利用MATLAB仿真AM DSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng).docx

利用MATLAB仿真AM/DSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)一、 系統(tǒng)概述利用MATLAB的GUI設(shè)計(jì)一個(gè)仿真AM/DSB調(diào)制解調(diào)的系統(tǒng)。輸入不同的參數(shù)，產(chǎn)生不同的載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、調(diào)幅信號(hào)、解調(diào)后信號(hào)、濾波后信號(hào)。其中，調(diào)幅有標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）和雙邊帶調(diào)幅（DSB）兩種方案，而濾波器也有FIR低通濾波和IIR低通濾波兩種選擇。二、背景知識(shí)1.振幅調(diào)制所謂調(diào)制，就是在傳送信號(hào)的一方將所要傳送的信號(hào)附加在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號(hào)的運(yùn)載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的振幅，直至隨調(diào)制信號(hào)做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅，簡(jiǎn)稱為調(diào)幅（AM）。為了提高傳輸?shù)男?，還有載波受到抑制的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）和單邊帶調(diào)幅波（SSB）。本系統(tǒng)采用AM與DSB兩種調(diào)制方式。設(shè)正弦載波為式中，A為載波幅度；為載波角頻率；為載波初始相位(通常假設(shè)=0).調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）為。根據(jù)調(diào)制的定義，振幅調(diào)制信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）一般可以表示為 設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻譜為，則已調(diào)信號(hào)的頻譜： 3.信號(hào)解調(diào)從高頻已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)。對(duì)于振幅調(diào)制信號(hào)，解調(diào)就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程?？衫贸朔e型同步檢波器實(shí)現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號(hào)與本地恢復(fù)載波信號(hào)相乘并通過(guò)低通濾波可獲得解調(diào)信號(hào)。4.濾波器解調(diào)后的信號(hào)還需要進(jìn)行低通濾波濾去高頻部分才能獲得所需信號(hào)。低通濾波器種類繁多，每一種原理各不相同。本系統(tǒng)有FIR與IIR兩種濾波器可供選擇。三、系統(tǒng)界面簡(jiǎn)介如圖所示，輸入?yún)?shù)，選擇調(diào)幅方案與濾波器后，點(diǎn)擊不同的信號(hào)按鈕，就會(huì)在兩個(gè)坐標(biāo)系里分別出現(xiàn)該信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻域波形圖。共有兩種調(diào)幅方案、兩種濾波器、五種信號(hào)。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程1.初步設(shè)計(jì)界面。包括按鈕的排列、面板和按鈕組的組成和分布、坐標(biāo)軸的數(shù)量和位置以及輸入?yún)?shù)的文本框的位置。2.M文件的編寫。根據(jù)調(diào)制解調(diào)的知識(shí)，為信號(hào)按鈕和文本框編寫callback函數(shù)。3.系統(tǒng)調(diào)試，修改函數(shù)。五、系統(tǒng)演示注：本次演示使用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)1. 選擇調(diào)幅方案與濾波器。默認(rèn)選擇“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅”與“FIR低通濾波器”。2. 分別點(diǎn)擊“載波信號(hào)”、“調(diào)制信號(hào)”、“調(diào)幅信號(hào)”、“解調(diào)后信號(hào)”、“濾波后信號(hào)”按鈕，出現(xiàn)如下圖所示波形。3. 改變?yōu)V波器，選擇“IIR低通濾波器”，出現(xiàn)如下圖所示波形。4. 改變調(diào)幅方案，選擇“雙邊帶調(diào)幅（DSB）”，波形如下圖所示。（調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅時(shí)一樣，故省略。）5.在“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅”與“FIR濾波器”條件下改變參數(shù)。將A2改為5，f改為4000，得到新的濾波后波形如下圖所示。6.點(diǎn)擊退出，關(guān)閉窗口。六、設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法1.濾波器函數(shù)的編寫。濾波器是本系統(tǒng)最難設(shè)計(jì)的部分，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的幫助，我搜索到了MATLAB中設(shè)計(jì)濾波器的方法，大體就是利用函數(shù)fir1設(shè)計(jì)FIR濾波器，利用函數(shù)butter,cheby1和ellip設(shè)計(jì)IIR濾波器，利用函數(shù)freqz畫出各步步器的頻率響應(yīng)。在參考前輩高人的函數(shù)后，我終于編好了自己的兩種濾波器函數(shù)。2.文本框中參數(shù)輸入的問(wèn)題。一開(kāi)始，我將文本框“string”值設(shè)為系統(tǒng)默認(rèn)值，又在callback函數(shù)中編寫了函數(shù)將文本框的“string”值賦給各系統(tǒng)參數(shù)，認(rèn)為這樣就能不用輸入?yún)?shù)直接點(diǎn)擊按鈕而出現(xiàn)波形。運(yùn)行時(shí)，部分波形不能正常顯示，多次試驗(yàn)結(jié)果都一樣，始終找不到原因，后來(lái)我試著重新輸入一遍參數(shù)，結(jié)果所有波形正常顯示。于是我明白了原因，我編寫的文本框callback函數(shù)必須使用文本框才能觸發(fā)，也就是說(shuō)必須輸入?yún)?shù)函數(shù)才有作用。為了一開(kāi)始就能不用輸入?yún)?shù)而采用默認(rèn)參數(shù)畫圖，我在各文本框的Create_Fcn里將默認(rèn)數(shù)值賦給各變量。最后問(wèn)題圓滿解決。七、小結(jié) 通過(guò)