基于MATLAB的信号调制与解调

MATLAB课程设计

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:基于MATLAB的信号调制与解调 初始条件：

（1）MATLAB软件

（2）数字信号处理与图像处理基础知识

要求完成的主要任务:

1

（1）已知某消息信号m(t) 2

0

0 t t0/3t0/3 t 2t0/3

else

以双边幅度调制（DSB-AM）方

式调制载波c(t)

cos(2 fct)，所得到的已调制信号记为u(t)，设t0 0.15s，fc

250Hz

。

试比较消息信号与已调信号，并绘制它们的频谱。

（2）对（1）的DSB-AM调制信号进行相干解调，并绘出信号的时频域曲线。 （3）对（1）中的信号进行单边带幅度调制（SSB-AM）绘制信号的时频域曲线。 （4）对（1）中的信号进行常规幅度调制（AM），给定调制指数a时频域曲线。

0.8绘制信号的

时间安排：

第12周：安排任务，分组 第13-14周：设计仿真，撰写报告 第15周：完成设计，提交报告，答辩

指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

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目 录

摘 要 .................................................................... I Abstract ................................................................. II 1．常规双边带幅度调制（DSB-AM）与解调 ..................................... 1

1.1DSB-AM调制原理与分析 ............................................... 1 1.2 常规双边带解调原理 ................................................ 3 2单边带幅度调制（SSB-AM）原理 ............................................ 5 3常规幅度调制（AM）原理 .................................................. 6

3.1幅度调制的一般模型 ................................................. 6 3.2 常规双边带调幅（AM） .............................................. 7

3.2.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 ................................. 7 3.2.2 AM信号的功率分配及调制效率 ................................. 9

4. 双边幅度调制（DSB-AM）与解调的MATLAB实现 ............................. 10

4.1 DSB-AM调制的MATLAB实现 .......................................... 10 4.2 相干解调 ......................................................... 12 5单边带幅度调制（SSB-AM）的MATLAB实现 .................................. 14 6 常规幅度调制(AM)的MATLAB实现 .......................................... 16 7 小结与收获 ............................................................. 17 8 参考文献 ............................................................... 18

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摘 要

MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。MATLAB 本身就是功能强大的数据可视化工具，可以通过各种形式显示分析数据，例如灰度直方图、等高线、蒙太奇混合、像素分析、图层变换以及材质贴图等。利用可视化的图形，不仅能够评估图形图像的特性，还能够分析图像中的色彩分布等情况。

本次练习介绍的就是MATLAB环境下的一些最基本的信号处理，如对信号进行双边幅度调制与解调、单边带幅度调制、常规幅度调制、绘制信号的时域和频域曲线等等；通过实验学会用MATLAB对信号进行调制与解调以及绘制其时频域曲线的基本方法，加强对MATLAB的掌握。

关键词：MATLAB，信号处理，调制，解调，时域，频域

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Abstract

MATLAB is a scientific computing language that adds the function of numerical computing and graphics processing, symbols together. As a powerful scientific computing platforms, it can almost satisfy all the calculations that needs. MATLAB itself is a powerful tool of data visualization that can display data through various forms, such as graylevel histogram, contours, montage mixing, pixel analysis, the layer texture and transformation. With visual graphics, it can not only evaluate image characteristics, but also analyze the distribution of color image.

The practice of introducing is MATLAB environment of some of the most basic signal processing, such as the signal is bilateral amplitude modulation and demodulation, single side band amplitude modulation amplitude modulation, drawing, conventional signal of time domain and frequency domain curves, etc. Through the experiment learn MATLAB modulates and demodulates signals and rendering time frequency domain curves, to strengthen the basic methods of MATLAB mastery.

Key words: MATLAB , Signal processing , demodulation , time-domain , frequency , domain

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基于MATLAB的信号调制与解调

1．常规双边带幅度调制（DSB-AM）与解调

1.1 DSB-AM调制原理与分析

在DSB-AM系统中，已调信号的幅度正比与消息信号。这种调制通过使用乘法器完成，将消息信号吗m(t)与载波Accos(2πfct)，如图1所示，表示为：

图1-1 DSB-AM调制原理结构框图

其中

是载波，而m(t)是消息信号。若以单频正弦信号调制为例，那么典型波形如图1-3所示。

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原始信号

载波信号

调制信号

图 1-2 DSB-AM典型信号

现取u(t)的傅立叶变换，可以得到DSB-AM信号的频域表示为：

其中M(f)是m(t)的傅立叶变换。很明显可以看出，这种调制方式将消息信号的频谱进行了搬移，并在幅度上乘以Ac/2，传输带宽Br是消息信号带宽的两倍，也就是说：

图1-3显示了一个典型的消息信号的频谱及其相对应的DSB-AM已调信号的频谱。

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图1-3 消息信号与DSB-AM已调信号的频谱

已调信号的功率为

其中Pm是消息信号的功率。在DSB-AM通信系统中，信噪比SNR等于基带的SNR，也就是：

其中PR是接收到的功率（在接收端已调信号的功率），N0是噪声功率谱密度（假定为白噪声），W是信号噪声的带宽。

1.2 常规双边带解调原理

调制过程的逆过程叫做解调。AM信号的解调是把接收到的已调信号制信号

。

还原为调

包络检波器输出的信号中，通常含有频率为的波纹，可由LPF滤除。

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武汉理工大学《

MATLAB课程设计》

图1-4串联型包络检波器电路及其输出波形

由

的波形可见，AM信号波形的包络与输入基带信号

成正比，故可以用包络

检 …… 此处隐藏：5744字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……