相位调制与解调
数字信号处理中的调制与解调技术
数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。
它可以对信号进行调制与解调,使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。
本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。
一、调制技术调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。
它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。
常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是最简单的调制技术之一,它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算,来改变信号的幅度。
结果可以用下式表示:s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)其中,Ac是载波的幅度,f是载波频率,m(t)是基带信号,s(t)为调制后的信号。
可以看出,载波信号的幅度随着基带信号而变化,从而实现了对信号幅度的调制。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种常见的调制方式,在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。
它是通过改变载波频率的大小,来反映出基带信号的变化。
这个过程可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ]其中,kf是调制指数,m(t)是基带信号,∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。
这里,频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化,从而体现了基带信号的变化。
3. 相位调制(PM)相位调制是另一种常见的调制方式,它通过改变相位来反映出基带信号的变化。
相位调制可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)]其中,β是调制指数,m(t)是基带信号。
可以看出,相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。
它在通信中起着至关重要的作用,可以保证信息的正确传递。
1. 相干解调相干解调是最常见的解调方式,它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。
信号的相位调制与解调概要
MATLAB仿真信号的相位调制与解调专业:通信与信息系统姓名:赵*学号:*********指导老师:****教授摘要Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一,Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。
本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法,然后,运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。
通过仿真,观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形,并结合这几种调制方法的调制原理,跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。
最后,在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能,并通过比较仿真模型与理论计算的性能,证明了仿真模型的可行性。
另外,本文还利用Matlab的图形用户界面(GUI)功能为仿真系统设计了一个便于操作的人机交互界面,使仿真系统更加完整,操作更加方便。
关键词:数字调制;分析与仿真;Matlab;Simulink;PSK;QPSK;1.数字调制技术 (2)2.PSK调制系统 (3)2.1 QPSK调制部分,原理框图如图七所示 (6)2.2 QPSK解调部分,原理框图如图八所示: (8)3.用Simulink实现PSK调制 (9)3.1 2PSK仿真 (9)3.1.1调制 (9)3.1.2 解调仿真 (12)3.2 QPSK仿真 (13)3.2.1 QPSK调制框图 (13)参考文献 (18)1.数字调制技术通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。
