基于MATLAB的数字信号处理说明书

1洗手基于MATLAB的高频信号调制洗手引言洗手用调制信号去控制高频振荡器的幅度，吃饭使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化，吃饭这一过程叫做调制。洗手经过幅度调制后的高频振荡称为幅度调制波简称调幅波。洗手根据频谱结构的不同可分为BEEF普通调幅AM波、BEEF抑制载波的双边带调幅DSBSCAM波、BEEF抑制载波的单边带调幅SSBSCAM波。洗手洗手摘要洗手实验研究范围包括对于调制深度M取值范围的研究，吃饭单频和多频信号的振幅调制以及频谱的研究，吃饭对比标准已调波和双边单以及单边带频谱和功率利用的区别和效率问题。洗手洗手ABSTRACT洗手FORTHESTUDYOFTHEMODULATIONDEPTHMRANGEINCLUDINGTHEEXPERIMENT,AMPLITUDEMODULATIONANDSINGLEFREQUENCYANDMULTIFREQUENCYSIGNALANDTHESPECTRUMOFTHEMODULATEDWAVE,COMPAREDTOTHESTANDARDANDTHEBILATERALANDSINGLESIDEBANDSPECTRUMANDPOWERUTILIZATIONOFTHEDIFFERENCEANDEFFICIENCYPROBLEM洗手洗手洗手洗手洗手洗手一实验原理说明洗手调制波的表达式洗手2在载波为，吃饭调制电压为时，吃饭且满足，COSTWUUCTUUCOSCW吃饭可以得到调幅信号的表达式为。洗手对于多频的MCCAM1调制信号，吃饭则调幅波表达式为1COSNNTTF。洗手洗手1NCNCAMTWTUU2调幅波的频谱洗手调幅波不是一个简单的正弦波形。洗手在单一频率的正弦信号的调制情况下，吃饭调幅波如前所描述。洗手将其用三角公式展开，吃饭可得洗手洗手可见,单一频率信号调制的调幅波包含三个频率分量,由三个高频正弦波叠加而成。洗手调制信号的幅度及频率信息只含在边频分量中。洗手洗手对于多频调制信号而言，吃饭调制电压为，吃饭则相应的COS1TWUUN调幅波表示为洗手洗手双边带信号洗手在调制过程中，吃饭将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号，吃饭简称双边带信号。洗手它可用载波与调制信号相乘得到，吃饭其表示式为。洗手单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤TWUKUCCOS除一个边带或在调制过程中，吃饭直接将一个边带抵消而成。洗手单频调制时，吃饭。洗手上边带为,下边带为CUDSBUKTWUUCSBO洗手TWUCOS二、BEEF实验过程分析洗手单频信号的调制分析洗手TMTUMTTUCCCCCCAM2OS2OS1COSCOSAMCNNUTUTT3设单频调制信号U2COSWT,W2PIF,F300HZ,载波信号UC4COSWCT），吃饭WC2PIFC,FC10KHZM为调制深度，吃饭，吃饭KUCM为比例常数，吃饭一般由调制电路的参数决定。洗手洗手当M取不同的值时，吃饭AM调幅波的包络图不同。洗手具体分析如下BEEF洗手在MATLAB中编写程序如图211所示洗手洗手FC100000BEEF载波频率洗手F300BEEF调制信号频率洗手M（填写）BEEF调制指数洗手T01E7002BEEF采样间隔洗手U2COS2PIFTBEEF调制信号洗手UC4COS2PIFCTBEEF载波信号洗手UAM1MU/2UCBEEF已调波信号洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTT,UBEEF洗手TITLE调制信号BEEF洗手GRIDBEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTT,UAMBEEF洗手TITLE已调信号BEEF洗手GRIDBEEF洗手图211洗手当M0时，吃饭实验结果如图212所示；BEEF洗手4洗手图212洗手当M05时，吃饭实验结果如图213所示洗手洗手图213洗手当M09时，吃饭实验结果如图214所示洗手5洗手图214洗手当M1时，吃饭实验结果如图215所示；BEEF洗手洗手图215洗手当M12时，吃饭实验结果如图216所示洗手6洗手图216洗手当M2时，吃饭实验结果如图217所示；BEEF洗手洗手图217洗手实验结果分析BEEF洗手调制系数M反映了调幅的强弱程度，吃饭一般M的值越大调幅深度越深。