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文檔簡介
第第頁數(shù)字信號處理MATLAB程序
例題3.1.1
Fm=10;Fc=100;Fs=500;k=0:199;t=k/Fs;
x=sin(2*pi*Fm*t);y=x.*cos(2*pi*Fc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);
subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y)));實驗所得的圖像如下圖所示:
實驗內(nèi)容
1.實現(xiàn)抑制載波的幅度調(diào)制。已調(diào)信號y(t)x(t)cos(ct),式中x(t)為調(diào)制信號;
cos(ct)rad/s
為載波信號。此處可取x(t)cos(mt),c80rad/s,m10
。
(1)分析調(diào)制信號x(t)的頻譜,繪出其時域波形和頻譜。Matlab程序如下:Fs=1000;Fc=40;N=1000;
wc=80*pi;n=0:N-2;t=n/Fs;
x=cos(10*pi*pi*t);y=x.*cos(wc*t);z1=fft(x,256);
subplot(2,1,1);plot(t,x);legend('x(t)的時域波形');
subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z1)));legend('x(t)的頻譜');實驗所得圖形如下:
(2)分析已調(diào)信號y(t)的頻譜,繪出其時域波形和頻譜。Matlab程序如下:Fs=1000;Fc=40;N=1000;n=0:N-2;t=n/Fs;
x=cos(10*pi*pi*t);
y=modulate(x,Fc,Fs,'am');z=fft(y,256);
subplot(2,1,1);plot(t,y);legend('y(t)的時域波形');
subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z)));legend('y(t)的頻域波形
')
(3)設(shè)計低通濾波器并應(yīng)用filter函數(shù),實現(xiàn)信號同步解調(diào)設(shè)計的低通濾波器為cheby1型低通濾波器,技術(shù)參數(shù)為:wp=0.2*pi,ws=0.6*pi,Ap=1Db,As=25dB調(diào)制:
[N,wc]=cheb1ord(0.2*pi,0.6*pi,1,25,’s’);[num,den]=cheby1(N,1,wc,’s’);[b,a]=bilinear(num,den,0.5);x=cos(10*pi*pi*t);y=x.*cos(80*pi*t);w1=filter(b,a,y);plot(w1);Y=fft(w1);
plot(w1);axis([0500-11]);
調(diào)制后的波形如下圖:
解調(diào):
[N,wc]=cheb1ord(0.2*pi,0.6*pi,1,25,'s');[num,den]=cheby1(N,1,wc,'s');[b,a]=bilinear(num,den,0.5);x=cos(10*pi*pi*t);y=x.*cos(80*pi*t);w1=filter(b,a,y);plot(w1);Y=fft(w1);
Q=demod(Y,Fc,Fs,'am');plot(t,Q);
axis([0.30.5-0.10.1]);解調(diào)后的波形如下圖:
2.實現(xiàn)含有載波的幅度調(diào)制。已調(diào)信號y(t)[Amx(t)]cos(ct),A1,m0.5,觀察調(diào)制結(jié)果,與抑制載波的幅度調(diào)制有什么不同?
Matlab程序:
Fm=10;Fc=100;Fs=1000;N=1000;k=0:N-1;t=k/Fs;
x=sin(2*pi*Fm*t);subplot(3,1,1);plot(t,x);xlabel('t(s)');
title('Modulatesignal');y=modulate(x,Fc,Fs,'am');subplot(3,1,2);plot(t,y);xlabel('t(s)');
選取
title('Modulateedsignal(AM)');y1=(1+0.5*x).*sin(100*pi*t);subplot(3,1,3);plot(t,y1);xlabel('t(s)');
title('Modulateedsignal');兩種調(diào)制結(jié)果如下:
(3)實現(xiàn)含有載波的幅度調(diào)制y(t)[Amx(t)]cos(ct),調(diào)制信號為
t
t
t04t04
t
3t04
t04t
3t04
x(t)tt0
t
3t4
t04
設(shè)t05s,載波為cos(ct)cos(100t),取A1,m0.8。(1)分析調(diào)制信號x(t)的頻譜,繪出其時域波形和頻譜。(2)分析已調(diào)信號y(t)的頻譜,繪出其時域波形和頻譜。①Matlab程序為:Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2;
t=0.5/4:0.001:1.5/4;x=t;
z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);gridon;legend('x(t)=t的時域波形');
subplot(4,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z1)));gridon;legend('x(t)=t時的頻譜');y=(1+0.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);
subplot(4,1,3);plot(t,y);
gridon;legend('y(t)的時域波形');
subplot(4,1,4);plot([-128:127],fftshift(abs(z)));gridon;legend('y(t)的頻域波形');實驗圖形如下圖所示:
