利用MATLAB仿真模擬調(diào)制系統(tǒng)

1、利用MATLAB仿真模擬調(diào)制系統(tǒng)MATLAB 的名稱源自 Matrix Laboratory ，專門以矩陣形式處理 數(shù)據(jù)，是目前國際上流行的進(jìn)行科學(xué)研究、工程計(jì)算的軟件，廣泛地 應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工 作中。MATLAB的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)， 只需要輸入不同的參數(shù)就能得到不同情況下的系統(tǒng)性能，而且在結(jié)構(gòu) 的觀測和數(shù)據(jù)的存儲方面也比傳統(tǒng)的方式有優(yōu)勢，因而MATLAB在 通信仿真領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。本文中，我們對模擬調(diào)制系統(tǒng)、數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)等列舉了一些 MATLAB仿真的實(shí)例，作為大家學(xué)習(xí)MATLAB的參考資料，讓讀者 學(xué)會處理具

2、體問題的建模編程方法，逐漸掌握MATLAB的通信系統(tǒng) 仿真。由本章的學(xué)習(xí)我們知道，各種信源所產(chǎn)生的基帶信號并不能在大 多數(shù)信道內(nèi)直接傳輸，而是需要經(jīng)調(diào)制后再送到信道中去。在接受端 就必須通過相反的過程，即解調(diào)。本章中，我們以常規(guī)雙邊帶調(diào)幅 AM 系統(tǒng)為例仿真模擬通信系統(tǒng)的各個(gè)過程。我們假定信號頻率為10Hz,載波頻率為50Hz,采樣率為1000Hz, 信噪比SNR等于3。要求利用MATLAB軟件仿真AM調(diào)制每一點(diǎn)的 波形，包括信息信號、AM信號、載波信號、已調(diào)信號、通過帶通濾 波器后的信號，解調(diào)后的信號；并仿真AM信號頻譜、已調(diào)信號頻 譜與解調(diào)信號頻譜。MATLAB程序如下：% 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅 AM

3、 調(diào)制 a0=2;f0=10;fc=50;snr=3; fs=1000; % 變量定義 t=-50:0.001:50;am1=cos(2*pi*f0*t); % 產(chǎn)生信號頻率為 f0 的基帶信號 am=a0+am1; % 產(chǎn)生 AM 信號 c_am=cos(2*pi*fc*t); % 產(chǎn)生頻率為 fc 的載波 AM_mod=am.*c_am; % 產(chǎn)生調(diào)制信號 am_f=fft(am); % AM 頻域AM_modf=fft(AM_mod); y=awgn(AM_mod,snr); % 疊加噪聲figure(1); hold on;subplot(2,2,l); plot(t,aml); ax

4、is(O 0.4 -2 2); title(基帶信號波形);% 繪圖 subplot(2,2,2); plot(t,am); axis(0 0.4 -2 6); title(AM 信號波形);subplot(2,2,3); plot(t,c_am); axis(0 0.4 -2 2); title(載波信號波形)； subplot(2,2,4); plot(t,AM_mod); axis(0 0.4 -8 8); title(已調(diào)信號波形); hold off;figure(2); hold on;subplot(2,2,1); plot(t,AM_mod); axis(0 0.4 -8 8)

5、; title(已調(diào)信號波形); subplot(2,2,2); plot(t,y); axis(0 0.4 -8 8); title(疊加噪聲后的信號波形);；a=35,65;b=30,70; Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15;N,Wn= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 計(jì)算巴特沃斯數(shù)字濾波器的階數(shù)和 3db 截止頻率B,A=Butter(N,Wn,bandpass); % 計(jì)算巴特沃斯模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分 子、分母多項(xiàng)式系數(shù)向量sig_bandpass=filtfilt(B,A,y); % 帶通濾波后信號subplot(2,2,3)

6、; plot(t,sig_bandpass); axis(0 0.4 -8 8); title(經(jīng)帶通濾波后信 號波形);hold off;AM_dem=sig_bandpass.*c_am;Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; N,Wn= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 同上B,A=Butter(N,Wn,low);AM_demod=filtfilt(B,A,AM_dem) % 低通濾波后信號AM_demodf=fft(AM_demod);subplot(2,2,4); plot(t,AM_demod); axis(0 0.4 0 2

7、); title(解調(diào)信號波形); hold off;f=(0:100000)*fs/100001-fs/2;figure(3); hold on;subplot(3,1,1); plot(f,fftshift(abs(am_f); title(AM 信號頻譜); % 繪圖 subplot(3,l,2); plot(f,fftshift(abs(AM_modf); title(已調(diào)信號頻譜); subplot(3,l,3); plot(f,fftshift(abs(AM_demodf); title(解調(diào)信號頻譜); hold off;其波形如 5- 所示。210-10 0.1 0.2 0.3 0.4基帶信號波形已調(diào)信號波形-2載波信號波形-50 0.1 0.2 0.3 0.4210-10 0.1 0.2 0.3 0.4基帶信號波形已調(diào)信號波形-2載波信號波形-50 0.1 0.2 0.3 0.4圖 l 發(fā)送端信號波形50已調(diào)信號波形50-50 0.1 0.2 0.3 0.40崗疊加噪聲后的信號波形經(jīng)帶通濾波后信號波形0 0.1 0.2 0.3 0.421.510.550已調(diào)信號波形50-50 0.1 0.2 0.3 0.40崗疊加噪聲后的信號波形經(jīng)帶通濾波后信號波形0 0.1 0.2 0.3