基于matlab载波同步仿真说明书

洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手通信系统综合设计与实践洗手洗手洗手题目基于MATLAB载波同步仿真院（系）名称信息工程学院通信系专业名称通信工程学生姓名赵鸿飞曹优宁封蒙蒙学生学号120310002212031000101203100040指导教师洗手洗手2013年6月2日洗手洗手通信系统综合设计与实践第1页基于MATLAB载波同步仿真洗手洗手摘要洗手从载波相位调制解调原理出发,理论分析了载波频率漂移对解调结果的影响通过对解调公式的推导及分析,给出了频率漂移对解调结果影响的公式结果表明,当混频基频信号的频率与载波频率存在微小频差时,解调结果将出现低频调制,严重影响解调效果BEEF仿真及实验验证结果与理论分析完全吻合洗手关键词BEEF载波相位调制解调洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手目录洗手摘要I洗手第一章概述1洗手一课题内容1洗手二设计目的1洗手三设计要求1洗手四开发工具1洗手第二章系统理论设计2洗手一振幅调制产生原理2洗手二调幅电路方案分析2洗手三信号解调思路3洗手通信系统综合设计与实践第2页第三章MATLAB仿真5洗手一载波信号与调制信号分析5洗手二设计FIR数字低通滤波器7洗手三AM解调9洗手四结果分析15洗手4心得体会15洗手5致谢16洗手6参考文献16洗手洗手洗手洗手洗手第一章概述洗手一课题内容洗手1设计AM信号实现的MATLAB程序，吃饭输出调制信号、BEEF载波信号以及已调信号波形以及频谱图，吃饭并改变参数观察信号变化情况，吃饭进行实验分析。洗手洗手2设计AM信号解调实现的MATLAB程序，吃饭输出并观察解调信号波形，吃饭分析实验现象。洗手洗手二设计目的洗手1掌握振幅调制和解调原理。洗手洗手2学会MATLAB仿真软件在振幅调制和解调中的应用。洗手洗手3掌握参数设置方法和性能分析方法。洗手洗手4通过实验中波形的变换，吃饭学会分析实验现象。洗手洗手三设计要求洗手利用MATLAB软件进行振幅调制和解调程序设计，吃饭输出显示调制信号、BEEF载波信号以及已调信号波形，吃饭并输出显示三种信号频谱图。洗手对产生波形进行分析，吃饭并通过参数的改变，吃饭观察波形变化，吃饭分析实验现象。洗手洗手四开发工具洗手计算机、BEEFMATLAB软件、BEEF相关资料洗手洗手洗手洗手通信系统综合设计与实践第3页洗手通信系统综合设计与实践第4页洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手第二章系统理论设计洗手一振幅调制产生原理洗手所谓调制，吃饭就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，吃饭再由天线发射出去。洗手这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，吃饭也叫载波。洗手振幅调制，吃饭就是由调制信号去控制高频载波的振幅，吃饭直至随调制信号做线性变化。洗手全调幅或常规调幅，吃饭简称为调幅（AM）。洗手在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；BEEF在时域中，吃饭已调波包络与调制信号波形呈线性关系。洗手洗手设正弦载波为洗手COS0TAT式中，吃饭A为载波幅度；BEEF为载波角频率；BEEF为载波初始相位通常假设0洗手0调制信号（基带信号）为。洗手根据调制的定义，吃饭振幅调制信号（已调信号）TM一般可以表示为洗手COSTS设调制信号的频谱为，吃饭则已调信号的频谱BEEF洗手TMTSMMS洗手2CCMAS二调幅电路方案分析洗手标准调幅波（AM）产生原理BEEF调制信号是只来来自信源的调制信号（基带信号），吃饭这些信号可以是模拟的，吃饭可也以是数字的。洗手为首调制的高频振荡信号可称为载波，吃饭它可以是正弦波，吃饭亦可以是非正弦波如周期性脉冲序列。洗手载波由高频信号源直接产生即可，吃饭然后经过高频功率放大器进行放大，吃饭作为调幅波的载波，吃饭调制信号由低频信号源直接产生，吃饭二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。