洗手当M0时，吃饭表示未调幅，吃饭即无调副作用；BEEF当M1时，吃饭调制系数7的百分比达到100，吃饭包络振幅UMUC,此时包络振幅的最小值UAM|MIN0BEEF当M1时，吃饭已调波的包络形状与调制信号不一样，吃饭产生了严重的包络失真，吃饭这种情况我们称为过量调幅，吃饭实际应用中必须尽量避免。洗手当0M1时，吃饭已调波波形的包络与调制信号的波形一致，吃饭表明调制信号记载在调幅波的包络中。洗手因此，吃饭在振幅调制过程中为了避免产生过量调幅失真，吃饭保证已调波的包络真实地反映出调制信号的变化规律，吃饭要求调制系数M必须满足BEEF0M1。洗手洗手在载波为，吃饭调制电压为时，吃饭且满足，COSTWUUCTUUCOSCW吃饭可以得到调幅信号的表达式为。洗手洗手CCAM1在接下来研究多个频率的调制信号的振幅调制时，吃饭将严格注意M的取值，吃饭确保已调波波形不失真的输出。洗手洗手实验过程中发现的问题BEEF洗手由于载波信号频率很大，吃饭使得在绘图过程中每个周期的时间很短，吃饭这样得到的图形是一条蓝带，吃饭看不出明显的余弦波。洗手洗手当095M1时，吃饭其已调信号的波形基本就和M1时的已调信号波形一致，吃饭分析原因是因为载波信号频率过大，吃饭时间周期太短，吃饭当时间间隔精度不是很高时，吃饭就会看到一段UAM为零的时间段，吃饭这样会影响对M有效范围的确定。洗手洗手洗手多频信号的调制分析洗手实际的调制信号比较复杂，吃饭是含有多个频率的限带信号。洗手接下来将会对多频信号进行振幅调制与频谱的分析。洗手洗手1多频信号的振幅调制洗手8源程序洗手FC10000BEEF载波频率洗手F1300BEEFF2200BEEFF3150BEEF各调制信号频率洗手A120BEEFA215BEEFA330BEEF各调制信号振幅洗手M103BEEFM205BEEFM3065BEEF各调制信号调制指数洗手TS0000001BEEF时间间隔洗手T002TS002BEEF时间范围取值洗手UC40COS2PIFCTBEEF载波洗手U1A1COS2PIF1TBEEF调制信号U1洗手U2A2COS2PIF2TBEEF调制信号U2洗手U3A3COS2PIF3TBEEF调制信号U3洗手UU1U2U3BEEF总的调制信号洗手UAM1M1U1/A1M2U2/A2M3U3/A3UCBEEF已调信号洗手SUBPLOT2,1,1BEEF绘制调制信号洗手PLOTT,UBEEF洗手XLABELTSBEEF洗手YLABELUBEEF洗手GRIDBEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF绘制已调信号洗手PLOTT,UAMBEEF洗手XLABELTSBEEF洗手YLABELUAMBEEF洗手TITLE已调信号BEEF洗手GRIDBEEF图221洗手实验结果如图221洗手实验结果分析BEEF洗手在各调制信号的调制深度M均满足0M1时，吃饭多频信号已调波的9包络形状与调制信号一致。洗手这一结论与单频信号的调制相同。洗手洗手对于多频调制信号而言，吃饭调制电压为，吃饭则相应的调COS1TWUUN幅波表示为洗手已调信号信号关于X轴上下对称，吃饭说明上下包络相位相差180度。洗手已调信号还关于载波已调信号对称，吃饭呈现镜像对称。洗手洗手实验中发现的问题BEEF洗手在实验程序的设计中，吃饭我们发现对于时间T的取值范围以及时间间隔TS的设置都会对实验结果产生影响。