实验一:模拟线性调制系统仿真

实验一:模拟线性调制系统仿真

一、实验目的:

1、掌握模拟调制系统的调制和解调原理;

2、理解相干解调。

二、实验内容:

1、编写DSB 调制,并画出时域波形和频谱图。(必做)

2、完成DSB 信号的相干解调。(必做)

3、完成DSB 信号本地载波同频不同相时的解调。(选做)

4、画出AM 信号和SSB 信号的波形和频谱图。(选做)

三、实验步骤

1、DSB 信号的调制1) 假定调制信号为m(t)=cos(2*pi*fm*t),载波c(t)=cos(2*pi*fc*t), f m =1kHz,f c =10kHz;进行DSB 调制,S DSB (t ) = m (t ) × c (t ) 。绘制调制信号和载 波的时域波形,DSB 已调信号波形

2) 对载波、调制信号、DSB 信号进行FFT 变换,得到其频谱,并绘制出幅度谱

2、DSB 信号的解调

1) 用相干解调法对DSB 信号进行解调,解调所需相干载波可直接采用调制载 波。

2) 将DSB 已调信号与相干载波相乘。

3) 设计低通滤波器,将乘法器输出中的高频成分滤除,得到解调信号。

4) 对乘法器输出和滤波器输出进行FFT 变换,得到频谱。绘制乘法器输出和解 调器输出信号幅度谱;并绘制解调输出信号波形

四、实验思考题

1、与调制信号比较,AM 、DSB 和SSB 的时域波形和频谱有何不同? 答:

时域:调制信号波形与AM 的包络相同,而与DSB 、SSB 的不同;

频域:AM 信号包含有载波、上下边带;DSB 仅有上下边带而无载波;SSB 仅有上边带或下边带而无载波;上边带或下边带的带宽与调制信号带宽相等

2、采用相干解调时,接收端的本地载波与发送载波同频不同相时,对解调性能 有何影响?

答:如果同频不同相,将会出现失真,无法正常恢复原调制信号

源程序:

close all;

clear;

fc=10000;

fm=1000;

fs=8*fc;

ts=1/fs;

tp=10/fm;

t=0:ts:tp;

fhz=[0:4095]/4096*fs;

wc=1.5*2*pi*fm/fs;

mt=cos(2*pi*fm*t);

Ct=cos(2*pi*fc*t);

DSB=mt.*Ct;

Mf=fft(mt,4096);

Cf=fft(Ct,4096);

DSBf=fft(DSB,4096);

figure(1);

subplot(3,1,1);

plot(t,mt);

title('调制信号');

grid on;

axis([0 0.005 -2 2]);

subplot(3,1,2);

plot(t,Ct);

title('载波');

axis([0 0.005 -2 2]);

grid on;

subplot(3,1,3);

plot(t,DSB);

title('已调信号');

axis([0 0.005 -2 2]);

grid on;

figure(2);

subplot(3,1,1);

plot(fhz/1000,abs(Mf)); title('已调信号频谱');

axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,2);

plot(fhz/1000,abs(Cf)); title('载波频谱');

axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,3);

plot(fhz/1e3,abs(DSBf)); title('已调信号频谱');

axis([0 22 0 420]);

grid on;

figure(3);

subplot(3,1,1);

Spf=DSB.*Ct;

spw=fft(Spf,4096);

plot(fhz/1000,abs(spw));

title('解调乘法器输出信号频谱'); axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,2);

B=fir1(16,wc/pi);

m0=filter(B,1,Spf);

M0=fft(m0,4096);

plot(fhz/1000,abs(M0)); title('解调输出信号频谱'); axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,3);

plot(t,m0);

title('解调输出信号');

axis([0 0.005 -2 2]);

grid on;

实验一:模拟线性调制系统仿真

一、实验目的:

1、掌握模拟调制系统的调制和解调原理;

2、理解相干解调。

二、实验内容:

1、编写DSB 调制,并画出时域波形和频谱图。(必做)

2、完成DSB 信号的相干解调。(必做)

3、完成DSB 信号本地载波同频不同相时的解调。(选做)

4、画出AM 信号和SSB 信号的波形和频谱图。(选做)

三、实验步骤

1、DSB 信号的调制1) 假定调制信号为m(t)=cos(2*pi*fm*t),载波c(t)=cos(2*pi*fc*t), f m =1kHz,f c =10kHz;进行DSB 调制,S DSB (t ) = m (t ) × c (t ) 。绘制调制信号和载 波的时域波形,DSB 已调信号波形

2) 对载波、调制信号、DSB 信号进行FFT 变换,得到其频谱,并绘制出幅度谱

2、DSB 信号的解调

1) 用相干解调法对DSB 信号进行解调,解调所需相干载波可直接采用调制载 波。

2) 将DSB 已调信号与相干载波相乘。

3) 设计低通滤波器,将乘法器输出中的高频成分滤除,得到解调信号。

4) 对乘法器输出和滤波器输出进行FFT 变换,得到频谱。绘制乘法器输出和解 调器输出信号幅度谱;并绘制解调输出信号波形

四、实验思考题

1、与调制信号比较,AM 、DSB 和SSB 的时域波形和频谱有何不同? 答:

时域:调制信号波形与AM 的包络相同,而与DSB 、SSB 的不同;

频域:AM 信号包含有载波、上下边带;DSB 仅有上下边带而无载波;SSB 仅有上边带或下边带而无载波;上边带或下边带的带宽与调制信号带宽相等

2、采用相干解调时,接收端的本地载波与发送载波同频不同相时,对解调性能 有何影响?

答:如果同频不同相,将会出现失真,无法正常恢复原调制信号

源程序:

close all;

clear;

fc=10000;

fm=1000;

fs=8*fc;

ts=1/fs;

tp=10/fm;

t=0:ts:tp;

fhz=[0:4095]/4096*fs;

wc=1.5*2*pi*fm/fs;

mt=cos(2*pi*fm*t);

Ct=cos(2*pi*fc*t);

DSB=mt.*Ct;

Mf=fft(mt,4096);

Cf=fft(Ct,4096);

DSBf=fft(DSB,4096);

figure(1);

subplot(3,1,1);

plot(t,mt);

title('调制信号');

grid on;

axis([0 0.005 -2 2]);

subplot(3,1,2);

plot(t,Ct);

title('载波');

axis([0 0.005 -2 2]);

grid on;

subplot(3,1,3);

plot(t,DSB);

title('已调信号');

axis([0 0.005 -2 2]);

grid on;

figure(2);

subplot(3,1,1);

plot(fhz/1000,abs(Mf)); title('已调信号频谱');

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grid on;

subplot(3,1,2);

plot(fhz/1000,abs(Cf)); title('载波频谱');

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grid on;

subplot(3,1,3);

plot(fhz/1e3,abs(DSBf)); title('已调信号频谱');

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figure(3);

subplot(3,1,1);

Spf=DSB.*Ct;

spw=fft(Spf,4096);

plot(fhz/1000,abs(spw));

title('解调乘法器输出信号频谱'); axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,2);

B=fir1(16,wc/pi);

m0=filter(B,1,Spf);

M0=fft(m0,4096);

plot(fhz/1000,abs(M0)); title('解调输出信号频谱'); axis([0 22 0 420]);

grid on;

subplot(3,1,3);

plot(t,m0);

title('解调输出信号');

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grid on;


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