信号与系统课程设计(信号调制与解调)(采样定理)(LTI系统分析)

课题一信号调制与解调

题目说明：

从语音，图像的原始信息变过来的原始信号频谱分量频率较低，不适宜在信道中长距离传输。因此，在通信系统的发送通端常需要有调制过程将其转换为适合传输的信号，在接收端则需要有调节过程，将信号还原成原来的信息，以便更准确的利用信息。

原理分析：

调制就是按调制信号的变化规律去改变某些参数。解调是调制的逆过程，即从已调制信号中恢复或提取调制信号的过程。幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。

采用模拟调制利用正旋波载波的幅度调制，频率调制和相位调制的方式进行信号的处理。

同步解调端本振信号频率必须与发射端调制的载波信号的频率和相位相同才能实现同步解调。

脉冲调制信号只有在脉冲出现才需要存在，在其他时间内等于零，这样就有可能在这空余的时间间隔中去传输其他路德信号，发送端和接受端的转换开关按照同样的顺序和周期轮流接通各个通道，在信道中传送的是各个脉冲幅度调制信号的和，各个脉冲出现在不同的时间段。而通过接收端的开关以后各路接受端接收到的相当于某一路信号脉冲幅度的结果，可以用低通滤波器进行解调。

实验内容：

1.将一正旋信号x(n)=sin(2πn/256)分别以100000Hz的载波和1000000Hz的取样频率进行调制,写出MATLAB脚本实现抑制载波幅度调制，实现同步解调，滤波输出的波形。

2.分别作出cos(10t)cos(w c t)和[1+0.5sin(10t)]cos(w c t)的波形图和频谱图，并对上面调制信号进行解调，观察与源图的区别。

模块设计1：1.产生一个输入信号 2.产生一个载波信号

3.构造用于解调的低通滤波器

4.低通滤波解调

5.画图

MATLAB程序1：

>> clear; %清除已存在变量

n=0:0.0001:256; %自变量

e=sin(2*pi*n/256); %调治信号

s=cos(100000*n); % 载波信号

a=e.*s; % 调制

b=a.*s; % 解调

[nb,na]=butter(4,100,'s'); % 低通滤波

sys=tf(nb,na); % 构建sys对象

c=lsim(sys,b,n); %低通滤波

subplot(2,2,1) % 图形输出语句

plot(n,e);

title('调制信号'); %图形标题

>> xlabel('n'),ylabel('e(n)'); %横纵坐标变量

>> grid on %坐标网格

>> subplot(2,2,2) % 图形输出语句

>> plot(n,a);

>> title('调幅信号'); %图形标题

>> xlabel('n'),ylabel('a(n)'); %横纵坐标变量

>> grid on %坐标网格

>> subplot(2,2,3) % 图形输出语句

>> plot(n,b);

>>title('解调波形'); %图形标题

>> xlabel('n'),ylabel('b(n)'); %横纵坐标变量

>> grid on %坐标网格

>> subplot(2,2,4) % 图形输出语句

>> plot(n,c);

>> title('滤波后的波形')；%图形标题

>>xlabel('n'),ylabel('e(n)'); %横纵坐标变量

>> grid on %坐标网格

模块设计2：1.产生两个输入信号 2.用克诺内科内积产生两个周期行序列脉冲

3.调制并向加

4.构造用于解调的低通滤波器

5.低通滤波解调 6画图

MATLAB程序2：

>> clear; % 清除变量

t=0:0.001:9.999; % 定义自变量取值范围和间隔

e1=cos(10*t).*cos(600*t); % 输入信号

e2=(1+0.5*sin(10*t)).*cos(600*t); %输入信号

p0=ones(1,2500);

p1=kron(p0,[1,0,0,0]); %第一个序列脉冲

p2=kron(p0,[0,0,1,0]); % 第二个序列脉冲

a=p1.*e1+p2.*e2; 调制并向加

[nb,na]=butter(4,20,'s'); % 用于解调的低通滤波器

sys=tf(nb,na); %构建sys对象

b1=a.*p1; % 取得第一路信号的脉冲调制信号

c1=lsim(sys,b1,t);%通过低通滤波解调输出

b2=a.*p2; %取得第二路信号的脉冲调制信号

c2=lsim(sys,b2,t); % 通过低通滤波解调输出

subplot(4,2,1) % 图形输出语句

plot(t,e1);title('第一路输出信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on

%图形横纵坐标，标题，坐标网格

subplot(4,2,2) % 图形输出语句

plot(t,e2);title('第二路输出信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on

%图形横纵坐标，标题，坐标网格

subplot(4,2,3) % 图形输出语句

plot(t,e1.*p1);title('第一路脉冲调制信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on %图形横纵坐标，标题，坐标网格

subplot(4,2,4) % 图形输出语句

plot(t,e2.*p2);title('第二路脉冲调制信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on %图形横纵坐标，标题，坐标网格

subplot(4,2,5) % 图形输出语句

plot(t,a);title('合成的传输信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on

%图形横纵坐标，标题，坐标网格

subplot(4,2,6) % 图形输出语句

plot(t(5001:5250),a(5001:5250));

title('局部放大后的合成信号'),xlabel('t'),ylabel('e(t)');grid on

%图形横纵坐标，标题，坐标网格