在当今信息社会,通信则与遥感,计算技术紧密结合,成为整个社会的高级“神经中枢”。
没有通信,人类社会是不可想象的。
一般来说,社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。
若通信水平跟不上,社会成员之间的合作程度就受到限制。
可见,通信是十分重要的。
通信传输的消息是多种多样的,可以是符号的,文字的,数据和图像的等等。
各种不同的消息可以分为两类:一类称为离散消息;另一类称为连续消息。
离散消息的状态是可数的或离散的,比如符号,文字或数据等。
光纤通信系统的信号调制与解调技巧
光纤通信系统的信号调制与解调技巧光纤通信系统是一种利用光信号作为信息传输载体的通信系统。
在这种通信系统中,通过光纤传输的信号需要经过调制与解调的过程,以确保信号能够正确地传输和解码。
信号调制与解调技巧是光纤通信系统中的关键技术之一,对于提高信号传输效率和准确性至关重要。
一、信号调制技巧1. 脉冲调制:脉冲调制是一种常用的信号调制技术,它将信号转化为脉冲形式,以便在光纤中传输。
常见的脉冲调制技术包括脉冲幅度调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲宽度调制(PWM)等。
通过控制脉冲的幅度、位置和宽度,可以实现不同的信号传输方式。
2. 相位调制:相位调制是一种利用信号的相位信息进行调制的技术。
常见的相位调制技术包括相移键控(PSK)、二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)等。
相位调制技术可以提高信号的传输速率和频谱效率,但对系统的调制解调器有较高的要求。
3. 频率调制:频率调制是一种利用信号的频率信息进行调制的技术。
常见的频率调制技术包括频移键控(FSK)和连续相位频移键控(CPFSK)等。
频率调制技术适用于信号频率范围较高的场景,但对系统的频率稳定性和抗噪声性能有较高的要求。
二、信号解调技巧1. 同步检测:同步检测是一种常用的信号解调技术,它通过与已知参考信号进行比较,实现对信号的解调。
同步检测可以消除噪声和失真对信号解调的影响,提高信号的解调准确性。
常见的同步检测技术包括锁相环(PLL)和射频捷模(RFM)等。
2. 相位恢复:相位恢复是在信号解调中常用的技术,它可以通过估计信号的相位信息,实现对信号的解调和恢复。
常见的相位恢复技术包括最大似然估计(ML)和相位锁定环(PLL)等。
相位恢复技术能够有效提高信号的解调性能和抗噪声能力。
3. 频率恢复:频率恢复是在信号解调中的重要技术,它可以通过估计信号的频率偏移,实现对信号的解调和恢复。
常见的频率恢复技术包括线性相位差分调制(PSDM)和频率锁定环(FLL)等。
光通信中的相位调制与解调技术研究
光通信中的相位调制与解调技术研究在光通信中,相位调制技术是实现高速、高密度数据传输的一种关键技术。
而相位解调技术则是接收端将接收到的光信号转换为数字信号的重要手段。
本文将围绕这两个技术展开探讨。
一、相位调制技术相位调制技术是将数字信号转换为光信号的重要方式之一。
在光通信中,数据可以用微弱的光脉冲来表示,而信号调制则是通过改变光的相位来实现。
因此,相位调制技术能够通过改变光的相位来调制数据信号。
常见的相位调制技术有相位移键控(PSK)调制、正交振幅调制(QAM)和二进制相移键控(BPSK)调制等。
其中,最常用的是PSK调制和QAM调制。
PSK调制是将数字信号转换为不同相位的光脉冲,而QAM调制则是将数字信号转换为相位和振幅中不同的组合。
通常,QAM调制技术可以实现高速、高密度数据传输,而PSK调制则适用于长距离光纤通信。
二、相位解调技术相位解调技术是将接收到的光信号转换为数字信号的关键技术。
在光通信中,数据信号被调制在光信号的相位上,因此接收端需要解调这些信号来还原成数字信号。
常见的相位解调技术有相位差检测(PSD)和同步振荡(PLL)等。
其中,PSD技术是一种基于夹持型的相位解调技术,它可以通过比较接收光信号的两个分量的相位差来解调信号。
而PLL技术则是一种基于反馈型的相位解调技术,它通过采用反馈机制来控制接收光信号的相位,从而解调信号。
三、相位调制与解调技术的应用相位调制和解调技术在光通信中有着广泛的应用。
随着信息技术的快速发展,对数据传输速率的要求也愈发严格,相位调制和解调技术的应用也愈发广泛。
相位调制技术可以应用于光通信系统、光存储系统、光学传感系统等各种光电子学应用。
