基于matlab的am調(diào)制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時間：2024-03-25 格式：doc 頁數(shù)：17 大?。?81.50KB 人氣指數(shù)：12 舉報 版權(quán)申訴

基于matlab的am調(diào)制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文_第1頁

已閱讀1頁，還剩16頁未讀，繼續(xù)免費閱讀

版權(quán)說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權(quán)，請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、　　摘要　　本課程設(shè)計主要是為了進一步理解AM-DSB調(diào)制系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理，并能通過matlab軟件來實現(xiàn)對AM-DSB調(diào)制系統(tǒng)的仿真，且通過對各個元件的參數(shù)進行不同的設(shè)置，來觀察系統(tǒng)中各個模塊的輸出波形（尤其是眼圖的觀察）。在課程設(shè)計中，我們將用到matlab仿真平臺，并構(gòu)建AM-DSB傳輸模塊，觀察各個模塊的輸出波形。關(guān)鍵

2、詞：matlab仿真平臺；AM-DSB調(diào)制系統(tǒng)。　　目錄　　摘要I　　1 課題內(nèi)容1　　2設(shè)計目的1<

3、;/p>　　3設(shè)計要求1　　4 開發(fā)工具1　　5 系統(tǒng)設(shè)計1　　5.1 振幅調(diào)制產(chǎn)生原理1　　5.2調(diào)制電路方案分析2&

4、lt;/p>　　5.3信號解調(diào)思路 ……………………….....…….. 2 　　6 AM基于matlab的調(diào)制與解調(diào)2 　　參考文獻15　　1、課題內(nèi)容&

5、lt;/p>　　1.設(shè)計AM信號實現(xiàn)的Matlab程序，輸出調(diào)制信號、載波信號以及已調(diào) 　　號波形以及頻譜圖，并改變參數(shù)觀察信號變化情況，進行實驗分析。　　2.設(shè)計AM信號解調(diào)實現(xiàn)的Matlab程序，輸出并觀察解調(diào)信號波形，分析實驗現(xiàn)象。　　2、設(shè)計目的</b&

6、gt;　　1.掌握振幅調(diào)制和解調(diào)原理。　　2.學(xué)會Matlab仿真軟件在振幅調(diào)制和解調(diào)中的應(yīng)用。　　3.掌握參數(shù)設(shè)置方法和性能分析方法。　　4.通過實驗中波形的變換，學(xué)會分析實驗現(xiàn)象。　　3、設(shè)計要求</b

7、>　　利用Matlab軟件進行振幅調(diào)制和解調(diào)程序設(shè)計，輸出顯示調(diào)制信號、載波信號以及已調(diào)信號波形，并輸出顯示三種信號頻譜圖。對產(chǎn)生波形進行分析，并通過參數(shù)的改變，觀察波形變化，分析實驗現(xiàn)象。　　4、開發(fā)工具　　計算機、Matlab軟件、相關(guān)資料&

8、lt;p>　　5、系統(tǒng)設(shè)計　　5.1振幅調(diào)制產(chǎn)生原理　　所謂調(diào)制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，直至隨調(diào)制信號做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)

9、調(diào)幅，簡稱為調(diào)幅（AM）。在頻域中已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號頻譜的線性位移；在時域中，已調(diào)波包絡(luò)與調(diào)制信號波形呈線性關(guān)系。　　設(shè)正弦載波為　　式中，A為載波幅度；為載波角頻率；為載波初始相位(通常假設(shè)=0).　　調(diào)制信號（基帶信號）為。根據(jù)調(diào)制的定義，振幅調(diào)制信號（已調(diào)信號）一

10、般可以表示為　　設(shè)調(diào)制信號的頻譜為，則已調(diào)信號的頻譜：　　5.2調(diào)幅電路方案分析　　標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（AM）產(chǎn)生原理 　　調(diào)制信號是只來來自信源的調(diào)制信號（基帶信號），這些信號可以是模擬的，亦可以是數(shù)字的。為首調(diào)制的高頻振蕩信號可稱為載波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周

11、期性脈沖序列)。載波由高頻信號源直接產(chǎn)生即可，然后經(jīng)過高頻功率放大器進行放大，作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號由低頻信號源直接產(chǎn)生，二者經(jīng)過乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波。 　　設(shè)載波信號的表達式為，調(diào)制信號的表達式為，則調(diào)幅信號的表達式為　　圖5.1 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波示意圖　　5.3信號

