基于matlab和simulink的信号调制解调及滤波仿真

图2加噪声原信号频谱图

滤波后最终输出信号频谱:

图3不加噪声滤波后信号频谱图

图4加噪声滤波后信号频谱图

由上图可以看出,原信号的频谱图稳定,而最终输出信号的频谱图不稳定,变化无规律,但两者总体变化趋势基本一致。虽然信号中的干扰信号经过了滤波处理,但还是有一些影响不可消除。因此不同频率处由于干扰的存在,能量变化无规律,便造成了最终输出信号频谱图的不稳定波动,而总体变化满足正弦信号频谱图变化规律的要求。

2、噪声在解调之后,滤波之前输入

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=21.6886

信噪比的值比前面一种情况下要大。噪声是在信号解调后加入,解调后信号的能量相对比原信号的能量值要大,且前者影响整个信号的传输过程,因此噪声的相对影响比前面一种情况要小。故此,此时的信噪比变大。 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=0.9818

相关系数与1还有一点差距,但与前者的相关系数相比,可以说,该种情况下与原信号的相关性比前者好。噪声在信号解调后加入,解调后信号的能量相对比原信号的能量值要大,且前者影响整个信号的传输过程,因此噪声的相对影响比前面一种情况要小。那么,在波峰、波谷处的波动相对要小。所以相关性比前者要提高。 3)相关频谱:

原信号频谱:

图5加噪声原信号频谱图

滤波后最终输出信号频谱:

图6不加噪声原信号频谱图

由上图可以看出,原信号的频谱图稳定,而最终输出信号的频谱图不稳定,变化无规律,但两者总体变化趋势基本一致。虽然信号中的干扰信号经过了滤波处理,但还是

有一些影响不可消除。因此不同频率处由于干扰的存在,能量变化无规律,便造成了最终输出信号频谱图的不稳定波动,而总体变化满足正弦信号频谱图变化规律的要求。

3、从表达式比较分析:

调至之前输入噪声时,解调后信号表达式:

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

解调之后、滤波之前输入噪声时的表达式:

、2 y2(t)?3.375sin(10?t)*sin(200?t)?randn(m)。

由以上两个表达式,前者的噪声乘了个2.25,噪声值大于后者,对信号的干扰性比后者大。因此,后者在信噪比和相关系数上面显示的效果比前者好。

三.心得体会

我所学到的仅仅是matlab里面的部分知识,而且即使是用过的simulink模块,在使用过程中也有一些的不解之处。所以这次大作业通过运用matlab中的simulink模块建立各个仿真模型进行仿真试验,加深了对调制、解调和滤波的理解,也深化了我对matlab的认识,并熟练了Simulink操作还学会了运用FDAtool工具箱。具体如下:

首先,我更加清晰明了的认识到Simulink能够提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统,并且具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点。还有就是matlab的FDAtool工具箱,是第一次用到。通过这个工具箱可以很快速的设计出满足要求的滤波器。

其次,对书本上的调制、解调和滤波等认识得以更新。通过相关资料的查询,知道了调幅调制包括双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅,幅度解调分为非相干解调和相干解调,而我们用到的便是相干解调。

最后,我也清楚地知道。Matlab的很多功能我都还不知道,如果研究需要,我对matlab的课程学习还有很长的一段路要走。但是我要做和我能做的我已经做好了,我已经尽我全力去完成这次大作业,收获颇丰。也感谢老师给我们创造的这次机会,感谢同学的热情解惑!

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