光通信系统应用最广,其主要应用在长距离光纤通信、无线光通信、光电路交换等方面。
在光存储系统中,相位调制和解调技术被用于构建高速、高精度的光存储器。
在光学传感系统中,相位调制技术可以实现测量物理量的变化,例如电场、压力、温度等。
dpqpsk调制解调原理
dpqpsk调制解调原理Differential Quadrature Phase Shift Keying(DPQPSK)是一种数字调制和解调技术,常用于数字通信系统中。
这种调制方案在相位调制的基础上引入了差分(Differential)编码,以提高系统的抗干扰性能。
下面是DPQPSK 的调制和解调原理的基本概念:DPQPSK调制原理:1. 相位调制(QPSK):-在QPSK中,每个符号代表两比特的信息。
QPSK将相位分成四个离散的状态,每个状态代表一种相位,通常为0°、90°、180°和270°。
2. 差分编码:- DPQPSK引入了差分编码,即在相邻符号之间计算相位变化,而不是绝对相位值。
这样可以减小系统对绝对相位值变化的敏感性,提高系统对相位噪声的容忍度。
3. DPQPSK调制:-对于每个符号,DPQPSK选择相邻符号之间的相位变化来表示信息。
常见的差分相位选择是0°、90°、180°、270°,分别对应于00、01、10、11的二进制比特组合。
DPQPSK解调原理:1. 接收信号:-接收端接收到经过信道传输的DPQPSK信号。
2. 相位检测:-对接收到的信号进行相位检测,以确定每个符号的相位。
3. 差分解码:-将相位检测到的相位与之前一个符号的相位进行比较,从而得到相邻符号之间的相位变化。
这个相位变化对应于差分编码的信息。
4. 解码:-将相邻符号之间的相位变化映射回二进制比特,得到传输的信息比特流。
优势和应用:1. 抗相位偏移和相位噪声:- DPQPSK通过差分编码的引入,对于相位偏移和相位噪声具有更好的鲁棒性,提高了系统的性能。
2. 频谱效率:-与一些其他调制方案相比,DPQPSK在相同带宽内传输更多的信息,提高了频谱效率。
3. 光通信:- DPQPSK常用于光通信系统中,因为它对于光纤通道中的相位噪声和失真具有较好的适应性。
相位调制与解调实验
实验七、相位调制与解调实验一、实验目的:1、了解相位调相、解调的基本原理与方法2、掌握相位调相、解调的典型电路二、实验内容:1. 调相电路:调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。
常用的是线性调相,即让调相信号的相位按调制信号x的线性函数变化。
调相信号us的一般表达式可写为:Us=Uicos(ωct+mx)1.1 元件与设备:传感器实验主板;芯片LF358(两片);电阻若干、电容一个;跳线若干1.2 实验步骤:(1)按图9.1接好线路;(2)向Ui输入一个正弦波(8KHz以上),分别用DRVI(示波器)观察Ui和Us的波形差别,同时分别调节可调电阻(R148),观察幅值和频率的变化以及失真的情况。
2. 鉴相电路:鉴相就是从调相信号中将反映被测量变化的调制信号检出来,实现调相信号的解调,又称为相位检波。
鉴相电路由放大与整形电路(使输入信号稳定不失真)、单稳态触发器(用于形成窄脉冲波)、RS触发器(产生一个与输入信号相位差相对应的脉冲)、二阶低通滤波器四大部分组成。
2.1 元件与设备:传感器实验主板;芯片LM351(2片),74121两片,74ls74一片;电阻、电容若干;跳线若干;稳压管两个2.2 实验步骤:(1)按图7.2和图7.3接好线路;(2)接通电源,将调相信号Ui(频率要高些十几KHz)和参考信号Us分别接入图7.2鉴相电路的Us1端和Uc1端。
用DRVI(示波器)分别观察Us1端、Uc1端、放大与整形电路的Us2端、Uc2端。
应该产生与图7.4相对应的波形。
(放大与整形电路的输入端输出的方波失真,可以分别调节对应的电阻R1、R31)。
将观察的效果和下面图7.3比较。
2.2.3观察到Uo的电压值与两信号的相位差(test)成线性关系。
7.1调相电路7.2鉴相电路7.3鉴相电路7.4 鉴相波形三、实验总结调相是调制信号X的波形,婆媳可以任意规律变化,调相信号与载波信号的相位随X变化,当X<0时,调相信号滞后于载波信号,当X>0时,则超前于载波信号。
示波器的相位解调和调制分析方法
示波器的相位解调和调制分析方法示波器是一种广泛使用的电子测量仪器,用于测量和显示电信号的波形、幅度和频率等特征。
除了常见的幅度调制和频率调制,相位调制也是一种重要的调制方式。
在相位调制下,信号的相位发生变化,因此需要采用特定的解调方法来分析和还原相位调制信号。
本文将介绍示波器的相位解调和调制分析方法。