12、解調(diào)思路　　從高頻已調(diào)信號中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)(demodulation )，又稱為檢波(detection )。對于振幅調(diào)制信號，解調(diào)(demodulation )就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號的過程。解調(diào)(demodulation )是調(diào)制的逆過程。　　可利用乘積型同步檢波器實現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號與本地恢復(fù)載波信號

13、相乘并通過低通濾波可獲得解調(diào)信號。

14、 　　6.AM基于mat

15、lab的調(diào)制與解調(diào)　　6.1載波信號與調(diào)制信號分析　　% ======================載波信號===========================　　t=-1:0.00001:1; 　　A0=10; %載波信號振幅<p&

16、gt;　　f=6000; %載波信號頻率　　w0=f*pi;　　Uc=A0*cos(w0*t); %載波信號　　figure(1);　　subplot(2,1,1);　　plot(t

17、,Uc);　　title('載頻信號波形');　　axis([0,0.01,-15,15]);　　subplot(2,1,2);　　Y1=fft(Uc); %對載波信號進行傅里葉變換 　　p

18、lot(abs(Y1));title('載波信號頻譜');　　axis([5800,6200,0,1000000]); 　　圖6.1載波信號　　% ======================調(diào)制信號==============================

19、　　t=-1:0.00001:1; 　　A1=5; %調(diào)制信號振幅　　f=6000; %載波信號頻率　　w0=f*pi;　　mes=A1*cos(0.001*w0*t); %調(diào)制信

20、號　　subplot(2,1,1);　　plot(t,mes);　　xlabel('t'),title('調(diào)制信號'); 　　subplot(2,1,2);　　Y2=fft(mes);

21、 % 對調(diào)制信號進行傅里葉變換 　　plot(abs(Y2));　　title('調(diào)制信號頻譜');　　axis([198000,202000,0,1000000]);　　如圖6.2調(diào)制信號

22、;　　% =======================AM已調(diào)信號=========================　　t=-1:0.00001:1; 　　A0=10; %載波信號振幅　　A1=5; %調(diào)制信號振幅　　A2=3; %已調(diào)

23、信號振幅　　f=3000; %載波信號頻率　　w0=2*f*pi;　　m=0.15; %調(diào)制度　　mes=A1*cos(0.001*w0*t); %消調(diào)制信號　　Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*

24、t); %AM 已調(diào)信號 　　subplot(2,1,1);　　plot(t,Uam);　　grid on;　　title('AM調(diào)制信號波形');　　subplot(2,1

25、,2);　　Y3=fft(Uam); % 對AM已調(diào)信號進行傅里葉變換 　　plot(abs(Y3)),grid;　　title('AM調(diào)制信號頻譜');　　axis([5950,6050,0,500000]); </p

26、>　　如圖6.3AM已調(diào)信號　　6.2 設(shè)計FIR數(shù)字低通濾波器　　FIR濾波器比鞥采用間接法，常用的方法有窗函數(shù)法、頻率采樣法和切比雪夫等波紋逼近法。對于線性相位濾波器，經(jīng)常采用FIR濾波器。　　對于數(shù)字高通、帶通濾波器的設(shè)計，通用方法為雙線性變換法?？梢越柚谀M濾波器的頻率轉(zhuǎn)換設(shè)

27、計一個所需類型的過渡模擬濾波器，再經(jīng)過雙線性變換將其轉(zhuǎn)換策劃那個所需的數(shù)字濾波器。具體設(shè)計步驟如下：　?。?）確定所需類型數(shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)。　　（2）將所需類型數(shù)字濾波器的邊界頻率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬濾波器的邊界頻率，轉(zhuǎn)換公式為Ω=2/T tan(0.5ω)　　(3)將相應(yīng)類型的模擬濾波器技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬低通濾

28、波器技術(shù)指標(biāo)。　　（4）設(shè)計模擬低通濾波器。　?。?）通過頻率變換將模擬低通轉(zhuǎn)換成相應(yīng)類型的過渡模擬濾波器。　　（6）采用雙線性變換法將相應(yīng)類型的過渡模擬濾波器轉(zhuǎn)換成所需類型的數(shù)字濾波器。　　我們知道，脈沖響應(yīng)不變法的主要缺點是會產(chǎn)生頻譜混疊現(xiàn)象，使數(shù)字濾波器的頻響偏離模

