湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院試驗(yàn)匯報(bào)班級：15班姓名：董非凡學(xué)號：k成績：試驗(yàn)時(shí)間：年4月21日1.2節(jié)試驗(yàn)地點(diǎn)：試驗(yàn)樓五樓課程名稱：通信原理試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)掌握模擬線性和模擬角調(diào)制信號波形及產(chǎn)生方法掌握模擬線性和模擬角調(diào)制信號頻譜特點(diǎn)掌握模擬線性和模擬角調(diào)制信號解調(diào)方法掌握模擬線性和模擬角調(diào)制系統(tǒng)MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)掌握AM、DSB、SSB、VSB、FM調(diào)制原理和實(shí)現(xiàn)方法試驗(yàn)原理1模擬線性調(diào)制常規(guī)調(diào)制（AM）設(shè)調(diào)制信號為，其平均值。疊加直流后對載波幅值進(jìn)行調(diào)制，就形成了常規(guī)調(diào)幅信號，也稱標(biāo)準(zhǔn)條幅信號或完全調(diào)幅信號，其時(shí)間波形表示式為：式中為載波信號角頻率；為載波信號起始相位。頻域表示式為調(diào)整器模型如圖1所表示：AM時(shí)域波形和頻譜波形如圖2所表示：AM調(diào)制時(shí)、頻域波形雙邊帶調(diào)制（DSB）在消息信號上不附加直流分量，直接用調(diào)制載波幅度，便可得到抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號，簡稱雙邊帶信號。雙邊帶信號時(shí)間波形表示式為：頻域表示式為DSB時(shí)域波形和頻域波形如圖3所表示:單邊帶調(diào)制（SSB）雙邊帶信號時(shí)間波形表示式為：保留上邊帶單邊帶調(diào)制信號為：保留下邊帶單邊帶調(diào)制信號為：上邊帶濾波器為：下邊帶濾波器為：由單邊帶信號頻譜為：殘留邊帶調(diào)制（VSB）在單邊帶調(diào)制和雙邊帶調(diào)制之間有一個折中調(diào)制方法，稱為殘留邊帶調(diào)制。殘留邊帶除了保留一個邊帶絕大部分認(rèn)為還保留領(lǐng)一個邊帶一小部分，即殘留部分。其代價(jià)是傳輸帶寬介于單邊帶信號和雙邊帶信號帶寬之間。VSB時(shí)域表示式為：殘留邊帶信號頻域表示式為：2模擬角調(diào)制寬帶調(diào)頻（FM）設(shè)調(diào)制信號為單頻信號，即，假如調(diào)制信號對載波進(jìn)行頻率調(diào)制，則調(diào)頻信號表示式為：其中調(diào)頻指數(shù)經(jīng)過變換，得到調(diào)頻信號級數(shù)展開式為：調(diào)頻信號頻域表示式：貝塞爾函數(shù)三、程序及程序流程圖（一）試驗(yàn)內(nèi)容1模擬線性調(diào)制解調(diào)設(shè)信源，載波，窄帶高斯噪聲功率為0.1，幅度和頻率值自行設(shè)定。依據(jù)調(diào)制原理，采取腳本語言方式分別實(shí)現(xiàn)AM、DSB、SSB、VSB（殘留為0.2）調(diào)制，畫出已調(diào)信號波形以及其信號功率譜密度。采取相干解調(diào)方式，對上述信號進(jìn)行解調(diào)，畫出解調(diào)信號波形。2模擬角調(diào)制設(shè)信源，載波，調(diào)頻器靈敏度為5Hz/V，載波平均功率為1W，幅度和頻率值自行設(shè)定。畫出調(diào)頻信號波形求出調(diào)頻信號震蕩譜（二）程序及程序流程圖參數(shù)設(shè)置：dt=0.001;%采樣間隔fmax=1;%采樣點(diǎn)最大頻率fc=10;%采樣點(diǎn)中心頻率T=5;N=T/dt;t=[0:N-1]*dt;A1=sqrt(2);ft=A1*cos(2*pi*fmax*t);N0=0.1;%功率密度（1）AM調(diào)制程序%%%AM調(diào)制A=2;s_am=(A+ft).*cos(2*pi*fc*t);BAM=2*fmax;noise=GaussNB(fc,BAM,N0,t);figure(1);subplot(311);plot(t,s_am);holdon;plot(t,A+ft,'r--');title('?T??éùμt?óAMμ÷??D?o??°??°ü??');xlabel('t');s_am_n=s_am+noise;holdon;plot(t,s_am_n,'r-');%%%功率譜密度[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_am);[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_am_n);PSD=(abs(Xf).^2)/T;PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('AMD?o?1|?ê?×');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');%%%AM相干解調(diào)id_amt=s_am_n.*cos(2*pi*fc*t);id_amt=id_amt-mean(id_amt);[f,AMf]=FFT_SHIFT(t,id_amt);[t,id_amt]=RECT_LPF(f,AMf,BAM);title('AMD?o?');xlabel('t');subplot(313);plot(t,id_amt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');title('AM?aμ÷D?o?');xlabel('t');流程圖：AM時(shí)域波形 高斯噪聲噪聲疊加AM信號AM頻域波形解調(diào)（2）DSB調(diào)制程序%DSBμ÷??s_dsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);BDSB=2*fmax;noise=GaussNB(fc,BDSB,N0,t);figure(2);subplot(311);plot(t,s_dsb);holdon;plot(t,s_dsb,'r--');title('?T??éùμt?óDSBD?o?');xlabel('t');s_dsb_n=s_dsb+noise;holdon;plot(t,s_dsb_n,'r--');%%%1|?ê?μ?×?ü?è[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_dsb);[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_dsb_n);PSD=(abs(Xf).