洗手所以在确定T的取值范围时，吃饭我们选取002,002，吃饭时间间隔TS的取值也尽量取小T一点，吃饭但是不超过MATLAB的存储范围。洗手这样使得图像扫描更精确。洗手洗手对于多频载波，吃饭其各个频率对应的调制波的M值不同，吃饭已调信号的表达式可归纳为。洗手洗手1COSNNCMAMTWTU对于各个调制信号M的取值，吃饭要综合考虑其频率以及振幅对M的影响，吃饭使其所有频率的调制不会引起过量调幅失真。洗手例如，吃饭若此处将M1、BEEFM2、BEEFM3的值设为M1065BEEFM2075BEEFM3085，吃饭则此时图像会产生失真。洗手所以在设置M的值时应该多方面考虑频率和振幅对它的影响。洗手洗手洗手3多频信号调制频谱分析洗手利用MATLAB中傅立叶函数FFT对多频信号的频率谱线进行分析。洗手洗手源程序BEEF洗手FC10000BEEF载波频率洗手F1300BEEFF2200BEEFF3150BEEF各调制信号频率洗手1COSCOSAMCNNUTUTT10A120BEEFA215BEEFA330BEEF各调制信号振幅洗手M103BEEFM205BEEFM3065BEEF各调制信号调制指数洗手TS000001BEEF时间间隔洗手T1TS1BEEF时间范围取值洗手UC40COS2PIFCTBEEF载波洗手U1A1COS2PIF1TBEEF调制信号U1洗手U2A2COS2PIF2TBEEF调制信号U2洗手U3A3COS2PIF3TBEEF调制信号U3洗手UU1U2U3BEEF总的调制信号洗手UAM1M1U1/A1M2U2/A2M3U3/A3UCBEEF已调信号洗手Y1FFTUCBEEF载波傅里叶变换洗手Y2FFTUBEEF调制信号傅里叶变换洗手Y3FFTUAMBEEF洗手SUBPLOT3,1,1BEEF绘制载波频谱洗手PLOTABSY1BEEF洗手XLABELWBEEF洗手TITLE载波频谱BEEF洗手AXIS180002200005E6BEEF洗手SUBPLOT3,1,2BEEF绘制调制信号频谱洗手PLOTABSY2BEEF洗手XLABELWBEEF洗手TITLE调制信号频谱BEEF洗手AXIS0100005E6BEEF洗手SUBPLOT3,1,3BEEF绘制已调信号频谱洗手PLOTABSY3BEEF洗手XLABELWBEEF洗手TITLE已调波信号频谱BEEF洗手AXIS191002080005E6BEEF已调信号傅里叶变换洗手实验结果如图，吃饭图231显示的分别是载波与调制信号的频谱，吃饭图232显示的是已调波信号的频洗手11洗手图231洗手洗手图232洗手实验结果分析BEEF洗手12利用傅立叶函数得到的频率谱线，吃饭横轴为角频率W2PIF，吃饭纵轴为信号最大振幅。洗手在已调波信号中，吃饭中心谱线为载波的谱线，吃饭其他谱线关于载波谱线对称分布。洗手且又图像可知，吃饭载波谱线信号幅度最大，吃饭其他谱线幅度满足。洗手洗手NCMU50经调制后的已调信号的各个频率都会产生各自的上边频和下边频，吃饭叠加后就形成上边频带和下边频带。洗手因为上、BEEF下边频振幅相等且成对出现，吃饭所以上、BEEF下边频带的频谱分布相对载波是镜像对称的。洗手洗手对于单频调制信号而言，吃饭在载波为，吃饭调制电压为COSTWUUC时，吃饭且满足，吃饭可以得到调幅信号的表达式为TUUCOSCW。洗手洗手TMCAMOS1COS21CS21STMTMTUAACM对于多频调制信号而言，吃饭调制电压为，吃饭则相应的调幅1WUN波表示为洗手对于功率而言，吃饭上、BEEF下边频的平均功率均为洗手洗手AM信号的平均功率洗手洗手由上式可以看出，吃饭AM波的平均功率为载波功率与两个边带功率之和。洗手而两个边频功率之和与载波功率的比值为05MM当M值减小时，吃饭边频功率所占百分比更小，吃饭因而浪费能量。洗手洗手调幅后已调波的频带宽度是未调制前调制信号频带的两倍，吃饭这样大大扩展了频带宽度。