洗手洗手设载波信号的表达式为TCOS，吃饭调制信号的表达式为TATMMCOS，吃饭则调幅信号的表达式为TTMATSCAMOS0洗手洗手TCOSTMAM0A通信系统综合设计与实践第5页图51标准调幅波示意图洗手三信号解调思路洗手从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，吃饭又称为检波。洗手对于振幅调制信号，吃饭解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。洗手解调是调制的逆过程。洗手可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，吃饭让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。洗手洗手洗手第三章MATLAB仿真洗手一载波信号与调制信号分析洗手T10000011BEEF洗手A010BEEF载波信号振幅洗手F6000BEEF载波信号频率洗手W0FPIBEEF洗手UCA0COSW0TBEEF载波信号洗手FIGURE1BEEF洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTT,UCBEEF洗手TITLE载频信号波形BEEF洗手AXIS0,001,15,15BEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手Y1FFTUCBEEF对载波信号进行傅里叶变换洗手PLOTABSY1BEEFTITLE载波信号频谱BEEF洗手AXIS5800,6200,0,1000000BEEF洗手000010002000300040005000600070008000900110010低低低低低低5800585059005950600060506100615062000510X105低低低低低低洗手洗手图61载波信号洗手洗手调制信号洗手T10000011BEEF洗手A15BEEF调制信号振幅洗手F6000BEEF载波信号频率洗手W0FPIBEEF洗手通信系统综合设计与实践第6页MESA1COS0001W0TBEEF调制信号洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTT,MESBEEF洗手XLABELT,TITLE调制信号BEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手Y2FFTMESBEEF对调制信号进行傅里叶变换洗手PLOTABSY2BEEF洗手TITLE调制信号频谱BEEF洗手AXIS198000,202000,0,1000000BEEF洗手洗手1080604020020406081505T低低低低19819851991995220052012015202X1050510X105低低低低低低洗手洗手如图62调制信号洗手AM已调信号洗手T10000011BEEF洗手A010BEEF载波信号振幅洗手A15BEEF调制信号振幅洗手A23BEEF已调信号振幅洗手F3000BEEF载波信号频率洗手W02FPIBEEF洗手M015BEEF调制度洗手MESA1COS0001W0TBEEF消调制信号洗手UAMA21MMESCOSW0TBEEFAM已调信号洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTT,UAMBEEF洗手GRIDONBEEF洗手TITLEAM调制信号波形BEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手Y3FFTUAMBEEF对AM已调信号进行傅里叶变换洗手PLOTABSY3,GRIDBEEF洗手TITLEAM调制信号频谱BEEF洗手AXIS5950,6050,0,500000BEEF洗手通信系统综合设计与实践第7页10806040200204060811050510AM低低低低低低59505960597059805990600060106020603060406050012345X105AM低低低低低低洗手如图63AM已调信号洗手二设计FIR数字低通滤波器洗手FIR滤波器比鞥采用间接法，吃饭常用的方法有窗函数法、BEEF频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。洗手对于线性相位滤波器，吃饭经常采用FIR滤波器。洗手洗手对于数字高通、BEEF带通滤波器的设计，吃饭通用方法为双线性变换法。