基于MATLAB的通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真

1、 2014 屆學(xué)士學(xué)位論文 基于基于 MATLABMATLAB 的通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真的通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真學(xué)院、專業(yè) 電子信息學(xué)院 研 究 方 向 系統(tǒng)仿真 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 教授 2014 年 4 月 29 日 II基于基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真的通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真摘要 通信是通過某種媒體進行的信息傳遞，目的是傳輸信息，通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，作用是將信息從信源發(fā)送到一個或多個目的地。調(diào)制與解調(diào)在信息的傳輸過程中占據(jù)著重要的地位，是不可或缺的，因此研究系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過程就極為重要。MATLAB 是集數(shù)值計算、圖形

2、繪制、圖像處理及系統(tǒng)仿真等強大功能于一體的科學(xué)計算語言，它強大的矩陣運算和圖形可視化的功能以及豐富的工具箱，為 通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過程的分析提供了極大的方便 。 本論文首先介紹了通信系統(tǒng)的概念，進而引出調(diào)制和解調(diào)，然后介紹了我們常用的幾種調(diào)制和解調(diào)的方法。 由于 MATLAB 具有的強大功能所以詳細介紹了 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱，并給出了基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)的實現(xiàn)， 運用 MATLAB 仿真軟件進行仿真。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 通信系統(tǒng)；調(diào)制與解調(diào)； MATLAB IIISimulation And Design Of Communication Systems Based

3、 On MATLABAbstractAbstract Communication is through a media for transportation. Communication system which is used to complete the process of information transmission systems ,in general, is to send the information from the source to one or more destinations.Modulation and demodulation occupied an i

4、mportant position in the transmission of information which is essential, so the research about the modulation and demodulation process in the communication system is extremely important. MATLAB is a numerical computation, graphics rendering, image processing and system simulation and other powerful

5、features in one of the scientific computing language, it is a powerful matrix calculation and graphical visualization features and a rich toolbox provides a great convenience for the communication system of modulation and demodulation process. This paper introduces the concept of the communication s

6、ystem, and then leads to modulation and demodulation, and then introduced several of our commonly used method of modulation and demodulation. As the power of MATLAB so we introduced the communication system toolbox in the MATLAB. We gives several examples about the communication system based on MATL

7、AB modulation and demodulation and use the software of MATLAB to simulate them.Keywords Communication Systems; Modulation and demodulation; MATLAB IV目錄1 引言引言.12 通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào).22.1 通信系統(tǒng)的概念.22.2 調(diào)制和解調(diào)的概念.42.3 幅度調(diào)制和相干解調(diào)的原理.53 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱通信系統(tǒng)工具箱.74 基于基于 MATLAB 的模擬調(diào)制和解調(diào)實例的模擬調(diào)制和解調(diào)實例.84.1 用 MATLA

8、B 分析雙邊帶幅度調(diào)制（DSM-AM）.84.2 用 MATLAB 分析相干解調(diào)過程 .10總結(jié)總結(jié).12參考文獻參考文獻.13致致 謝謝.14 11 引言通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸，在當(dāng)今高度信息化得社會，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的“命脈” 。信息作為一種資源，只有通過廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價值，促進社會成員之間的合作，推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。而通信作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計算機技術(shù)相互融合，已經(jīng)成為 21 世紀國際社會和世界經(jīng)濟發(fā)展的強大推動力，所以未來的通信對人們的生活方式和社會的發(fā)展將會產(chǎn)生更加重大和意義深遠的影響。在信息傳輸過程中，要

9、求天線的尺寸要和信號的波長相比擬，信號才能有效的被輻射。對于語音信號來說，相應(yīng)的天線尺寸要在幾十公里以上，實際上不可能實現(xiàn)，所以需要經(jīng)過調(diào)制將信號頻譜搬移到較高的頻率范圍，如果不進行調(diào)制就把信號直接輻射出去，那么各電臺所發(fā)出信號的頻率就會相同。調(diào)制作用的實質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號分別依托于不同頻率的載波上，接收機就可以分離出所需的頻率信號，不致互相干擾。有時信號過于復(fù)雜，人工計算其調(diào)制和解調(diào)過程較難實現(xiàn)，對其結(jié)果的分析又缺乏可視化的直觀表現(xiàn)，影響了所得結(jié)果在實際生活中的應(yīng)用，美國MathWorks 公司開發(fā)的 MATLAB 解決了這一問題。它應(yīng)用于自動控制、數(shù)學(xué)計算、信號分析、信號處理等諸多