洗手洗手实验过程中发现的问题BEEF洗手横轴为角频率W2PIF，吃饭纵轴为信号最大振幅。洗手但是由图可知，吃饭1COSCOSAMCNUTTT224CCLMUPPR211AVCDT13载波谱线的角频率并不在该位置处，吃饭而且在已调波中，吃饭中心谱线的角频率应该为载波的角频率，吃饭而实验出现的图形并不是这样。洗手洗手纵轴应该为信号的最大振幅，吃饭但是实验结果表明，吃饭图像上显示的振幅远远大于实际设定值，吃饭但是它们之间却满足的关NCMU50系。洗手洗手洗手4双边带信号与单边带信号洗手在调制过程中，吃饭将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号，吃饭简称双边带信号。洗手它可用载波与调制信号相乘得到，吃饭其表示式为。洗手单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤TWUKUCCOS除一个边带或在调制过程中，吃饭直接将一个边带抵消而成。洗手单频调制时，吃饭。洗手上边带为,下边带为CUDSBUKTWUUCSBO洗手TWUCOS双边带和单边带频谱分析洗手单边带频谱源程序洗手FC10000BEEF载波频率洗手F1300BEEFF2200BEEFF3150BEEF各调制信号频率洗手A120BEEFA215BEEFA330BEEF各调制信号振幅洗手M103BEEFM205BEEFM3065BEEF各调制信号调制指数洗手TS000001BEEF时间间隔洗手T1TS1BEEF时间范围取值洗手UC40COS2PIFCTBEEF载波洗手U1A1COS2PIF1TBEEF调制信号U1洗手U2A2COS2PIF2TBEEF调制信号U2洗手U3A3COS2PIF3TBEEF调制信号U3洗手UU1U2U3BEEF总的调制信号洗手USSBU05M14040COS2PIF1FCT05M24040COS2PIF2FCT05M34040COS2PIF3FCT上边带洗手USSBL05M14040COS2PIFCF1T05M24040COS2PIFC14F2T05M34040COS2PIFCF3T下边带洗手Y1FFTUSSBUBEEF上边带傅里叶变换洗手Y2FFTUSSBLBEEF下边带傅里叶变换洗手SUBPLOT2,1,1BEEF绘制上边带频谱图洗手PLOTABSY1BEEF洗手TITLE上边带频谱BEEF洗手AXIS202002200007E7BEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF绘制下边带频谱图洗手PLOTABSY2BEEF洗手TITLE下边带频谱BEEF洗手AXIS180002000007E7BEEF洗手实验结果如图241。洗手洗手图241洗手双边带频谱源程序洗手K1M140/A1,K2M240/A2,K3M340/A3BEEF各调制信号的比例常数洗手UDSBK1U1UCK2U2UCK3U3UCBEEF双边带洗手YFFTUDSBBEEF双边带的傅里叶变换洗手PLOTABSYBEEF洗手AXIS180002200008E7BEEF洗手实验结果如图242。洗手洗手15洗手图242洗手双边带信号、BEEF单边带信号的振幅调制洗手实验结果如图243、BEEF244洗手洗手洗手图243洗手16洗手图244洗手洗手洗手实验结果分析BEEF洗手对比标准已调信号与双边、BEEF单边信号频谱可知，吃饭双边和单边信号的幅值增大，吃饭这说明，吃饭滤除载波信号的能量已经分给了边频信号。洗手由于信号是通过边频信号传送的，吃饭所以在信号的振幅调制中，吃饭我们通常采用双边带或者单边带来进行传送。洗手洗手双边带调制同样能实现频谱搬移,DSB波的幅度随调制信号变化,但包络不再反映调制信号的形状,并且已调信号的平均值为零。洗手SSB波的包络不能反映调制信号的变化幅度。洗手洗手单边带调幅信号的带宽与调制信号相同，吃饭是普通调幅和DSB带宽的一半。洗手因此，吃饭SSB不仅节省能量，吃饭而且节省带宽，吃饭提高