②Matlab程序為:Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2;
t=0.5/4:0.001:1.5/4;t0=0.5;x=-t+t0/4;
z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);gridon;legend('x(t)=-t+t0/4的時域波形');
subplot(4,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z1)));gridon;legend('x(t)=-t+t0/4時的頻譜');y=(1+0.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);
subplot(4,1,3);plot(t,y);
gridon;legend('y(t)的時域波形');
subplot(4,1,4);plot([-128:127],fftshift(abs(z)));gridon;legend('y(t)的頻域波形');實驗圖形如下圖所示:
③Matlab程序為:Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2;
t=0.5/4:0.001:1.5/4;t0=0.5;x=t-t0;z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);
gridon;legend('x(t)=t-t0的時域波形');subplot(4,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z1)));gridon;legend('x(t)=t-t0時的頻譜');y=(1+0.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);
subplot(4,1,3);plot(t,y);
gridon;legend('y(t)的時域波形');
subplot(4,1,4);plot([-128:127],fftshift(abs(z)));gridon;legend('y(t)的頻域波形');
實驗圖形如下圖所示:
(3)若傳輸中有噪聲加入。生成噪聲信號0.1*randn(1,N),疊加在已調(diào)信號y(t)上,觀察其時域波形和頻譜。wc=80*pi;t=0.5/4:0.001:1.5/4;N=length(t);x1=t;
y1=(1+0.8*x1).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z1=fft(y1,256);subplot(3,2,1);plot(t,y1);
gridon;legend('x(t)=t的時域波形');
subplot(3,2,2);plot([-128:127],fftshift(abs(z1)));
gridon;legend('x(t)=t的頻域波形');x2=-t+t0/4;
y2=(1+0.8*x2).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z2=fft(y2,256);subplot(3,2,3);plot(t,y1);
gridon;legend('x(t)=-t+t0/4的時域波形');subplot(3,2,4);plot([-128:127],fftshift(abs(z2)));gridon;legend('x(t)=-t+t0/4的頻域波形');x3=t-t0;
y3=(1+0.8*x3).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z3=fft(y3,256);subplot(3,2,5);plot(t,y3);
gridon;legend('x(t)=t-t0的時域波形');subplot(3,2,6);plot([-128:127],fftshift(abs(z3)));gridon;legend('x(t)=t-t0的頻域波形');
實驗圖形如下圖所示:
4.實現(xiàn)頻分復用(FDMA)。已知三個已調(diào)制信號aip[k],經(jīng)幅度調(diào)制而產(chǎn)生的
3
FDMA信號為s[k]
i1
aip[k]cos(
ki
4
)
式中:ai為常數(shù);p[k]為具有窄帶特性的Hanning信號,其定義為
0.5)0kN10.5
N12k
p[k]
0其他
若將此已調(diào)信號通過信道傳輸,描述該信道的模型為宜全通系統(tǒng),其差分方程為
y[k]1.1172y[k1]0.9841y[k2]0.4022y[k3]0.2247y[k44]0.2247x[k]0.4022x[k1]0.9841x[k2]1.1172x[k3]x[k3]
已調(diào)信號s(k)通過該信道后,得到的接收信號為y(k)s(k)*h(k)。1
N=75;k=0:N-1;n=length(k);
p=0.5-0.5*cos(2*pi*k./(N-1));z1=fft(p,n);
subplot(2,1,1);plot(k,p);gridon;legend('p(k)的時域波形');
subplot(2,1,2);plot(k,fftshift(abs(z1)));gridon;legend('p(k)的頻譜
');
2
N=75;k=0:N-1;
n=length(k);
p=0.5-0.5*cos(2*pi*k./(N-1));
s=p.*(cos(pi*k/4)+2*cos(pi*k/2)+3*cos(3*pi*k/4));z2=fft(s,n);
subplot(2,1,1);plot(k,s);gridon;legend('s(k)的時域波形');
subplot(2,1,2);plot(k,fftshift(abs(z2)));gridon;legend('s(k)的頻譜
');
3
頻率響應(yīng)特性
a=[1-1.11720.9842-0.40220.2
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