29、擬濾波器的頻響特性。為了克服之一缺點，可以采用雙線性變換法。　　下面我們介紹用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器的步驟。如下：　?。?）根據(jù)對阻帶衰減及過渡帶的指標(biāo)要求，選擇串窗數(shù)類型（矩形窗、三角窗、漢寧窗、哈明窗、凱塞窗等），并估計窗口長度N。先按照阻帶衰減選擇窗函數(shù)類型。原則是在保證阻帶衰減滿足要求的情況下，盡量選擇主瓣的窗函數(shù)。&l

30、t;p>　　（2）構(gòu)造希望逼近的頻率響應(yīng)函數(shù)。　?。?）計算h(n).。　?。?）加窗得到設(shè)計結(jié)果。　　接下來，我們根據(jù)語音信號的特點給出有關(guān)濾波器的技術(shù)指標(biāo)：　　低通濾波器的性能指標(biāo)：　　通帶邊界頻率fp=300Hz，阻帶

31、截止頻率fc=320Hz，阻帶最小衰減As=100db , 通帶最大衰減Ap=1dB　　在Matlab中，可以利用函數(shù)fir1設(shè)計FIR濾波器，利用函數(shù)butter,cheby1和ellip設(shè)計IIR濾波器，利用Matlab中的函數(shù)freqz畫出各步步器的頻率響應(yīng)。hn=fir1(M，wc，window)，可以指定窗函數(shù)向量window。如果缺省window參數(shù)，則fir1默認(rèn)為哈明窗。其中可選

32、的窗函數(shù)有Rectangular Barlrtt Hamming Hann Blackman窗，其相應(yīng)的都有實現(xiàn)函數(shù)。　　MATLAB信號處理工具箱函數(shù)buttp buttor butter是巴特沃斯濾波器設(shè)計函數(shù)，其有5種調(diào)用格式，本課程設(shè)計中用到的是[N,wc]=butter(N,wc,Rp,As,’s’),該格式用于計算巴特沃斯模擬濾波器的階數(shù)N和3dB截止頻率wc。

33、　　MATLAB信號處理工具箱函數(shù)cheblap,cheblord和cheeby1是切比雪夫I型濾波器設(shè)計函數(shù)。我們用到的是cheeby1函數(shù)，其調(diào)用格式如下：　　[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’)　　[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’,’s’)

34、;　　函數(shù)butter,cheby1和ellip設(shè)計IIR濾波器時都是默認(rèn)的雙線性變換法，所以在設(shè)計濾波器時只需要代入相應(yīng)的實現(xiàn)函數(shù)即可。下面我們將給出FIR數(shù)字濾波器的主要程序。　　%=========================FIR低通濾波器=======================　　Ft=2000; %采樣頻率

35、　　fpts=[100 120]; %通帶邊界頻率fp=100Hz，阻帶截止頻率fs=120Hz　　mag=[1 0]; 　　dev=[0.01 0.05]; %通帶波動1%，阻帶波動5%　　[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev

36、,Ft);%kaiserord估計采用凱塞窗設(shè)計的FIR濾波器的參數(shù)　　b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); %由fir1設(shè)計濾波器　　[h,w]=freqz(b21,1); %得到頻率響應(yīng)　　plot(w/pi,abs(h)

37、);　　grid on　　title('FIR低通濾波器'); 　　如圖6.6 FIR低通濾波器　　6.3 AM解調(diào)　　%========

38、=================AM信號解調(diào)=======================　　t=-1:0.00001:1; 　　A0=10; %載波信號振幅　　A1=5; %調(diào)制信號振幅　　A2=3; %已調(diào)信號振幅

39、;　　f=3000; %載波信號頻率　　w0=2*f*pi;　　m=0.15; %調(diào)制度　　k=0.5 ; %DSB 前面的系數(shù)　　mes=A1*cos(0.001*w0*t); %調(diào)制信號　　Uam=A2*(1+m

40、*mes).*cos((w0).*t); %AM 已調(diào)信號　　Dam=Uam.*cos(w0*t); %對AM調(diào)制信號進行解調(diào)　　subplot(2,1,1);　　plot(t,Dam);　　grid on;</p&g

41、t;　　title('濾波前AM解調(diào)信號波形');　　subplot(2,1,2);　　Y5=fft(Dam); % 對AM解調(diào)信號進行傅里葉變換 　　plot(abs(Y5)),grid;　　title

