通信原理实验指书(上)-仿真部分.doc

通 信 原 理 实验指导书 上册（仿真部分） 计算机工程系通信教研室 2008.9 实验一 模拟线性调制系统仿真实验 实验目的 理解模拟线性调制的基本原理； 验证常规AM调制和DSB调制计算机仿真方法。 实验原理 1．AM调制原理 任意AM已调信号可以表示为Sam t c t m t 当； 且A0不等于0时称为常规调幅，其时域表达式为： A0是外加的直流分量，f t 是调制信号，它可以是确知信号也可以是随机信号，为方便起见通常设θ0为0。 cos 0t 要使输出已调信号的幅度与输入调制信号f t 呈线性对应关系，应满足，否则会出现过调制现象。 2．DSB调制原理 在常规调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低，为了提高调制效率，在常规调幅的基础上抑制载波分量，使总功率全部包含在双边带中，这种调制方式称为抑制载波双边带调制。 任意DSB已调信号都可以表示为 当； 且A0等于0时称为抑制载波双边带调制。其时域表达式为；频域表达式为： 3．SSB调制原理 由于滤波法比较简单，主要介绍单边带的移相法形成原理及仿真。 为简便起见，设调制信号为单边带信号f t Amcosωmt，载波为c t cosωct则调制后的双边带时域波形为： 保留上边带，波形为： 保留下边带，波形为： 上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，成为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相900后想乘的结果，称为正交分量。原理图如下： cosωct 解调采用相干解调。 三、实验内容 1．用MATLAB产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信号，设载波频率为10Hz，试画出： （1）DSB-SC调制信号； （2）调制信号的功率谱密度； （3）相干解调后的信号波形； 2．用MATLAB产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信号，设载波频率为10Hz，A 2，试画出： （1）AM调制信号； （2）调制信号的功率谱密度； （3）相干解调后的信号波形； 参考代码： 1．% 显示模拟调制的波形及解调方法DSB，文件mdsb.m % 信源 close all; %关闭图形窗口 clear all; %清除工作区变量 dt 0.001; %时间采样间隔 fm 1; %信源最高频率 fc 10; %载波中心频率 T 5; %信号时长 t 0:dt:T; mt sqrt 2 *cos 2*pi*fm*t ; %信源 %DSB modulation s_dsb mt.*cos 2*pi*fc*t ; B 2*fm; %noise noise_nb fc,B,N0,t ; %s_dsb s_dsb+noise; figure 1 ; subplot 3,1,1 ; plot t,s_dsb ;hold on; %画出DSB信号波形 plot t,mt,r-- ; %标示mt的波形 title DSB调制信号 ; xlabel t ; %DSB_demodulation rt s_dsb.*cos 2*pi*fc*t ; %相干解调输出信号 rt rt-mean rt ; %mean rt 返回向量rt的均值 [f,rf] T2F t,rt ; %自定义求信号频谱的函数 [t,rt] lpf f,rf,fm ; %自定义低通滤波函数 subplot 3,1,2 ; plot t,rt ;hold on; plot t,mt/2,r-- ; title 相干解调后的信号波形与输入信号的比较 ; xlabel t ; subplot 3,1,3 ; [f,sf] T2F t,s_dsb ; psf abs sf .^2 /T; plot f,psf ; axis [-2*fc 2*fc 0 max psf ] ; title DSB信号功率谱 ; xlabel f ; function[f,sf] T2F t,st %利用DFT计算信号的频谱函数 dt t 2 -t 1 ; T t end ; df 1/T; N length st ; f -N/2*df:df:N/2*df-df; sf fft st ; sf T/N*fftshift sf ; %把DFT的零频移动到频谱的中心 function[t,st] F2T f,sf %计算信号的反傅立叶变换 df f 2 -f 1 ; Fmx f end -f 1 +df ; dt 1/Fmx; N length sf ; T dt*N; t 0:dt:T-dt; sff fftshift sf ; st Fmx*ifft sff ; function[t,st] lpf f,sf,B df f 2 -f 1 ; T 1/df; hf zeros 1,length f ;