10、領(lǐng)域,也是國內(nèi)高校和研究部門進行許多科學(xué)研究的重要工具。MATLAB 的出現(xiàn)給通信系統(tǒng)的分析提供了極大的方便。本文主要包括三部分：第一部分介紹了通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)，第二部分介紹了 MATLAB 通信工具箱，第三部分給出了 基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的分析。 22 通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)2.1 通信系統(tǒng)的概念通信是為了傳輸信息，通信系統(tǒng)就是將信息從信源發(fā)送到一個或多個目的地，對于電通信來說，首先要把消息轉(zhuǎn)變成電信號，然后經(jīng)過發(fā)送設(shè)備，將信號送入信道，在接收端利用接受設(shè)備對接收信號作相應(yīng)的處理后，送給信宿再轉(zhuǎn)換為原來的消息，這一過程可利用圖 1 所示的通信系統(tǒng)一般模型來概括。 （發(fā)送端） （接

11、收端） 圖 1 通信系統(tǒng)的一般模型 通信(Communication)傳輸?shù)南⑹嵌喾N多樣的，可以分成兩大類：一類稱為連續(xù)消息；另一類稱為離散消息。消息的傳遞是通過它的物理載體電信號來實現(xiàn)的，按信號參量的取值不同，可以把信號分為兩類：模擬信號和數(shù)字信號。通常按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，相應(yīng)的可以把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。1模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，其模型如圖 2 所示，其中包含兩種重要變換。第一種變換是，在發(fā)送端把連續(xù)消息變換成原始電信號，在接收端進行相反的變換，這種變換由信源和信宿來完成，通常稱為原始電信號為基帶信號，基帶的意思是

12、指信號的頻譜從零頻附近開始。有些信道可以直接傳輸基帶信號，而以自由空間作為信道的無線電傳輸卻無法直接傳輸這些信號。因此，模擬通信系統(tǒng)中常常需要進行第二種變換：把基帶信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?，并在接收端進行反變換。完成這種變換和反變換的通常是調(diào)制器和解調(diào)器1。信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備噪聲源受信者受信者模擬信息源解調(diào)器調(diào)制器噪聲源信道 3圖 2 模擬通信系統(tǒng)模型型2.2. 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)（Digital Communication System,DCS）是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖 3 所示。數(shù)字通信所涉及的技術(shù)問題很多，其中主要有信源編碼與譯碼、信道編碼與譯碼、數(shù)

13、字調(diào)制與解調(diào)、同步以及加密與解密等。圖 3 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 與模擬通信相比，數(shù)字通信具有許多優(yōu)良的特性：（1） 抗干擾能力強，且噪聲不積累。數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖请x散取值的數(shù)字波形，接收端的目標不是精確的還原被傳輸?shù)牟ㄐ?，而是從收到噪聲干擾的信號中判決出發(fā)送端所發(fā)送的是哪一個波形。（2） 傳輸差錯可控。在數(shù)字同喜系統(tǒng)中，可以通過信道編碼技術(shù)進行檢錯與糾錯，降低誤碼率，提高傳輸質(zhì)量。（3） 便于用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)對數(shù)字信息進行處理、變換、存儲。這種數(shù)字處理的靈活性表現(xiàn)為可以將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸。（4） 易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕。（5） 易于加密處理，且保密性好。 數(shù)