42、('濾波前AM解調(diào)信號頻譜');　　axis([187960,188040,0,200000]);　　如圖6.7 AM解調(diào)信號　　%=======================AM解調(diào)信號FIR濾波=================　　t=-1:0.00

43、001:1; 　　A0=10; %載波信號振幅　　A1=5; %調(diào)制信號振幅　　A2=3; %已調(diào)信號振幅 *************************************　　f=6000; %載波信號頻率<p

44、>　　w0=f*pi;　　m=0.15; %調(diào)制度 **************************************　　Uc=A0.*cos(w0*t); %載波信號　　subplot(5,2,1);

45、　　plot(t,Uc);　　title('載波信號');　　axis([0,0.01,-15,15]);　　T1=fft(Uc); %傅里葉變換　　subplot(5

46、,2,2);　　plot(abs(T1));　　title('載波信號頻譜');　　axis([5800,6200,0,1000000]);　　mes=A1*cos(0.001*w0*t); %調(diào)制信號&

47、lt;p>　　subplot(5,2,3);　　plot(t,mes);　　title('調(diào)制信號');　　T2=fft(mes); 　　subplot(5,2,4);　　plot(abs(T2));

48、 　　title('調(diào)制信號頻譜');　　axis([198000,202000,0,2000000]);　　Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已調(diào)信號 *****************　　su

49、bplot(5,2,5);　　plot(t,Uam);　　title('已調(diào)信號');　　T3=fft(Uam); 　　subplot(5,2,6);　　plot(abs(T3));<

50、p>　　title('已調(diào)信號頻譜');　　axis([5950,6050,0,500000]);　　Dam=Uam.*cos(w0*t); %對AM已調(diào)信號進行解調(diào)　　subplot(5,2,7);　　plot(t,

51、Dam); 　　title('濾波前的AM解調(diào)信號波形');　　T4=fft(Dam); %求AM信號的頻譜　　subplot(5,2,8);　　plot(abs(T4));

52、　　title('濾波前的AM解調(diào)信號頻譜');　　axis([187960,188040,0,200000]);　　z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR低通濾波 　　subplot(5,2,9);<p&

53、gt;　　plot(t,z21,'r'); 　　title('濾波后的AM解調(diào)信號波形');　　T5=fft(z21); %求AM信號的頻譜　　subplot(5,2,10);　　plo

54、t(abs(T5),'r'); 　　title('濾波后的AM解調(diào)信號頻譜');　　axis([198000,202000,0,200000]);　　如圖6.9 AM解調(diào)信號FIR低通濾波　　%======================

55、=AM解調(diào)信號FIR濾波======加噪==========　　t=-1:0.00001:1; 　　A0=10; %載波信號振幅　　A1=5; %調(diào)制信號振幅　　A2=3; %已調(diào)信號振幅 *******************************

56、******　　f=6000; %載波信號頻率　　w0=f*pi;　　m=0.15; %調(diào)制度 **************************************　　Uc=A0.*cos(w0*t);

57、 %載波信號　　subplot(5,2,1);　　plot(t,Uc);　　title('載波信號');　　axis([0,0.01,-15,15]);　　T1=fft(Uc);

58、 %傅里葉變換　　subplot(5,2,2);　　plot(abs(T1));　　title('載波信號頻譜');　　axis([5800,6200,0,1000000]);<p

59、>　　mes=A1*cos(0.001*w0*t); %調(diào)制信號　　subplot(5,2,3);　　plot(t,mes);　　title('調(diào)制信號');　　T2=fft(mes); <p

60、>　　subplot(5,2,4);　　plot(abs(T2)); 　　title('調(diào)制信號頻譜');　　axis([198000,202000,0,2000000]);　　Uam1=A2*(1+m*mes).*cos((w0

61、).*t); %AM 已調(diào)信號 *****************　　subplot(5,2,5);　　plot(t,Uam1);　　title('已調(diào)信號');　　T3=fft(Uam1); 　　sub

62、plot(5,2,6);　　plot(abs(T3));　　title('已調(diào)信號頻譜');　　axis([5950,6050,0,500000]);　　sn1=20; %信噪比 <

63、/p>　　db1=A1^2/(2*(10^(sn1/10))); %計算對應(yīng)噪聲方差 　　n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白噪聲 　　Uam=n1+Uam1; 　　Dam=Uam.*c

