信息处理课群课程 陈强

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：信息工程学院

题目: 频分复用

初始条件：

具备数字信号处理，通信原理，Matlab等学科的知识。

要求完成的主要任务:

用Matlab采集两路以上的信号（如语音信号），选择合适的高频载波进行调制，得到复用信号。然后设计合适的带通滤波器、低通滤波器，从复用信号中恢复出所采集的语音信号。设计中各个信号均需进行时域和频域的分析。

(1)用Matlab做出采样之后信号的时域和频域波形图

(2)选择合适的高频载波，得到复用信号，并做出其频谱图

(3)设计合适的带通滤波器，并画出带通滤波器的频率响应图

(4)对滤波后的信号进行解调，画出解调后各路信号的频谱图

(5)设计合适的低通滤波器，画出低通滤波器的频率响应，做出恢复后信号

的时域和频域波形图。

时间安排：

第19周周一、周二共2天，查找资料，了解相关专业知识

第19周周三、周四共2天，根据已有专业知识，设计流程图

第19周周五、周六、周日共3天，根据流程图设计，进行代码编写

第20周周一、周二、周三共3天，进行系统仿真及调试

第20周周四进行最后的整理工作，撰写课程设计报告

第20周周五（2014年7月4日）完成课设答辩（答辩，提交报告，演示）

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要

本文介绍了基于MATLAB仿真的频分复用系统设计。系统利用MATLAB 函数采集三路语音信号，分别以4000Hz、11000Hz、18000Hz高频载波进行DSB 调制，经加法器将三路信号相加得到复用信号。在接收端以椭圆滤波器进行带通和低通滤波，从复用信号中恢复出所采集的语音信号。以MATLAB自带的信号处理函数对各个信号进行时域和频域仿真。仿真结果表明各项波形显示正确，录音的声音在经过调制和解调后的信号与原来相比较为接近，达到预期效果。

关键词：MATLAB、DSB、椭圆滤波器、频分复用

武汉理工大学《信息处理课群综合训练与设计》报告书

Abstract

This article describes the frequency division multiplexing system design based on MATLAB simulation. MATLAB functions were used to collected three way of speech signal. 4000Hz, 11000Hz and 18000Hz high-frequency carrier were brought in respectively to conduct DSB modulation. And the three-way signal multiplexed signal was obtained by adding an Adder. At the receiving end, elliptical band pass filter and low-pass filter were used to restore the voice signal from the acquired multiplexed signal. Signal processing functions of MATLAB were employed in time domain and frequency domain simulation. Simulation results show the waveform display correctly, sound recordings through modulating and demodulated signal compared with the original closer, and achieved the desired effect.

Keywords：MATLAB 、DSB、Elliptic filter、FDM

II

目录

摘要...................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................. II 1 设计任务及要求 (1)

1.1 设计任务 (1)

1.2 设计要求 (1)

2 系统原理及方案设计 (2)

2.1 FDM系统模型 (2)

2.2 语音信号采样 (3)

2.3调制与解调 (4)

2.4滤波器设计 (6)

2.5 信道噪声 (8)

3 Matlab仿真 (10)

3.1 语音信号的时域和频域仿真 (10)

3.2 复用信号的频谱仿真 (11)

3.3 加入噪声的复用信号频谱仿真 (11)

3.4 带通滤波器仿真 (12)

3.5 解调信号的频谱仿真 (12)

3.6 低通滤波器仿真 (13)

3.7恢复信号的时域与频域仿真 (13)

4 心得体会 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

1 设计任务及要求

1.1 设计任务

根据频分复用的通信原理，运用Matlab软件采集两路以上的语音信号，选择合适的高频载波进行调制，得到复用信号。然后设计必要的带通滤波器、低通滤波器，从复用信号中恢复所采集的语音信号。整个过程运用Matlab进行仿真，并对各个信号进行时域和频域分析。

1.2 设计要求

（1）使用Matlab软件画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

（2）选择合适的高频载波，对采样信号进行调制。

（3）使用Matlab软件画出复用信号的频谱图。

（4）设计合适的带通滤波器，并画出带通滤波器的频率响应。

（5）对滤波后的信号进行解调，画出解调后各路信号的频谱图。

（6）设计低通滤波器，画出低通滤波器的频率响应。恢复信号的时域波形和频谱图。