一、相位解调方法相位解调是将相位调制信号转换为相对于参考信号的相位差的过程。
下面将介绍几种常用的相位解调方法:1. 直接相位测量法直接相位测量法是最简单直接的方法,它利用示波器测量信号与参考信号之间的相位差。
通常情况下,参考信号是一个已知频率和相位的稳定信号源。
示波器通过比较信号与参考信号的相位差,可以得到相位调制信号的相对相位。
2. PLL相位锁定环路PLL相位锁定环路是一种更为精确的相位解调方法。
它通过一个反馈环路,将被调制的信号与参考信号的相位锁定在一起,从而得到稳定的相对相位。
在PLL环路中,有一个相位比较器用于测量信号与参考信号之间的相位差,并通过调整环路中的控制信号来消除相位差。
3. 差分相位解调法差分相位解调法是通过将相位调制信号与一个90度相位差的本地参考信号进行调制,然后通过测量两路信号的幅度差来得到相位差。
差分相位解调法适用于频率稳定、相位稳定的信号。
二、调制分析方法调制分析是通过示波器对调制信号进行分析,得到信号的调制指标和特征。
下面介绍几种常用的调制分析方法:1. 常规幅度调制分析常规幅度调制分析是通过观察幅度调制信号的波形特征,如峰值、峰-峰值、平均幅度等来获取调制信息。
示波器可以直接显示信号的幅度特征,方便分析幅度调制的程度。
2. 频谱分析频谱分析是一种常用的调制分析方法,它通过将调制信号进行傅里叶变换,将信号的频谱信息可视化。
示波器可以通过内置的频谱分析功能,显示信号的频谱分布、频率成分等内容,从而分析信号的调制方式和调制深度。
3. 相位调制指标分析相位调制信号的特征主要体现在相位变化上,因此对相位调制进行分析时,关注的指标主要包括相位差、相位偏移等。
调制与解调的基本原理
调制与解调的基本原理
调制是将信号转化为适用于传输的波形的过程,而解调则是从传输信号中恢复原始信号的过程。
调制和解调是无线通信系统中的两个基本环节。
调制的基本原理是将原始信号(也称为基带信号)与一个高频信号(也称为载波信号)相乘,从而将基带信号的频谱移到载波信号的频带内。
通过调制,会改变原始信号的某些特征,如频率、幅度或相位。
常见的调制方式包括:
1. 幅度调制(AM):将原始信号的幅度变化转化为载波信号的幅度变化。
在AM 调制中,原始信号的幅度决定了载波信号的幅度的变化,从而实现信息传输。
2. 频率调制(FM):将原始信号的频率变化转化为载波信号的频率变化。
在FM 调制中,原始信号的频率决定了载波信号的频率的变化,从而实现信息传输。
3. 相位调制(PM):将原始信号的相位变化转化为载波信号的相位变化。
在PM 调制中,原始信号的相位决定了载波信号的相位的变化,从而实现信息传输。
解调的基本原理是将调制信号中的信息提取出来,恢复为原始信号。
解调方法与调制方式相对应。
常见的解调方式包括:
1. 幅度解调(AM):通过提取调制信号的幅度变化,恢复原始信号的波形。
2. 频率解调(FM):通过提取调制信号的频率变化,恢复原始信号的波形。
3. 相位解调(PM):通过提取调制信号的相位变化,恢复原始信号的波形。
需要注意的是,调制和解调过程中可能会出现噪声和失真现象,需要采取相应的技术手段来提高信号质量和还原效果。
相位生成载波(PGC)调制与解调(包含MATLAB代码)
(a)调 制 信 号 s1 5 0 -5 2 0 -2 2 0 -2 2 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 2000 4000 6000 8000 (d)调 制 后 的 信 号 I 10000 12000 0 2000 4000 6000 (c)信 号 s3 8000 10000 12000 0 2000 4000 6000 8000 (b)待 测 信 号 s2 10000 12000
I A B J 0 (C) 2 (1) k J 2k (C) cos 2 k 0 t cos s (t) 2 ( 1) k J 2k 1 (C) cos(2 k 1)0 t sin s (t) k 1 k 0
[1] 张爱玲,王恺晗,等. 干涉型光纤传感器 PGC 解调算法的研究[J]. 光电技术应用, 2013, 28 (6) : 49-52. [2] 夏东明,娄淑琴,等. 干涉型光纤传感器相位载波解调技术研究[J]. 光电技术应用, 2011, 26 (5) : 47-50. [3] Gaosheng Fang, Tuanwei Xu. Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer Based on Phase Journal of Lightwave Technology, 2015. Generated Carrier Algorithm [J].