64、os(w0*t); %對AM已調(diào)信號進行解調(diào)　　subplot(5,2,7);　　plot(t,Dam); 　　title('濾波前的AM解調(diào)信號波形');　　T4=fft(Dam);

65、 %求AM信號的頻譜　　subplot(5,2,8);　　plot(abs(T4)); 　　title('濾波前的AM解調(diào)信號頻譜');　　axis([187960,188040,0,200000]);<p&g

66、t;　　z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR低通濾波 　　subplot(5,2,9);　　plot(t,z21,'r'); 　　title('濾波后的AM解調(diào)信號波形');　　T

67、5=fft(z21); %求AM信號的頻譜　　subplot(5,2,10);　　plot(abs(T5),'r'); 　　title('濾波后的AM解調(diào)信號頻譜');　　axis([198000,

68、202000,0,200000]);　　7、結(jié)果分析　　本設(shè)計圓滿的完成了對AM信號實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)，與課題的要求十分相符；也較好的完成了對AM信號的時域分析，通過fft變換，得出了調(diào)制信號和解調(diào)信號的頻譜圖；在濾波這一部分，課題主要是從巴特沃斯濾波器入手來設(shè)計低通濾波器等入手，實現(xiàn)了預(yù)期的濾波效果。在設(shè)計FIR低通濾

69、波器的時候，通帶邊界頻率設(shè)定為載波信號頻率Fp=f，阻帶截止頻率Fs=f+20,采樣頻率Ft=8f；在設(shè)計IIR低通濾波器的時候，通帶邊界頻率設(shè)定為Fp=f-50，阻帶截止頻率Fs=f，采樣頻率Ft=10f。這樣設(shè)定后，在改變載波信號頻率的時候就有可能使濾波器無法進行正常的濾波，從而得不到正確的結(jié)果。載波頻率f可以選的高一些，在設(shè)計的時候時間采樣t的間隔就要大一些。　　8、結(jié)束

70、語　　調(diào)制與解調(diào)技術(shù)是通信電子線路課程中一個重要的環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)通信必不可少的一門技術(shù)，也是通信專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門技術(shù)。課題在這里是把要處理的信號當(dāng)做一種特殊的信號，即一種“復(fù)雜向量”來看待。也就是說，課題更多的還是體現(xiàn)了數(shù)字信號處理技術(shù)。　　從課題的中心來看，課題“基于Matlab的AM-DSB調(diào)制系統(tǒng)仿真”是希望將AM-DSB

71、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)應(yīng)用于某一實際領(lǐng)域，這里就是指對信號進行調(diào)制。作為存儲于計算機中的調(diào)制信號，其本身就是離散化了的向量，我們只需將這些離散的量提取出來，就可以對其進行處理了。這一過程的實現(xiàn)，用到了處理數(shù)字信號的強有力工具MATLAB。通過MATLAB里幾個命令函數(shù)的調(diào)用，很輕易的在調(diào)制信號與載波信號的理論之間搭了一座橋。　　課題的特色在于它將調(diào)制信號看作一個向量，于是就把調(diào)制信號數(shù)字化了。那么，就可

72、以完全利用數(shù)字信號處理和通信電子線路的知識來解決AM—DSB調(diào)制問題。我們可以像給一般信號做頻譜分析一樣，來對調(diào)制信號做頻譜分析，也可以較容易的用數(shù)字濾波器來對解調(diào)信號進行濾波處理。通過比較AM—DSB調(diào)制與解調(diào)前后，調(diào)制信號的頻譜和時域，能明顯的感覺到AM—DSB調(diào)制后AM—DSB解調(diào)與原始的調(diào)制信號有明顯的不同,設(shè)計部同的濾波器得到的結(jié)果頁是不同的，通過仿真可以看到FIR低通濾波器要比IIR低通濾波器要濾的好。由此可見，調(diào)制信號主要

73、分布在低頻段，而載波信號主要分布在高頻段。　　參考文獻　　[1]樊昌信等. 通信原理（第6版）[M]. 國防工業(yè)出版社，2008.3　　[2]John G. proakis等著, 劉樹棠譯. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)(Matlab版)（第1版）[M], 西安交通大學(xué)出版社,</p&

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

溫馨提示

1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽，若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容，請與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

基于matlab的am調(diào)制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

基于matlab的am調(diào)制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

免費下載