14、字通信的缺點是，一般需要較大的傳輸帶寬，設(shè)備復(fù)雜。近年來，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度和技術(shù)難度大大降低了，數(shù)字傳輸方式日益受到歡迎。數(shù)字處理的靈活性使得數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信息既可以來自計算機、電傳機等數(shù)據(jù)終端的各種數(shù)字代碼，也可以來自模擬信號經(jīng)過數(shù)字化處理后的脈沖編碼（PCM）信號等。原理上，數(shù)字信息可以直接用數(shù)字代碼序列表示和傳輸，但在世紀傳輸中，視系統(tǒng)的要求和信道情況，一般需要進行不同形式的編碼，并且選用一組取值有限的離散波形來表示，這信息源信源編碼加密信道編碼數(shù)字調(diào)制信道噪聲源數(shù)字解調(diào)信道譯碼解密信源譯碼受信者 4些取值離散的波形可以是未經(jīng)調(diào)制的電信號，也可以

15、是調(diào)制后的信號。未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開始，稱為數(shù)字基帶信號。 2.2 調(diào)制和解調(diào)的概念 調(diào)制：把信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程，廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱為載波調(diào)制） 。在無線通信中和其他大多數(shù)場合，調(diào)制均指載波調(diào)制【2】。 載波調(diào)制，就是用調(diào)制信號去控制載波的參數(shù)的過程，使載波的某一個或某幾個參數(shù)按照調(diào)制信號的規(guī)律而變化。調(diào)制信號是指來自信源的消息信號（基帶信號） ，這些信號可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。未受調(diào)制的周期性振蕩信號稱為載波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脈沖序列） 。載波調(diào)制后稱為已調(diào)信號，它含有調(diào)制信號的全部特征

16、。 解調(diào)：將已調(diào)信號中的調(diào)制信號恢復(fù)出來，是調(diào)制的逆過程。調(diào)制方式不同，解調(diào)方法也不一樣。解調(diào)可以分為正弦波解調(diào)（有時也稱為連續(xù)波解調(diào)） 。正弦波解調(diào)還可再分為幅度解調(diào)、頻率解調(diào)和相位解調(diào)，此外還有一些變種如單邊帶信號解調(diào)、殘留邊帶信號解調(diào)等。同樣，脈沖波解調(diào)也可分為脈沖幅度解調(diào)、脈沖相位解調(diào)、脈沖寬度解調(diào)和脈沖編碼解調(diào)等。 調(diào)制方式有很多，根據(jù)調(diào)制信號是模擬信號還是數(shù)字信號，載波是連續(xù)波（通常是正弦波）還是脈沖序列，相應(yīng)的調(diào)制方式有模擬連續(xù)波調(diào)制（簡稱模擬調(diào)制） 、數(shù)字連續(xù)波調(diào)制（簡稱數(shù)字調(diào)制） 、模擬脈沖調(diào)制和數(shù)字脈沖調(diào)制等。 最重要和最常用的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度

17、調(diào)制。常見的調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶等調(diào)制就是幅度調(diào)制的幾個典型實例。 解調(diào)的方法可以分為兩類：相干解調(diào)和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波） 。解調(diào)過程與采用何種解調(diào)方式有關(guān)，對于常規(guī)幅度調(diào)制，一般用包絡(luò)檢波進行解調(diào)，由于在這種解調(diào)方式中，接收機對載波頻率和相應(yīng)精度的了解是無關(guān)緊要的，所以解調(diào)過程相對簡單。對于 DSB-AM 調(diào)制和 SSB-AM 調(diào)制，用相干解調(diào)的方法，它要求在接收機中有一個與載波同頻同相的信號，接收機中產(chǎn)生所需要的正弦波振蕩器，為本地振蕩器。 數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號某一參數(shù)的離散取值（如正弦波的振幅、頻率、相位等）于所承載消息的數(shù)字信號（即離散符號）之間通常是一種一一對應(yīng)關(guān)系。

18、如同模擬信號的頻帶傳輸時一樣，傳輸數(shù)字信號時也有三種基本的調(diào)制方式：振幅鍵控（ASK） 、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK） 。它們分別對應(yīng)于利用載波（正弦波）的振幅、頻率和相位來承載數(shù)字基帶信號，可以是模擬線性調(diào)制和角度調(diào)制的特殊情況。 理論上數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒有什么不同，它們都屬于正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字調(diào)制是源信號為離散型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是源信號為連續(xù)型的正弦波調(diào)制，因而，數(shù)字調(diào)制具有由數(shù)字信號帶來的一些特點。這些特點主要包括兩個方面：第一，數(shù)字調(diào)制信號的產(chǎn)生，除把數(shù)字的調(diào)制信號當(dāng)做模擬信號的特例而直接采用模擬調(diào)制方式產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號外，還可以采用鍵控載波的方法。第

