matlab在通信工程中的應(yīng)用

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1、安陽(yáng)工學(xué)院專(zhuān)業(yè)課課程大作業(yè)課程名稱(chēng)（中文）MATLAB在雙邊帶調(diào)制與解調(diào)中的應(yīng)用成績(jī)姓名夏娟班級(jí)10級(jí)通信工程學(xué)號(hào)201002030026日期2012年12月22日12MATLAB在雙邊帶調(diào)制與解調(diào)中的應(yīng)用【摘要】MATLAB是一個(gè)專(zhuān)門(mén)以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)的軟件，具有強(qiáng)大的矩陣計(jì)算和繪圖功能，適用于科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作。雙邊帶調(diào)制是一種通過(guò)抑制載波來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率的調(diào)制方式，其解調(diào)方式為相干解調(diào)，是調(diào)制的逆過(guò)程，將已調(diào)信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)；調(diào)制與解調(diào)是通信系統(tǒng)中至關(guān)重要的方式。雙

2、邊帶調(diào)制與解調(diào)在MATLAB中的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)仿真模型?！娟P(guān)鍵字】MATLAB、雙邊帶、調(diào)制、解調(diào)121.調(diào)制與解調(diào)的概述所謂調(diào)制，就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過(guò)程，廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱(chēng)為載波調(diào)制）。在無(wú)線(xiàn)通信中和其他大多數(shù)場(chǎng)合，調(diào)制一詞均指載波調(diào)制。載波調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波的參數(shù)的過(guò)程，使載波的某一個(gè)或某幾個(gè)參數(shù)按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變換。調(diào)制信號(hào)是指來(lái)自信源的消息信號(hào)（基帶信號(hào)），這些信號(hào)可以是數(shù)字的也可以是模擬的。未受調(diào)制的周期性振蕩信號(hào)稱(chēng)為載波，它可以是

3、正弦信號(hào)，也可以是非正弦波。載波調(diào)制后稱(chēng)為已調(diào)信號(hào)，它含有調(diào)制信號(hào)的全部特征。所謂解調(diào)（檢波），是調(diào)制的逆過(guò)程，作用是將已調(diào)信號(hào)從中的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)。信號(hào)要進(jìn)行調(diào)制的原因有三：第一，在無(wú)線(xiàn)傳輸中，信號(hào)是以電磁波的形式通過(guò)天線(xiàn)輻射到空間的，為了獲得較高的輻射頻率，天線(xiàn)的尺寸必須與發(fā)射信號(hào)波長(zhǎng)相比擬。而基帶信號(hào)包含較低的頻率分量的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，使得在現(xiàn)實(shí)生活中不易實(shí)現(xiàn)。第二，把多個(gè)基帶信號(hào)分別搬至到不同的載頻處，以實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率。第三，擴(kuò)展信號(hào)寬帶，提高系統(tǒng)抗干擾，抗衰落能力，還可實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比

4、之間的互換。調(diào)制的方式有很多種，最常用和最重要的模擬調(diào)制是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制，常見(jiàn)的幅度調(diào)制為AM、DSB、SSB、VSB等；而解調(diào)方式有檢波和同步檢波（相干解調(diào)）。2.幅度調(diào)制與解調(diào)的設(shè)計(jì)思路2.1調(diào)制與解調(diào)的基本模型調(diào)制在通信過(guò)程中起著極其重要的作用：無(wú)線(xiàn)電通信是通過(guò)空間輻射方式傳輸信號(hào)的，調(diào)制過(guò)程可以將信號(hào)的頻譜搬移到容易以電磁波形式輻射的較高頻范圍；此外，調(diào)制過(guò)程可以將不同的信號(hào)通過(guò)頻譜搬移托付至不同頻率的載波上，實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，不至于互相干擾。振幅調(diào)制是一種實(shí)用很廣的連續(xù)波調(diào)制方式。調(diào)幅信

5、號(hào)X(t)主要有調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)組成。調(diào)幅器原理如圖1所示。12其中載波信號(hào)C(t)用于搭載有用信號(hào)，其頻率較高。幅度調(diào)制信號(hào)g(t)含有有用信息，頻率較低。運(yùn)用MATLAB信號(hào)g(t)處理工具箱的有關(guān)函數(shù)可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。對(duì)于信號(hào)x(t)，通信系統(tǒng)就可以有效而可靠的傳輸了。在接收端，分析已調(diào)信號(hào)的頻譜，進(jìn)而對(duì)它進(jìn)行解調(diào)，以恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。解調(diào)器原理如圖2所示。對(duì)于調(diào)制解調(diào)的過(guò)程以及其中所包含的對(duì)于信號(hào)的頻譜分析均可以通過(guò)MATLAB的相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。2.2頻譜及功率譜密度分析當(dāng)調(diào)制信號(hào)f(t)為確定信號(hào)時(shí)，已調(diào)

6、信號(hào)的頻譜為.抑制載波的雙邊帶調(diào)幅雖然節(jié)省了載波功率，但已制的頻帶寬度仍為調(diào)制信號(hào)的兩倍，與常規(guī)雙邊帶調(diào)幅時(shí)相同。通信中，調(diào)制信號(hào)通常是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。其功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間是一對(duì)傅氏變換關(guān)系。這樣就可以先找到信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，然后通過(guò)氏傅變換來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的功率譜密度。3.設(shè)計(jì)流程3.1利用matlab繪制已知信號(hào)f(t)根據(jù)f(t)表達(dá)示f(t)=sin(t)，0

7、(t)的頻譜根據(jù)f(t)的表達(dá)示，通過(guò)求傅立葉變換來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜，具體可以取40000個(gè)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且運(yùn)用算法yw=2*/40000*abs(fftshift(yk))，12fw=[-25000:24999]/50000*fs。這樣再利用plot函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖的畫(huà)法，并且對(duì)所畫(huà)的圖做標(biāo)識(shí)，如標(biāo)題，幅度。3.3利用matlab繪制載波信號(hào)由給定的載波為，fc=100hz，的出余弦信號(hào)的畫(huà)法，這樣再利用plot函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖的畫(huà)法，并且對(duì)所畫(huà)的圖做標(biāo)識(shí)，如標(biāo)題，幅度，時(shí)間。3.4利用matlab繪制已調(diào)信號(hào)由調(diào)制信號(hào)知：抑制

8、載波雙邊帶調(diào)幅的調(diào)制過(guò)程實(shí)際上就是調(diào)制信號(hào)與載波的相乘運(yùn)算。故此時(shí)將上述兩個(gè)信號(hào)相乘，就可以得出已調(diào)信號(hào)y4,y4=sin(t).*cos(2*.*fc.*t).這樣再利用plot函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖的畫(huà)法，并且對(duì)所畫(huà)的圖做標(biāo)識(shí)，如標(biāo)題，幅度，時(shí)間。3.5利用matlab繪制已調(diào)信號(hào)的頻譜根據(jù)已調(diào)信號(hào)的表達(dá)示，提高求傅立葉變換來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜，具體可以取4000個(gè)點(diǎn)來(lái)