^2)/T;PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(t,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('DSBD?o?1|?ê??');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');%%%DSB?à?é?aμ÷id_dsbt=s_dsb_n.*cos(2*pi*fc*t);id_dsbt=id_dsbt-mean(id_dsbt);[f,DSBf]=FFT_SHIFT(t,id_dsbt);[t,id_dsbt]=RECT_LPF(f,DSBf,BDSB);title('DSBD?o?');xlabel('t');subplot(313);plot(t,id_dsbt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');title('DSB?aμ÷D?o?');xlabel('t');程序流程圖：產(chǎn)生DSB時(shí)域信號波形，經(jīng)過高斯噪聲信道，產(chǎn)生噪聲疊加DSB信號，再經(jīng)過傅里葉變換，產(chǎn)生DSB頻域中功率頻譜密度函數(shù)，最終經(jīng)過傅里葉反變換，得到DSB解調(diào)信號波形。（3）SSB調(diào)制程序%SSBμ÷??BSSB=fmax;s_ssb=real(hilbert(ft).*exp(j*2*pi*fc*t));%s_ssb=ft.*cos(2*pi*fc*t)+hilbert(ft).*sin(2*pi*fc*t);niose=GaussNB(fc,BSSB/2,N0,t);figure(3)subplot(311)plot(t,s_ssb);title('SSBD?o?');xlabel('t');s_ssb_n=s_ssb+noise;holdon;plot(t,s_ssb_n,'r--');%%%1|?ê?μ?×?ü?è[f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_ssb);[fn,Xfn]=FFT_SHIFT(t,s_ssb_n);PSD=(abs(Xf).^2)/T;PSDn=(abs(Xfn).^2)/T;subplot(312);plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('SSBD?o?1|?ê?×');xlabel('f');holdon;plot(f,PSDn,'r');%%%SSB?aμ÷id_ssbt=s_ssb_n.*cos(2*pi*fc*t);id_ssbt=id_ssbt-mean(id_ssbt);[f,SSBt]=FFT_SHIFT(t,id_ssbt);[t,ids_mt]=RECT_LPF(f,SSBt,2*fmax);subplot(313);plot(t,ids_mt);holdon;plot(t,ft/2,'r--');title('SSB?aμ÷');xlabel('t');程序流程圖：產(chǎn)生SSB信號時(shí)域波形，然后做上邊帶單邊帶調(diào)制信號和下邊帶單邊帶調(diào)制信號，經(jīng)過傅里葉改變求出SSB信號時(shí)域波形，最終經(jīng)過傅里葉反改變做出解調(diào)信號時(shí)域波形。（4）VSB調(diào)制程序%%VSBμ÷??vsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);BVSB=1.2*fmax;[f,vsbf]=FFT_SHIFT(t,vsb);[t,s_vsb]=vsbmd(f,vsbf,0.2*fmax,1.2*fmax,fc);noise=GaussNB(fc,BVSB,N0,t);figure(4)subplot(221)plot(t,s_vsb);title('VSBD?o?');xlabel('t');s_vsb_n=s_vsb+noise;subplot(222)%holdonplot(t,s_vsb_n,'r--');title('′???éùμ?VSBD?o?');xlabel('t');%%%1|?ê?×?ü?è[f,sf]=FFT_SHIFT(t,s_vsb);PSD=(abs(sf).^2)/T;subplot(223)plot(f,PSD);axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSD)]);title('VSBD?o?1|?ê?×');xlabel('f');subplot(224)[f,sfn]=FFT_SHIFT(t,s_vsb_n);PSDn=(abs(sfn).^2)/T;holdonplot(f,PSDn,'r');axis([-2*fc2*fc01.5*max(PSDn)]);title('′???éùμ?1|?ê?×');%VSB?aμ÷vsbd=s_vsb_n.*cos(2*pi*fc*t);vsbd=vsbd-mean(vsbd);[f,VSBf]=FFT_SHIFT(t,vsbd);[t,vsb_t]=RECT_LPF(f,VSBf,2*fmax);figure(5)plot(t,vsb_t);title('VSB?à?é?aμ÷');holdonplot(t,-ft/2,'r')程序流程圖：作出VSB調(diào)制信號，經(jīng)過高斯白噪聲通道，得到帶有噪聲VSB信號，分別對VSB調(diào)制信號和帶有噪聲VSB信號進(jìn)行傅里葉變換，得到VSB功率譜密度函數(shù)和帶噪聲VSB信號功率譜密度，最終分別進(jìn)行傅里葉逆變換，得到VSB解調(diào)信號和帶噪聲VSB信號。FM調(diào)制程序%%FMμ÷??oí?aμ÷Kf=5;%FMμ÷??mti=1/2/pi/fmax*sin(2*pi*fmax*t);FMt=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*Kf*mti);figure(6);subplot(311);plot(t,FMt);holdon;plot(t,ft,'r--');xlabel('t');ylabel('FMD?o?');subplot(312);[f,sf]=FFT_SHIFT(t,FMt);plot(f,abs(sf));axis([-252503]);xlabel('f');ylabel('μ÷?μD?o??è?×');%%%FM?aμ÷N=length(FMt);dFMt=zeros(1,N);fork=1:N-1dFMt(k)=(FMt(k+1)-FMt(k))/dt;endenvlp=A*2*pi*Kf*ft+A*2*pi*fc;subplot(313);plot(t,dFMt);holdon;plot(t,envlp,'r--');xlabel('t