Fc为载波频率，Fs为抽样频率，METHOD为调制方式选择，DSB调制时为’am’，OPT在DSB调制时可不选，Fs需满足Fs > 2*Fc + BW，BW为调制信号带宽。

DSB信号解调采用MATLAB函数demod实现，其函数使用格式为： X = DEMOD(Y,Fc,Fs,METHOD,OPT) Y为DSB已调信号，Fc为载波频率，Fs为抽样频率，METHOD为解调方式选择，DSB解调时为’am’，OPT在DSB调制时可不选。 观察信号频谱需对信号进行傅里叶变换，采用MATLAB函数fft实现，其函数常使用格式为：Y=FFT(X,N)，X为时域函数，N为傅里叶变换点数选择，一般取值2'。频域变换后，对频域函数取模，格式：Y1=ABS(Y)，再进行频率转换，转换方法：f=(0:length(Y)-1)’*Fs/length(Y) 分析解调器的抗噪性能时，在输入端加入高斯白噪声，采用MATLAB函数awgn实现，其函数使用格式为：Y =AWGN(X,SNR)，加高斯白噪声于X中，SNR为信噪比，单位为dB，其值在假设X的功率为0dBM的情况下确定。

信号的信噪比为信号中有用的信号功率与噪声功率的比值，根据信号功率定义，采用MATLAB函数var实现，其函数常使用格式为：Y =VAR(X)，返回向量的方差，则信噪比为:SNR=VAR(X1)/VAR(X2)。绘制曲线采用MATLAB函数plot实现，其函数常使用格式：PLOT（X，Y），X为横轴变量，Y为纵轴变量，坐标范围限定AXIS([x1 x2 y1 y2])，轴线说明XLABEL(‘ ‘)和YLABEL(‘ ‘)。

程序设计流程图见附录。

2.2仿真程序

用频率300HZ正弦波调制频率30KHZ的正弦波，采用同步解调，观察调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系。 编程如下：

Fs=100000; %抽样频率 Fc=30000; %载波频率 N=1000; ?T长度

n=0:N-1; t=n/Fs; %截止时间和步长 x= sin(2*pi*300*t); %基带调制信号 y=modulate(x,Fc,Fs,'am'); %抑制双边带振幅调制

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yn=awgn(y,4); %加入高斯白噪声 yn1=awgn(y,10); yn2=awgn(y,15); yn3=awgn(y,20); yn4=awgn(y,25);

y1=demod(y,Fc,Fs,'am'); %无噪声已调信号解调 yyn=demod(yn,30000,Fs,'am'); %加噪声已调信号解调 yyn1=demod(yn1,30000,Fs,'am'); yyn2=demod(yn2,30000,Fs,'am'); yyn3=demod(yn3,30000,Fs,'am'); yyn4=demod(yn4,30000,Fs,'am');

dy1=yn-y; %高斯白噪声 snr1=var(y)/var(dy1); %输入信噪比 dy2=yyn-y1; %解调后噪声

snr2=var(y1)/var(dy2); %输出信噪比 dy11=yn1-y; snr11=var(y)/var(dy11); dy21=yyn1-y1; snr21=var(y1)/var(dy21); dy12=yn2-y; snr12=var(y)/var(dy12); dy22=yyn2-y1; snr22=var(y1)/var(dy22); dy13=yn3-y; snr13=var(y)/var(dy13); dy23=yyn3-y1; snr23=var(y1)/var(dy23); dy14=yn4-y; snr14=var(y)/var(dy14); dy24=yyn4-y1; snr24=var(y1)/var(dy24);

in=[snr1,snr11,snr12,snr13,snr14];

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out=[snr2,snr21,snr22,snr23,snr24]; ff1=fft(x,N); %傅里叶变换 mag1=abs(ff1); %取模

f1=(0:length(ff1)-1)'*Fs/length(ff1); %频率转换 ff2=fft(y,N); mag2=abs(ff2);

f2=(0:length(ff2)-1)'*Fs/length(ff2); ff3=fft(y1,N); mag3=abs(ff3);

f3=(0:length(ff3)-1)'*Fs/length(ff3); figure(1);

subplot(221) %绘制曲线 plot(t,x)

xlabel('调制信号波形') subplot(222) plot(f1,mag1)

axis([0 1000 0 1000]) xlabel('调制信号频谱') subplot(223) plot(t,y)

xlabel('已调信号波形') subplot(224) plot(f2,mag2)

axis([0 40000 0 500]) xlabel('已调信号频谱') figure(2); subplot(311) plot(t,yyn)

xlabel('加噪声解调信号波形') subplot(313) plot(f3,mag3) axis([0 1000 0 600]) xlabel('解调信号频谱') subplot(312)

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plot(t,y1)

xlabel('无噪声解调信号波形') figure(3); plot(in,out,'*') hold on plot(in,out)

xlabel('输入信噪比') ylabel('输出信噪比')

2.3 仿真结果及分析

调用程序

调制信号、已调信号的波形、频谱如图3.1所示： …… 此处隐藏：1384字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……