实验三信号的调制与解调

1、实验三. 信号的调制与解调411109060307 李石磊一. 实验前预习信号与系统实验(MATLAB版)实验13信号的调制与解调二. 实验目的：1. 熟悉幅度调制与解调过程，熟悉调制解调过程中信号时域波形和幅度频谱。2. 熟悉快速傅立叶变换函数fft。3. 掌握使用求模函数abs和fftshift函数求信号幅度频谱。4. 掌握butter函数进行巴特沃兹低通滤波器设计。5. 熟悉滤波函数filter。调用Y = FILTER(B,A,X)，其中X为滤波输入信号，Y为滤波输出信号，B,A为滤波器系统传输函数分子多项式和分母多项式的系数。二、 实验原理：1. 两个信号的调制通常用乘法器实现,由一

2、个信号控制另一个信号的某个参量,例如用一个低频正弦波信号控制高频载波的幅值,则产生一个振幅调制信号,称为调幅波。2. 幅度调制与解调原理：（如下图所示）调制信号,载波,假设信道不引入噪声,解调时采用同步解调,LPF为低通滤波器,为接收信号。三、 实验内容1 验证性实验(1).巴特沃兹滤波器设计。设计N=4阶巴特沃斯LPF，HPF，BPF，BEF滤波器，在一幅图中开22共4幅子图，分别作出低通、高通、带通和带阻滤波器的幅频响应图。程序源代码如下：clear all;close all;N=4;b1,a1=butter(N,0.7); %N阶巴特沃斯LPF,截止频率0.7b2,a2=butter(

3、N,0.7,high); %N阶巴特沃斯HPFw=0.3 0.7;b3,a3=butter(N,w); %N阶巴特沃斯BPFb4,a4=butter(N,w,stop) ; %N阶巴特沃斯BEF%b、a分别为数字滤波器的分子和分母系数h1,w1=freqz(b1,a1); %产生幅频响应h和相频响应wh2,w2=freqz(b2,a2);h3,w3=freqz(b3,a3);h4,w4=freqz(b4,a4);figure(1); %做幅频特性曲线subplot(2,2,1);plot(abs(h1);xlabel(4阶LPF);subplot(2,2,2);plot(abs(h2);xla

4、bel(4阶HPF);subplot(2,2,3);plot(abs(h3);xlabel(4阶BPF);subplot(2,2,4);plot(abs(h4);xlabel(4阶BEF);(2).AM调制过程框图如下图所示，发射端调制信号,载波,已调信号,作出调制信号、载波和已调信号时域波形图和频谱。程序源代码如下：clear all;close all;N=256; %快速傅里叶变换FFT的点数t=linspace(0,10,N); %产生时间变量t omg=2;omgc=20; %调制信号频率2rad/s,载波频率20rad/sft=2*cos(omg*t); %ft为调制信号 pt=c

5、os(omgc*t); %pt载波fat=ft.*pt; %fat为已调信号 FTw=fftshift(fft(ft,N); %使用FFT求调制信号ft的频谱FTwPTw=fftshift(fft(pt,N); %使用FFT求载波信号pt的频谱PTwFATw=fftshift(fft(fat,N); %使用FFT求已调信号fat的频谱FATw%作图,分别作出调制信号ft的时域波形和频谱,载波信号pt的时域波形和频谱以及已调信号fat的时域波形和频谱figure; subplot(3,2,1);plot(t,ft);subplot(3,2,3);plot(t,pt);subplot(3,2,5)

6、;plot(t,fat); %以上作时域波形图 subplot(3,2,2);plot(abs(FTw);subplot(3,2,4);plot(abs(PTw);subplot(3,2,6);plot(abs(FATw); %以上作幅度谱图2 设计性实验AM解调过程框图如下图所示，已调信号接收端本振信号使用同频解调,巴特沃兹低通滤波器参数:截止频率0.08,阶数14的巴特沃兹低通滤波器，对信号进行滤波，滤除高频成分，保留低频成分。要求编写程序作出已调信号，滤波前信号，滤波后信号的时域波形和幅度频谱图。clear all;close all;N=256;t=linspace(0,10,N);omg=2;omgc=20;ft=2*cos(omg*t);pt=cos(omgc*t);fat=ft.*pt;fbt=fat.*pt;b,a=butter(14,0.08);fct=filter(b,a,fbt);FATw=fftshift(fft(fat,N);FBTw=fftshift(fft(fbt,N);FCTw=fftshift(fft(fct,N);figure;subplot(3,2,1);plot(t,fat);subplot(3,2,3);plot(t,fbt);subplot(3