基于matlab和simulink的信号调制解调及滤波仿真

图3.1加噪声滤波模型图

2) 低通滤波器设置:

滤波器的作用是可以对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的信号。而所谓低通滤波器则是指允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。本仿真试验使用的低通滤波器为FIR滤波器,又称为非递归型滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件,在进入FIR滤波器前,首先要将信号通过A/D器件进行模数转换,把模拟信号转化为数字信号;为了使信号处理能够不发生失真,信号的采样速度必须满足奈奎斯特定理,一般取信号频率上限的4-5倍做为采样频率。

在matlab的“命令行窗口”中输入指令FDAtool,进入滤波器设计界面,对滤波器相关参数进行设置:

图3.2滤波器设置界面

然后通过“File - Export to Simulink Model”将设计好的FIR滤波器导入Simulink模块中。

3) 各信号及其波形:

① 解调后信号:同理其波形就是图2.4的波形。

,y2(t)?[x1(t)?randn(m)]*x2(t)*x2(t)

y2(t)?3.375sin(10?t)*sin2(200?t)?2.25randn(m)*sin2(200?t)

图3.3加噪声解调后的波形图

图3.4不加噪声解调后的波形图

② 经滤波后的输出信号:

图3.4加噪声滤波后的输出信号波形

图3.5不加噪声滤波后的输出信号波形

4) 各信号波形及滤波原理分析:

通过解调后的信号波形与滤波后的信号波形相比较,后者波形大致是前者的轮廓线。并且,最终输出信号除了波峰、波谷处有略微的波动外,基本上与原信号一致。因为载波信号的幅值的设置恰好与原信号一致,因此不需要增益回复信号。滤波,对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的信号,除去高频信号,得到原信号,即可得到验证。

二.基于噪声不同位置输入情况下,从信噪比、相关系数以及频谱三个方面比较原信号和最终输出信号

1、噪声在调制之前输入

1)信噪比:

把原信号和最终输出信号数据导出,令原信号为数据a1,最终输出信号为数据a2,在matlab中通过下列程序进行信噪比的计算: x=max(a1); y=max(a2); z=x-y;

snr=20*log10 (y/z);

可得:snr=9.1386

信噪比的值比较小。因为原信号的幅值为1.5,是一个相对来说比较小的值,因而噪声对其的影响比较大,从而信噪比的值较小。 2)相关系数:

把原信号和最终输出信号数据导出,令原信号为数据a1,最终输出信号为数据a2,在matlab中通过下列程序进行相关系数的计算: p=min(min(corrcoef(a1,a2))); 可得:p=0.9796

相关系数与1相差不是很大。观察最终输出信号的波形图,波峰、波谷处对干扰的滤波不完全,因此与原信号由差异。因为干扰的影响相对比较小,因此最终输出信号与原信号的相关性还是比较大的。 3)相关频谱:

原信号频谱:

图1不加噪声原信号频谱图

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