C=2.37;%调制度 f0=50000;%载波频率 50KHz s1=C*cos(2*pi*f0/Fs*t);%调制信号 D=1.2;%待测信号幅度 fs=1200;%待测信号频率 1.2KHz fn=10;%假设噪声频率 10Hz %sn=0.05*cos(2*pi*fn/Fs);%噪声信号 sn=0.1;%噪声信号 s2=D*cos(2*pi*fs/Fs*t);%待测信号 %调制 A=1; B=1; s3=s2+sn; I=A+B*(cos(C*cos(2*pi*f0/Fs*t)+s3));%调制后的信号 figure(1); subplot(4,1,1),plot(s1);title('(a)调制信号 s1'); subplot(4,1,2),plot(s2);title('(b)待测信号 s2'); subplot(4,1,3),plot(s3);title('(c)信号 s3'); subplot(4,1,4),plot(I),axis([1,3000,-0.2,2.2]);title('(d)调制后的信号 I');
通信系统中的调制与解调技术
通信系统中的调制与解调技术通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,而调制与解调技术则是通信系统中至关重要的环节。
调制(Modulation)是将要传送的信号通过改变载波的某些特性来进行编码的过程,而解调(Demodulation)则是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。
本文将对通信系统中的调制与解调技术进行详细的探讨。
一、调制技术调制技术是将信息信号转换为与其调制的载波相适应的信号,以便在信道中传输。
常见的调制技术有以下几种:1.1. 幅度调制(AM)幅度调制是将信息信号的幅度变化与载波的幅度相对应的调制方式。
在幅度调制中,信号的幅度变化被编码到载波的振幅中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
幅度调制简单、成本较低,广泛应用在AM广播和语音通信等领域。
1.2. 频率调制(FM)频率调制是将信息信号的频率变化与载波的频率相对应的调制方式。
在频率调制中,信号的频率变化被编码到载波的频率中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
频率调制具有良好的抗干扰能力,广泛应用在调频广播和音频传输等领域。
1.3. 相位调制(PM)相位调制是将信息信号的相位变化与载波的相位相对应的调制方式。
在相位调制中,信号的相位变化被编码到载波的相位中,调制后的信号传输到接收端进行解调。
相位调制在数字通信和调制解调器等领域有着广泛的应用。
二、解调技术解调技术是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。
常见的解调技术有以下几种:2.1. 匹配滤波解调匹配滤波解调(Matched Filter Demodulation)是一种常见的解调技术,特点是在接收端使用滤波器来提取所需的信号。
该技术通过与已知信号进行相关,将输入信号与理想信号进行比较,从而识别和还原原始信息。
匹配滤波解调具有较好的信号还原能力和抗干扰能力。
2.2. 直接解调直接解调(Direct Demodulation)是一种简单直接的解调技术,适用于一些简单的调制方式。
光的调制解调
光的调制解调是指通过改变光信号的某些特性来传输信息,并在接收端解调恢复原始信息的过程。
光的调制可以通过改变光的强度、频率、相位或极化状态来实现。
常用的光的调制技术包括强度调制、频率调制、相位调制和极化调制。
强度调制是最常见的光调制技术,它通过改变光的强度来传输信息。
光的强度可以通过改变光源的电流、电压或光源与调制器之间的距离来调制。
频率调制是利用改变光信号的频率来传输信息。
常见的频率调制技术包括频率偏移调制和频率调制。
相位调制是通过改变光信号的相位来传输信息。
常见的相位调制技术包括相位偏移调制和相位调制。
极化调制是通过改变光信号的极化状态来传输信息。
极化调制可以通过改变光信号的偏振角度、偏振方向或偏振态来实现。