19、二，對于數(shù)字調(diào)制信號的解調(diào)，為提高系統(tǒng)的抗噪聲性能，通常采用與模擬調(diào)制系統(tǒng)中不同的解調(diào)方式。 5 數(shù)字信息由二進制和多進制之分，因此，數(shù)字調(diào)制可分為二進制調(diào)制和多進制調(diào)制。在二進制調(diào)制中，信號參量只有兩種可能取值；而在多進制調(diào)制中，信號參量可能有 M（M2）中取值。2.3 幅度調(diào)制和相干解調(diào)的原理1）幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理幅度調(diào)制是由調(diào)制信號去控制高頻載波的幅度，使之隨調(diào)制信號作線性變化的過程，設(shè)正弦型載波為 c(t)=Acos(0) (2.3-1)ct式中：A為載波幅度；為載波角頻率；0為載波初始相位（以后可以假定為c0 為 0，而不失討論的一般性） 。根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號（已調(diào)信

20、號）一般可表示成 Sm(t)=Am(t)cos (t) (2.3-2)c式中：m(t)為基帶調(diào)制信號。 設(shè)調(diào)制信號 m(t)的頻譜為,則由上式（2.3-2）不難得到已調(diào)信號)(MSm(t)的頻譜；)(S = (2.3-3)(S)()(cMcM由以上表示式可見，在波形上，幅度已調(diào)信號的幅度隨基帶信號的規(guī)律而呈正比地變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移（精確到常數(shù)因子） 。由于這種搬移是線性的，因此，幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制，這里的“線性”并不意味著已調(diào)信號與調(diào)制信號之間符合線性變換關(guān)系，實際上，任何調(diào)制過程都是一種非線性的變換過程【3】。標準調(diào)幅就是常規(guī)雙邊帶調(diào)制，簡

21、稱調(diào)幅（AM） 。假設(shè)調(diào)制信號 m(t)的平均值為 0，將其疊加一個直流偏量 A0 后與載波相乘（如圖 4 所示） ，即可形成調(diào)幅信號。m(t)Sm(t) A0 ctcos 圖 3 AM 調(diào)制模型其時域表示式為 SAM(t)=A0+m(t) =A0 +m(t) (2.3-4)ctcosctcosctcos式中：A0 為外加的直流分量；m(t)可以是確知信號，也可以是隨機信號。 6 若m(t)是確知信號，則 AM 信號的頻譜為 SAM()=A0+1/2 (2.3-5)()(cc)()(cMcM 2) 相干解調(diào) 相干解調(diào)也叫同步檢波，解調(diào)與調(diào)制的實質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號的頻譜搬到了

22、載波位置，這一過程可以通過一個相乘器與載波相乘來實現(xiàn)。解調(diào)則是調(diào)制的反過程，即把在載頻位置的已調(diào)信號的頻譜搬回到原始基帶位置，因此同樣可以用相乘器與載波相乘來實現(xiàn)，相干解調(diào)的一般模型如圖 4 所示。 Sm(t) Sp(t) Sd(t) c(t)= ctcos 圖 4 相干解調(diào)器的一般模型 相干解調(diào)時，為了無失真的恢復(fù)原基帶信號，接收端必須提供一個與接收的已調(diào)載波嚴格同步（同頻同相）的本地載波（稱為相干載波） ，它與接收的已調(diào)信號相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號。 相干解調(diào)器適用于所有的線性調(diào)制信號的解調(diào)。送入解調(diào)器的已調(diào)信號的一般表達式為 Sm(t)=SI(t) +

