噪声调幅与调频干扰信号仿真分析

1、噪声调幅与调频干扰信号仿真分析一、噪声调幅干扰信号时域表达式和功率谱仿真分析噪声调幅干扰信号的时域表达式为：U(t)UU(t)cosLt,j0nj其中，调制噪声U(t)为零均值，方差为c2,在区间LU,分布nn0的广义平稳随机过程，,为lo,2兀均匀分布，且为与U(t)独立的随机n变量，U，为常数。0j噪声调幅定理：B(T)1U2B(T)losTj20nj式中，B(t)为调制噪声U(t)的相关函数。nn噪声调幅信号的总功率为：U21U2c2PB(0)+B(0)+tj22n22它等于载波功率(U2/2)与调制噪声功率(c2)半的和。其又可改写0n为：U20-1-Q“2nU丿0P(1m2)0Ae式

2、中，pU2/2，为载波功率;00mc/U，为有效调制系数。Aen0噪声调幅信号的功率谱可由噪声调幅定理经傅立叶变换求得：G(f)，4JB(t)cos2KfrdTj0j，U0(ff)+1G(ff)+1G(ff)2j4nj4nj式中，G(f)为调制噪声的功率谱，第一项代表载波的功率谱，后两n项代表调制噪声功率谱的对称平移。用MATLAB仿真分析：程序：%噪声调幅干扰functiony=noiseAM(u0,N,wpp);ifnargin=0wpp=0;u0=1;endfj=35e6;fs=4*fj;Tr=520e-6;t1=0:1/fs:3*Tr-1/fs;N=length(t1);u=wgn(1

3、,N,wpp);df1=fs/N;n=0:N/2;f=n*df1;wp=10e6;ws=14e6;rp=1;rs=60;n1,wn1=buttord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),rp,rs);b,a=butter(n1,wn1);u1=filter(b,a,u);p=0.1503*mean(u1.A2);figuresubplot(2,2,1),plot(t1,u1),title(噪声调制波形)；axis(0,0.05e-4,-2,2)subplot(2,2,2),j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N)title(调制噪声功率谱)；r

4、and(state,0)；y=(u0+u1).*cos(2*pi*fj*t1+2)；p=(1/N)*sum(y.A2)；subplot(2,2,3),plot(t1,y),title(噪声调幅干扰时域波形);axis(0,0.05e-4,-2,2)subplot(2,2,4),J=fft(y)；plot(f,10*log10(abs(J(n+1)title(已调波功率谱)；结果：x10调制噪声功率谱-10,7002468噪声调幅干扰时域浪形21IIIIi012345x10已调菠功率詔ioT二、噪声调幅干扰信号时域表达式和功率谱仿真分析噪声调频干扰信号的时域表达式为：U(t)Ucos,t+2兀K

5、u(t)dt+jjjFMo其中，调制噪声u(t)为零均值、广义平稳的随机过程，为b,2兀均匀分布，且与u(t)相互独立的随机变量，U为噪声调频信号的幅度，j,为噪声调频信号的中心频率，K为调频斜率。jFMU2O2(T)B(t)je2cos,tj2j式中，o2(t)为调幅函数2兀Kle(t+t)-e(t)的方差，其为FMo2(t)4兀22K2(0)-B(t)FMee式中B(t)为e(t)的自相关函数，它可由调制噪声u(t)的功率谱G(f)变en换求得。设其具有带限均匀谱，如下式所示：G(f)=,nG2n-F0n0fFn其它f则e(t)的功率谱G(f)为e(2吋)2Gn(f)G2(T)=4兀2-2

6、K2(0)-B(T)FMee=4兀22K2n”兰匕ffFM0F(2砒)2/n伦1-cosQTdQ=2m2Qfe式中，Q=2兀F为调制噪声的谱宽,nnmfe=KG/F=fFMnnde为有n效调频指数,其中f为有效调频带宽。de噪声调频信号功率谱的表达式为：fG()=U2J8cos-)Te-2dTQ”1-cosQTdTfen0Q2jj0j=U28cos(-)texp-m2Qj0j当mfe1时,由噪声调频信号功率谱表达式可得：U2Gj(f)=2j(f-fj)2当mfe1时,由噪声调频信号功率谱表达式可得：G(f)jU22F=jm2+(f-f)2j兀f2、12F丿用MATLAB仿真分析程序：%噪声调频

7、干扰functiony=noiseFM(uj,mf,wpp);ifnargin=0uj=1;mf=0.6;wpp=6;endfj=35e6;fs=4*fj;Tr=520e-6;bj=10e6;t1=0:1/fs:3*Tr-1/fs;N=length(t1);u=wgn(1,N,wpp);df1=fs/N;n=0:N/2;f=n*df1;wp=10e6;ws=13e6;rp=1;rs=60;Nn,wn=buttord(wp/(30e6/2),ws/(30e6/2),rp,rs);b,a=butter(Nn,wn);u1=filter(b,a,u);figuresubplot(2,2,l),plot(tl,ul),title(调制噪声波形);axis(0,0.05e-4,-6,6)subplot(2,2,2),j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N)title(调制噪声功率谱)；i=l:N-l;ss=cumsum(0ul(i)ss=ss*Tr/N;y=uj*cos(2*pi*fj*tl+2*pi*mf*bj*ss+l00);p=(1/N)*sum(y.A2)subplot(2,2,3),plot(t1,y),title(噪声调频干扰时域波形)axis(0,0.05e-4,-l.5,l.5