在接收端,解调器会解析接收到的光信号,并恢复原始信息。
解调的方法通常与调制的方法相对应。
例如,在强度调制中,接收端可以通过测量光的强度来解调信息;在频率调制中,接收端可以通过测量光
信号的频率来解调信息。
光的调制解调在光通信、光纤传感、光存储等领域有着广泛的应用。
它具有高带宽、低损耗、抗干扰性强等优点,因此被广泛应用于高速、远距离的数据传输和通信系统中。
电路基础原理模拟信号的调相与解调相
电路基础原理模拟信号的调相与解调相电路基础原理:模拟信号的调相与解调相在电路基础原理中,调相和解调相是模拟信号处理中非常重要的概念。
调相是指对输入信号进行相位调整,而解调相则是将调制后的信号转化回原始信号。
本文将详细介绍调相和解调相的基本原理以及常用的调相和解调相电路。
一、调相的基本原理调相是通过改变输入信号的相位,来实现对信号的处理。
相位调制是其中一种调相的方式,其基本原理是改变信号的相位角度,从而改变信号在时间轴上的位置。
最常见的相位调制方式有正弦调制和脉冲调制。
在正弦调制中,输入信号与调制信号相乘,通过改变调制信号的相位角,使得输出信号的相位发生变化。
而在脉冲调制中,输入信号的幅度与脉冲信号相乘,通过改变脉冲信号的相位角,实现对输入信号相位的调整。
调相在无线通信中起到了重要的作用。
例如,在调频调制中,输入信号的相位和频率都会发生变化,从而实现信号的传输。
而在调幅调制中,输入信号的相位保持不变,只改变信号的幅度。
调相也广泛应用于音频处理、图像处理等领域。
二、解调相的基本原理解调相是将调制后的信号转化回原始信号的过程。
它是调相的逆过程,通过提取信号的相位信息,来还原原始信号。
最常见的解调相方式有相移解调和频率解调。
在相移解调中,通过对输入信号进行频率选择和相位检测,使得输出信号能够还原原始信号的相位信息。
而在频率解调中,通过改变输入信号的频率,从而实现对输入信号的解调。
解调相同样在通信领域中起到了重要的作用。
在调频解调中,通过频率选择电路和相位检测电路,将调频调制后的信号恢复为原始的信息信号。
在调幅解调中,通过振幅检波电路,将调幅调制的信号还原为原始信号。
三、调相和解调相电路调相和解调相都需要特定的电路来实现。
下面介绍两种常用的调相和解调相电路。
1. 相移调制电路相移调制电路是一种常见的调相电路。
它通过改变输入信号的相位,来实现对信号的调制。
常见的相移调制电路包括环路调制器和差分调频发生器。
环路调制器通过反馈电路产生相移信号,而差分调频发生器则通过改变电容和电感来实现相位调制。
通信信号的调制和解调技术
通信信号的调制和解调技术随着科技的不断进步,通信技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
作为通信技术的核心,调制和解调技术起到了关键的作用。
本文将详细介绍通信信号的调制和解调技术,并分步骤进行说明。
一、调制技术1. 通信信号的调制是指将源信号转换为适合传输的调制信号。
调制技术可以将源信号变成需要传输的信号。
2. 常见的调制技术有:振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
3. 振幅调制(AM)是指通过改变调制信号的振幅来实现信号的调制。
这种调制技术广泛应用于广播和电视传输中。
4. 频率调制(FM)是指通过改变调制信号的频率来实现信号的调制。
这种调制技术常用于FM广播和音频传输。
5. 相位调制(PM)是指通过改变调制信号的相位来实现信号的调制。
这种调制技术在通信中也有广泛应用。
二、解调技术1. 通信信号的解调是指将调制后的信号还原为源信号的过程。
解调技术可以从调制信号中还原出源信号。
2. 解调技术主要包括同步、检测和滤波三个步骤。
3. 同步是指在解调过程中确保解调器的接收端和发送端保持同步,以便准确还原信号。
4. 检测是指将同步后的信号转化为模拟信号,以便后续处理。
5. 滤波是指通过滤波器去除解调后的信号中的噪声和杂波。
三、调制和解调的分类1. 数字调制和解调:数字调制和解调是指将数字信号转化为模拟信号或将模拟信号转化为数字信号的过程。
常用的数字调制技术包括正交振幅调制(QAM)和相移键控(PSK)等。