23、SQ(t) (2.3-6)ctcosctsin與同頻同相的相干載波 c(t)相乘后，得 Sp(t)= Sm(t) =ctcos 1/2 SI(t)+1/2 SI(t) +1/2 SQ(t) (2.3-7)t2cosct2sin經(jīng)低通濾波器（LPF）后，得 Sd(t)=1/2 SI(t) （2.3-8）其中，SI(t)是 m(t)通過一全通濾波器 H1（）后的結(jié)果。因此，Sd(t)就是解調(diào)輸出，即 Sd(t)=1/2 SI(t) m(t)LPF 7由此可見，相干解調(diào)器適用于所有線性調(diào)制信號的解調(diào)，即對于AM、DSB、SSB 和 VSB 都是適用的。只是 AM 信號的解調(diào)結(jié)果中含有直流成分 A0，

24、這時在解調(diào)后加上一個簡單的隔直流電容即可。3 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱主要應(yīng)用于參數(shù)化模型，頻譜分析和估計等。通信系統(tǒng)工具箱實際上是用 MATLAB 的基本語句變成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法。MATLAB 的通信系統(tǒng)工具箱可以任意增減，不同的工具箱可以給不同領(lǐng)域的用戶提供豐富強大的功能。MATLAB 中的通信系統(tǒng)工具箱是目前比較成熟的通信系統(tǒng)仿真工具， MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱提供的函數(shù)主要用于處理通信及傳輸問題，為我們分析通信系統(tǒng)中每個過程提供了極大的幫助，使我們能夠輕松直觀的解決問題【4】。常用的MATLAB函數(shù)主要有

25、以下幾項：1、figure功能：創(chuàng)建新的圖形窗口(用于輸出圖形的窗口)。格式：figure說明：figure 函數(shù)創(chuàng)建一個新的圖形窗口, 并成為當(dāng)前圖形窗口, 所創(chuàng)建的圖形窗口的序號是按同一 MATLAB 程序中創(chuàng)建的順序號。2、plot功能：線型繪圖函數(shù)。格式：plot(x)plot(x,y)說明：plot(x)是一種最簡單的調(diào)用方式, x是長度為n的數(shù)值向量。plot(x)的作用是在坐標系中順序地用直接連接頂點i,x(i),i=1,2,n生成一條折線。當(dāng)向量元素充分多時, 即可生成一條光滑的曲線。3、subplot功能：多坐標設(shè)置與定位當(dāng)前坐標系。格式：subplot(m,n,k)說明：s

26、ubplot(m,n,k)將圖形窗口分成m行n列m*n塊子區(qū)域，按從上到下,從左到右的順序,在第k塊子區(qū)域定義一個坐標系, 使其成為當(dāng)前坐標系, 隨后的繪圖函數(shù)將在該坐標系輸出圖形。4、ezplot功能：該命令用來繪制符號表達式的自變量和對應(yīng)各函數(shù)值的二維曲線。格式： ezplot(F, xmin,xmax,fig)說明：其中F是要畫的符號函數(shù)；xmin,xmax是繪圖的自變量范圍，fip是窗口。5、axis功能：該命令用來控制坐標軸的特性。格式： axis(xmin,xmax, ymin,ymax)說明：此為坐標范圍,其中xminxmax ，yminymax 。 87、angle功能：求復(fù)數(shù)

27、的相角。格式：P=angle(Z)說明：當(dāng) Z 為復(fù)數(shù)矩陣時，用來求矩陣 Z 中每個元素的相角，相角位于-,。 4 基于 MATLAB 的模擬調(diào)制和解調(diào)實例4.1 用 MATLAB 分析雙邊帶幅度調(diào)制（DSM-AM）我們可以利用 MATLAB 強大的符號運算功能來進行運算,再根據(jù)MATLAB 的可視化結(jié)果進行分析。在 DSB-AM 中，已調(diào)信號的時域表示為： u(t)=m(t)c(t)=Acm(t) )2cos(cfct式中，m(t)是消息信號，c(t)=Ac 為載波，fc是載波的頻)2cos(cfct率（單位：HZ）, 是初始相位。為了討論方便取初相=0（以下類似） 。cc隨 u(t)作傅里