洗手可以借助于模拟滤波器的频率转换设计一个所需类型的过渡模拟滤波器，吃饭再经过双线性变换将其转换策划那个所需的数字滤波器。洗手具体设计步骤如下BEEF洗手（1）确定所需类型数字滤波器的技术指标。洗手洗手（2）将所需类型数字滤波器的边界频率转换成相应的模拟滤波器的边界频率，吃饭转换公式为2/TTAN05洗手3将相应类型的模拟滤波器技术指标转换成模拟低通滤波器技术指标。洗手洗手（4）设计模拟低通滤波器。洗手洗手（5）通过频率变换将模拟低通转换成相应类型的过渡模拟滤波器。洗手洗手（6）采用双线性变换法将相应类型的过渡模拟滤波器转换成所需类型的数字滤波器。洗手洗手我们知道，吃饭脉冲响应不变法的主要缺点是会产生频谱混叠现象，吃饭使数字滤波器的频响偏离模拟滤波器的频响特性。洗手为了克服之一缺点，吃饭可以采用双线性变换法。洗手洗手下面我们介绍用窗函数法设计FIR滤波器的步骤。洗手如下BEEF（1）根据对阻带衰减及过渡带的指标要求，吃饭选择串窗数类型（矩形窗、BEEF三角窗、BEEF汉宁窗、BEEF哈明窗、BEEF凯塞窗等），吃饭并估计窗口长度N。洗手先按照阻带衰减选择窗函数类型。洗手原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下，吃饭尽量选择主瓣的窗函数。洗手洗手（2）构造希望逼近的频率响应函数。洗手洗手（3）计算HN。洗手洗手（4）加窗得到设计结果。洗手洗手低通滤波器的性能指标BEEF通带边界频率FP300HZ，吃饭阻带截止频率FC320HZ，吃饭阻带最小衰减AS100DB,通带最大衰减AP1DB洗手在MATLAB中，吃饭可以利用函数FIR1设计FIR滤波器，吃饭利用函数BUTTER,CHEBY1和ELLIP设计IIR滤波器，吃饭利用MATLAB中的函数FREQZ画出各步步器的频率响应。洗手HNFIR1M，吃饭WC，吃饭WINDOW，吃饭可以指定窗函数向量WINDOW。洗手如果缺省WINDOW参数，吃饭则FIR1默认为哈明窗。洗手其中可选的窗函数有RECTANGULARBARLRTTHAMMINGHANNBLACKMAN窗，吃饭其相应的都有实现函数。洗手洗手通信系统综合设计与实践第8页MATLAB信号处理工具箱函数BUTTPBUTTORBUTTER是巴特沃斯滤波器设计函数，吃饭其有5种调用格式，吃饭本课程设计中用到的是N,WCBUTTERN,WC,RP,AS,S,该格式用于计算巴特沃斯模拟滤波器的阶数N和3DB截止频率WC。洗手洗手MATLAB信号处理工具箱函数CHEBLAP,CHEBLORD和CHEEBY1是切比雪夫I型滤波器设计函数。洗手我们用到的是CHEEBY1函数，吃饭其调用格式如下BEEF洗手B,ACHEBY1N,RP,WPO,FTYPR洗手B,ACHEBY1N,RP,WPO,FTYPR,S洗手函数BUTTER,CHEBY1和ELLIP设计IIR滤波器时都是默认的双线性变换法，吃饭所以在设计滤波器时只需要代入相应的实现函数即可。洗手下面我们将给出FIR数字滤波器的主要程序。洗手洗手洗手FIR低通滤波器洗手FT2000BEEF采样频率洗手FPTS100120BEEF通带边界频率FP100HZ，吃饭阻带截止频率FS120HZ洗手MAG10BEEF洗手DEV001005BEEF通带波动1，吃饭阻带波动5洗手N21,WN21,BETA,FTYPEKAISERORDFPTS,MAG,DEV,FTBEEFKAISERORD估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数洗手B21FIR1N21,WN21,KAISERN211,BETABEEF由FIR1设计滤波器洗手H,WFREQZB21,1BEEF得到频率响应洗手PLOTW/PI,ABSHBEEF洗手GRIDON洗手TITLEFIR低通滤波器BEEF洗手洗手0010203040506070809100204060811214FIR低低低低低洗手洗手洗手如图66FIR低通滤波器洗手三AM解调洗手T10000011BEEF洗手A010BEEF载波信号振幅洗手A15BEEF调制信号振幅洗手通信系统综合设计与实践第9页A23BEEF已调信号振幅洗手F3000BEEF载波信号频率洗手W02FPIBEEF洗手M015BEEF调制度洗手K05BEEFDSB前面的系数洗手MESA1COS0001W0TBEEF调制信号洗手UAMA21MMESCOSW0TBEEFAM已调信号洗手DAMUAMCOSW0TBEEF对AM