一、 实验名称

模拟调制解调的MATLAB实现

二、 实验原理

1 、 AM 调制与解调

设载波信号为

img

调制信号为

img

则AM信号的时域表达式为

img

采用相干解调。

2 、 DSB 调制与解调

设载波信号为

img

调制信号为

img

则DSB信号的时域表达式为

SDSB(t)=m(t)coswct

采用相干解调。

3 、 SSB 调制与解调

相移法，插入强载波后采用包络检波。

img

三、 仿真源程序及注释

1 、 AM 调制与解调

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
clc
clear all
fc = 1000000;
fm = 1084;
fs = 100000000;
t = 0:1/fs:4/fm;
A0 = 3;
N = length(t);

mt = cos(2*pi*fm*t);%调制信号
st = 4*cos(2*pi*fc*t);%载波信号
Sam = (A0 + mt).*st;%已调信号

Mw = abs(fftshift(fft(mt,N)));%调制信号频谱
Sw = abs(fftshift(fft(st,N)));%载波信号频谱
Samw = abs(fftshift((fft(Sam,N))));%已调信号频谱

fredraw = (-N/2:N/2-1)*(fs/N);

s1 = Sam.*cos(2*pi*fc*t);%滤波之前信号
s1w = abs(fftshift(fft(s1,N)));

f_bands=[10000,150000];
a = [10,0]; 
dev = [0.005,0.005];
[N,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f_bands,a,dev,fs);
h = fir1(N,Wn,'low',kaiser(N+1,beta));
output=filter(h,1,s1)/2-A0;%滤波后函数
outputw = abs(fftshift(fft(output)));%滤波之后信号频谱

figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(t,mt)
title('调制信号')
ylabel('m(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Mw)
title('调制信号频谱')
ylabel('Fm(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 0 200000]);
hold on

figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(t,st)
title('载波信号')
ylabel('s(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Sw)
title('载波信号频谱')
ylabel('Fc(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 1000000]);
hold on

figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(t,Sam)
title('已调信号')
ylabel('SAM(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Samw)
title('已调信号频谱')
ylabel('Fam(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 2500000]);
hold on

figure(4)
subplot(2,1,1)
plot(t,output)
title('解调后信号')
ylabel('output(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,outputw)
title('解调后信号频谱')
ylabel('output(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 0 200000]);
hold on

2 、 DSB 调制与解调

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
clc
clear all
fc = 1000000;
fm = 1084;
fs = 100000000;
t = 0:1/fs:4/fm;
A0 = 0;
N = length(t);

mt = cos(2*pi*fm*t);%调制信号
st = 4*cos(2*pi*fc*t);%载波信号
Sdsb = (A0 + mt).*st;%已调信号

Mw = abs(fftshift(fft(mt,N)));%调制信号频谱
Sw = abs(fftshift(fft(st,N)));%载波信号频谱
Sdsbw = abs(fftshift((fft(Sdsb,N))));%已调信号频谱

fredraw = (-N/2:N/2-1)*(fs/N);

s1 = Sdsb.*cos(2*pi*fc*t);%滤波之前信号
s1w = abs(fftshift(fft(s1,N)));
f_bands=[10000,150000];
a = [10,0]; 
dev = [0.005,0.005];
[N,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f_bands,a,dev,fs);
h = fir1(N,Wn,'low',kaiser(N+1,beta));
output=filter(h,1,s1)/2-A0;%滤波后函数
outputw = abs(fftshift(fft(output)));%滤波之后信号频谱


figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(t,mt)
title('调制信号')
ylabel('m(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Mw)
title('调制信号频谱')
ylabel('Fm(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 0 200000]);
hold on

figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(t,st)
title('载波信号')
ylabel('s(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Sw)
title('载波信号频谱')
ylabel('Fc(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 1000000]);
hold on

figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(t,Sdsb)
title('已调信号')
ylabel('SAM(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Sdsbw)
title('已调信号频谱')
ylabel('Fam(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 400000]);
hold on

figure(4)
subplot(2,1,1)
plot(t,output)
title('解调后信号')
ylabel('output(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,outputw)
title('解调后信号频谱')
ylabel('output(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 0 200000]);
hold on

3 、 SSB 调制与解调

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
clc
clear all
fc = 1000000;
fm = 1084;
fs = 100000000;
t = 0:1/fs:4/fm;
A0 = 2;
N = length(t);

mt = cos(2*pi*fm*t);%调制信号
st = 4*cos(2*pi*fc*t);%载波信号
Sam = 0.5.*mt.*cos(2*pi*fc*t)+0.5.*sin(2*pi*fm*t).*sin(2*pi*fc*t);%已调信号

Mw = abs(fftshift(fft(mt,N)));%调制信号频谱
Sw = abs(fftshift(fft(st,N)));%载波信号频谱
Samw = abs(fftshift((fft(Sam,N))));%已调信号频谱

fredraw = (-N/2:N/2-1)*(fs/N);

s1 = ((A0+0.5.*mt).*cos(2*pi*fc*t)+0.5.*sin(2*pi*fm*t).*sin(2*pi*fc*t)).*cos(2*pi*fc*t);%滤波之前信号
s1w = abs(fftshift(fft(s1,N)));
f_bands=[100000,150000];
a = [10,0]; 
dev = [0.005,0.005];
[N,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f_bands,a,dev,fs);
h = fir1(N,Wn,'low',kaiser(N+1,beta));
output=filter(h,1,s1)-A0/2;%滤波后函数
outputw = abs(fftshift(fft(output)));%滤波之后信号频谱


figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(t,mt)
title('调制信号')
ylabel('m(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Mw)
title('调制信号频谱')
ylabel('Fm(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 0 200000]);
hold on

figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(t,st)
title('载波信号')
ylabel('s(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Sw)
title('载波信号频谱')
ylabel('Fc(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 1000000]);
hold on

figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(t,Sam)
title('已调信号')
ylabel('SAM(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,Samw)
title('已调信号频谱')
ylabel('Fam(w)');
xlabel('f');
axis([-2200000 2200000 0 100000]);
hold on

figure(4)
subplot(2,1,1)
plot(t,output)
title('解调后信号')
ylabel('output(t)');
xlabel('t');
hold on
subplot(2,1,2)
stem(fredraw,outputw)
title('解调后信号频谱')
ylabel('output(w)');
xlabel('f');
axis([-9000 9000 4000 50000]);
hold on

四、 仿真结果图

1、 AM 调制与解调

imgimgimgimg

2、 DSB 调制与解调

imgimgimgimg

3、 SSB 调制与解调

imgimgimgimg