28、葉變換，即可得到信號的頻域表示： U（f）=Ac/2 +Ac/2 )(fcfM)(fcfM 傳輸帶寬 Bt 是消息信號帶寬 W 的兩倍，即：Bt=2W。1 0tt0/3 例 1某消息信號 m(t)= -2 t0/3t2t0/3 0 其他用信號 m(t)以 DSB-AM 方式調(diào)制載波 c(t)=cos(2fct),所得到的已調(diào)制信號記為u(t).設(shè)t。=0.15s,fc=250Hz。試比較消息信號與已調(diào)信號，并繪制它們的頻譜。運用如下 MATLAB 程序【5】: t0=0.15; 信號持續(xù)時間 ts=0.001; 采樣時間間隔 Fc=250; 載波頻率 FS=1/ts; 采樣頻率 df= 0.3

29、; 頻率分辨率 9 t=0:ts:t0; 時間矢量 m=ones(1,t0/(3*ts), -2*ones(1,t0/(3*ts),zeros(1,t0/(3*ts)+1); 定義信號序列 C=cos(2*pi*Fc.*t); 載波信號 u=m.*c; 調(diào)制信號 M,m,df1=fft_seq(m,ts,df); 傅里葉變換 M=M/FS; U,u,df1=fft_seq(m,ts,df); U=U/FS; C,c,df1=fft_seq(c,ts,df); f=0:df1:df1*(length(m)-1)-Fs/2; 頻率矢量 subplot(2,2,1);plot(t,m(1:lengt

30、h(t); 未調(diào)制信號 title(未調(diào)制信號)； subplot(2,2,2);plot(t,u(1:length(t); 已調(diào)制信號 title(已調(diào)制信號)； subplot(2,2,3)；plot(f,abs(fftshift(M); 未調(diào)制信號頻譜 title(未調(diào)制信號頻譜)； subplot（2,2,4） ；plot(f,abs(fftshift(U); 已調(diào)制信號頻譜 title(已調(diào)制信號頻譜)； 傅里葉變換函數(shù) fft_seq,源代碼如下： functionM,m,df=fft_seq(m,ts,df) M,m,df=fft_seq(m,ts,df) M,m,df=fft_

31、seq(m,ts) M 為輸入序列 m 的傅里葉變換，ts 為抽樣間隔，輸入 df 為頻率分辨率 輸出序列 m 按要求的頻率分辨率 df 進行補零后的序列 輸出df 為最終的頻率分辨率 fs=1/ts; if nargin=2,n1=0; else, n1=fs/df; end n2=length(m); n=2(max(nextpow2(n1),nexpow2(n2); M=fft(m,n); m=m,zeros(n-n2); df=fs/n;運行后得到的信號和調(diào)制信號如圖所示： 104.2 用 MATLAB 分析相干解調(diào)過程 1 0tt0/3例 某消息信號 m(t)=-2t0/3t2t0/

32、30其他用信號 m(t)以 DSB-AM 方式調(diào)制載波 c(t)=cos(2fct),所得到的已調(diào)制信號記為u(t).設(shè)t0=0.15s,fc=250Hz。得到 DSM-AM 的調(diào)制信號，現(xiàn)試對該調(diào)制信號進行相干解調(diào)，并繪出消息信號的時域頻域曲線。MATLAB 設(shè)計程序如下【6】：t0=0.15; 信號持續(xù)時間 ts=1/1500; 采樣時間間隔 Fc=250; 載波頻率 FS=1/ts; 采樣頻率 df= 0.3; 頻率分辨率 t=0:ts:t0; 時間矢量 m=ones(1,t0/(3*ts), -2*ones(1,t0/(3*ts),zeros(1,t0/(3*ts)+1); 定義信號序

33、列 C=cos(2*pi*Fc.*t); 載波信號u=m.*c; 調(diào)制信號y=u.*c; 混頻 M,m,df1=fft_seq(m,ts,df); 傅里葉變換 M=M/Fs; 縮放 11 U,u,df1=fft_seq(m,ts,df); U=U/FS; Y,y,df1=fft_seq(y,ts,df); Y=Y/Fs; f_cutoff=150; 濾波器的截止頻率 n_cutoff=floor(150/df1); 設(shè)計濾波器 f=0:df1:df1*(length(m)-1)-Fs/2; 頻率矢量 H=zero(size(f); H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff); H(length(f)-n_cutoff+1:length(f)=2*ones(1,n_cutoff); DEM=H.*Y; 濾波器輸出的頻譜 de