(三)角度调制(FM调制) 1、调制
所谓频率调制,是指载波的振幅不变,用基带信号 m(t) 去控制载波的瞬时频率的一种调制方法。调频信号的瞬时频率随着 m(t) 的大小而变化,或者说调频信号的瞬时频偏与m(t)成正比关系,即
式中kf 称为调频灵敏度。调频波的表示式为:
式中:
上式也可以写成 其中
则利用 I Q 支路的方法可以获得 FM 调制信号。
2、解调
三、方案设计
产生基带信号 与载波进行调制 加噪声 带通滤波 相干/非相干解调 低通滤波
(一)AM
1、打开 matlab 新建一个 M 文件 2、编写幅度调制代码
( 1)产生一个信息信号,信息信号频率为2kHz。 ( 2)产生一个载波信号, 载波信号频率为20kHz。
( 3)利用公式调制,实验中采样频率为1MHz。且调制系数为0.5. 3、添加噪声 y = awgn(x,SNR) 在信号 x 中加入高斯白噪声。信噪比 SNR 以 dB 为单位。 x 的强度假定为 0dBW。如果 x 是复数,就加入复噪声。y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果 SIGPOWER 是数值,则其代表以 dBW 为单位的信号强度;如果 SIGPOWER 为'measured',则函数将在加入噪声之前测定信号强度。在实验中信号噪声加的时10dB左右。
4、带通滤波,根据调制原理,设计的带通滤波器通带范围为17500-22500Hz,阻带范围为小于16000Hz大于24000Hz的区域。 5、相干解调
( 1)经过乘法器
( 2)低通滤波,经过低通滤波器要求获得基带信号,故低通滤波器的通带截止频率为3000Hz,阻带截止频率为20000Hz。
(二)FM
1、打开 matlab 新建一个 M 文件 2编写角度调制代码
( 1)产生一个信息信号,信息信号为2kHz的正弦信号。
( 2)对信息信号进行积分运算后乘以调制指数 KFM( FM), 直接乘以调制指数 KPM( PM)
( 3)产生一个载波信号,载波信号为20kHz的正弦信号。
( 4)利用公式所示的 IQ 支路相乘的方法进行调制,采样率为1MHz 3、添加噪声
4、带通滤波,带通滤波器的通带为5000-35000Hz,阻带范围为小于2000Hz大于37000Hz的范围。 5、非相干解调 ( 1)经过微分器
( 2)将微分后信号进行包络检波,隔除直流分量后还原出原信息信号( FM)。
四、实验结果与分析
(一)AM
1、基带信号、载波信号波形和AM调制时域波形和频谱
基带信号10-100.511.52载波信号10-100.511.52AM调制信号50-500.511.522.533.5x 104-32.533.5x 104-32.533.5x 104-3
基带频谱200010000-4-3-2-10f/hz载波频谱200010000-4-3-2-10f/hzAM频谱200010000-4-3-2-10f/hz123x 1044123x 1044123x 1044
从中可以观察出调制信号符合AM调制规律,从中可以看出两种信号的频率等。经调制后频谱分布在18000-22000Hz之间,且在负频率轴与之对称。在20000和-20000Hz之间有直流分量符合AM调制特点。
2、加噪声后信号时域波形和频谱与经过带通滤波器后的信号
加噪声信号1050-500.511.522.533.5x 104-3经BPF后的调制信号420-2-400.511.522.533.54x 10-3
加噪声后AM频谱2000150010005000-4-3-2-10f/hz123x 1044经BPF后AM频谱2000150010005000-4-3-2-10f/hz1234x 104