调制信号进行解调洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTT,DAMBEEF洗手GRIDONBEEF洗手TITLE滤波前AM解调信号波形BEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手Y5FFTDAMBEEF对AM解调信号进行傅里叶变换洗手PLOTABSY5,GRIDBEEF洗手TITLE滤波前AM解调信号频谱BEEF洗手AXIS187960,188040,0,200000BEEF洗手10806040200204060810246低低低AM低低低低低低1879618797187981879918818801188021880318804X1050051152X105低低低AM低低低低低低洗手洗手如图67AM解调信号洗手AM解调信号FIR滤波洗手T10000011BEEF洗手A010BEEF载波信号振幅洗手A15BEEF调制信号振幅洗手A23BEEF已调信号振幅洗手F6000BEEF载波信号频率洗手W0FPIBEEF洗手M015BEEF调制度洗手洗手UCA0COSW0TBEEF载波信号洗手SUBPLOT5,2,1BEEF洗手PLOTT,UCBEEF洗手通信系统综合设计与实践第10页TITLE载波信号BEEF洗手AXIS0,001,15,15BEEF洗手T1FFTUCBEEF傅里叶变换洗手SUBPLOT5,2,2BEEF洗手PLOTABST1BEEF洗手TITLE载波信号频谱BEEF洗手AXIS5800,6200,0,1000000BEEF洗手MESA1COS0001W0TBEEF调制信号洗手SUBPLOT5,2,3BEEF洗手PLOTT,MESBEEF洗手TITLE调制信号BEEF洗手T2FFTMESBEEF洗手SUBPLOT5,2,4BEEF洗手PLOTABST2BEEF洗手TITLE调制信号频谱BEEF洗手AXIS198000,202000,0,2000000BEEF洗手UAMA21MMESCOSW0TBEEFAM已调信号洗手SUBPLOT5,2,5BEEF洗手PLOTT,UAMBEEF洗手TITLE已调信号BEEF洗手T3FFTUAMBEEF洗手SUBPLOT5,2,6BEEF洗手PLOTABST3BEEF洗手TITLE已调信号频谱BEEF洗手AXIS5950,6050,0,500000BEEF洗手DAMUAMCOSW0TBEEF对AM已调信号进行解调洗手SUBPLOT5,2,7BEEF洗手PLOTT,DAMBEEF洗手TITLE滤波前的AM解调信号波形BEEF洗手T4FFTDAMBEEF求AM信号的频谱洗手SUBPLOT5,2,8BEEF洗手PLOTABST4BEEF洗手通信系统综合设计与实践第11页TITLE滤波前的AM解调信号频谱BEEF洗手AXIS187960,188040,0,200000BEEF洗手洗手洗手Z21FFTFILTB21,DAMBEEFFIR低通滤波洗手SUBPLOT5,2,9BEEF洗手PLOTT,Z21,RBEEF洗手TITLE滤波后的AM解调信号波形BEEF洗手T5FFTZ21BEEF求AM信号的频谱洗手SUBPLOT5,2,10BEEF洗手PLOTABST5,RBEEF洗手TITLE滤波后的AM解调信号频谱BEEF洗手AXIS198000,202000,0,200000BEEF洗手000100200300400500600700800900110010低低低低58058505905950600605061061506200510X105低低低低低低1080604020020406081505低低低低19819851919522052012015202X105012X106低低低低低低108060402002040608110010低低低低595059605970598059060060106020603060406050024X105低低低低低低10806040200204060810510低低低低AM低低低低低低1879618797187981879181801180218031804X105012X105低低低低AM低低低低低低1080604020020406081505低低低低AM低低低低低低19819851919522052012015202X105012X105低低低低AM低低低低低低洗手洗手如图69AM解调信号FIR低通滤波洗手AM解调信号FIR滤波加噪洗手T10000011BEEF洗手A010BEEF载波信号振幅洗手A15BEEF调制信号振幅洗手A23BEEF已调信号振幅洗手洗手F6000BEEF载波信号频率洗手W0FPIBEEF洗手M015BEEF调制度洗手UCA0COSW0TBEEF载波信号洗手SUBPLOT5,2,1BEEF洗手PLOTT,UCBEEF洗手TITLE载波信号BEEF洗手AXIS0,001,15,15BEEF洗手T1FFTUCBEEF傅里叶变换洗手通信系统综合设计与实践第12页SUBPLOT5,2,2BEEF洗手PLOTABST1BEEF洗手TITLE载波信号频谱BEEF洗手AXIS5800,6200,0,1000000BEEF洗手洗手MESA1COS0001W0TBEEF调制信号洗手SUBPLOT5,2,3BEEF洗手PLOTT,MESBEEF洗手TITLE调制信号BEEF洗手T2FFTMESBEEF洗手SUBPLOT5,2,4BEEF洗手PLOTABST2BEEF洗手TITLE调制信号频谱BEEF洗手AXIS198000,202000,0,2000000BEEF洗手洗手洗手UAM1A21MMESCOSW0TBEEFAM已调信号洗手SUBPLOT5,2,5BEEF洗手PLOTT,UAM1BEEF洗手TITLE已调信号BEEF洗手T3FFTUAM1BEEF洗手SUBPLOT5,2,6BEEF洗手PLOTABST3BEEF洗手TITLE已调信号频谱BEEF洗手AXIS5950,6050,0,500000BEEF洗手洗手洗手SN120BEEF信噪比洗手DB1A12/210SN1/10BEEF计算对应噪声方差洗手N1SQRTDB1RANDNSIZETBEEF生成高斯白噪声洗手UAMN1UAM1BEEF洗手洗手通信系统综合设计与实践第13页DAMUAMCOSW0TBEEF对AM已调信号进行解调洗手SUBPLOT5,2,7BEEF洗手PLOTT,DAMBEEF洗手TITLE滤波前的AM解调信号波形BEEF洗手T4FFTDAMBEEF求AM信号的频谱洗手SUBPLOT5,2,8BEEF洗手PLOTABST4BEEF洗手TITLE滤波前的AM解调信号频谱BEEF洗手AXIS187960,188040,0,200000BEEF洗手洗手洗手Z21FFTFILTB21,DAMBEEFFIR低通滤波洗手SUBPLOT5,2,9BEEF洗手PLOTT,Z21,RBEEF洗手TITLE滤波后的AM解调信号波形BEEF洗手T5FFTZ21BEEF求AM信号的频谱洗手SUBPLOT5,2,10BEEF洗手PLOTABST5,RBEEF洗手TITLE滤波后的AM解调信号频谱BEEF洗手AXIS198000,202000,0,200000BEEF洗手洗手00005001低低低低580059006000610062000510X105低低低低低低1050051505低低低低1981992201202X105012X106低低低低低低105005110010低低低低59506000605005X105低低低低低低105005110010低低低低AM低低低低低低18796187981881880218804X105012X105低低低低AM低低低低低低1050051505低低低低AM低低低低低低1981992201202X105012X105低低低低AM低低低低低低洗手洗手洗手洗手洗手洗手四结果分析洗手本设计圆满的完成了对AM信号实现调制与解调，吃饭与课题的要求十分相符；BEEF也较好的完成了对AM信号的时域分析，吃饭通过FFT变换，吃饭得出了调制信号和解调信号的频谱图；BEEF在滤波这一部分，吃饭课题主要是从巴特沃斯滤波器入手来设计低通滤波器等入手，吃饭实现了预期的滤波效果。洗手在设计FIR低通滤波器的时候，吃饭通带边界频率设通信系统综合设计与实践第14页定为载波信号频率FPF，吃饭阻带截止频率FSF20,采样频率FT8F；BEEF在设计IIR低通滤波器的时候，吃饭通带边界频率设定为FPF50，吃饭阻带截止频率FSF，吃饭采样频率FT10F。洗手这样设定后，吃饭在改变载波信号频率的时候就有可能使滤波器无法进行正常的滤波，吃饭从而得不到正确的结果。洗手载波频率F可以选的高一些，吃饭在设计的时候时间采样T的间隔就要大一些。洗手洗手洗手洗手4心得体会洗手调制与解调技术是通信电子线路课程中一个重要的环节，吃饭也是实现通信必不可少的一门技术，吃饭也是通信专业学生必须掌握的一门技术。洗手课题在这里是把要处理的信号当做一种