2. 模拟调制和解调:模拟调制和解调是指将模拟信号转化为模拟调制信号或将模拟调制信号转化为模拟信号的过程。
常用的模拟调制技术包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。
四、应用举例1. 无线通信:无线通信中广泛应用的调制技术包括频率调制和相位调制。
比如,蜂窝通信系统中使用的GSM系统就是用的GMSK(高斯最小频移键控)的调制技术。
2. 数字电视:数字电视通过使用数字调制技术将视频信号转化为数字信号进行传输,并通过解调技术将数字信号还原为视频信号。
4.2 频率调制与相位调制及解调电路
图4.2.3 调频波的解调
鉴频器的输出电压uΩ与输入调频信号瞬时频偏∆f的关 系,可用图4.2.4所示的鉴频特性曲线表示。由于曲线 形状近似S,一般称为S曲线。 所谓鉴频跨导gd是指在S曲线的中心频率f0附近,输出 电压u Ω与频偏∆f的比值,gd又叫鉴频灵敏度,它表示 单位频偏所产生输出电压的大小。鉴频曲线越陡,鉴 频灵敏度越高,说明在较小的频偏下就能得到较大的 电压输出。 鉴频频带宽度B是指鉴频特性接近于直线的频率范围, 如图4.2.4所示。一般要求B大于输入调频波频偏的两 倍。 在频带宽度B内,鉴频特性只是近似线性,因此鉴频器 也存在着非线性失真。
显然,调制电压愈大,则失真愈大。为了减小失真, 调制电压不宜过大,但也不宜太小,因为太小则频移 太小。应兼顾二者,一般取调制电压比偏压小一半多, 即
U Ωm U 偏 ≤0.5
(4.2.11)
4.调频波的解调 从调频波中取出原来的调制信号,称为频率检波,又 称鉴频。完成鉴频功能的电路,称为鉴频器。 在调频波中,调制信号包含在高频振荡载波信号的频 率变化量中,所以要求鉴频器的输出信号与输入调频 波的瞬时频移为线性关系。 鉴频器包含两部分,一是借助于谐振电路将等幅的调 频波转换成幅度随瞬时频率变化的调幅调频波;二是 用二极管检波器进行幅度检波,以还原出调制信号。 由于调制信号的最后检出是利用高频振幅的变化,这 就要求输入的调频波本身“干净”,不带有寄生调幅。 否则,这些寄生调幅将混在转换后的调幅调频波中, 使最后检出的信号受到干扰。为此,在输入到鉴频器 前的信号要经过限幅,使其幅度恒定。
图4.2.5 调相波形随调制信号的变化情况
2.调相波的解调 从调相波中取出原来的调制信号,称为相位检波,又 称鉴相。 完成鉴相功能的电路,称为鉴相器。 在调相波中,调制信号包含在高频振荡载波信号的相 位变化量中,所以调相波的解调任务就是要求鉴相器 输出信号与输入调相波的瞬时相位变化为线性关系。 电路结构方框图与调频波的解调类似。
相位调制与解调
1.前言1.1 序言随着人类社会步入信息化社会,电子信息科学技术正以惊人的速度发展,开辟了社会发展的新纪元。
从20世纪90年代开始至今,通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩目的成就。
在通信技术日新月异的今天,学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论,同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和网络技术。
通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。
全面、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中用到的基本工具和方法,并将重点放在数字通信系统上。
通信系统又可分为数字通信与模拟通信。
传统的模拟通信系统,包括模拟信号的调制与解调,以及加性噪声对幅度调制和角度调制模拟信号解调的影响。
数字通信的基本原理,包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制方法、数字通信系统的信号同步方法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等,同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。
随着数字技术的发展原来许多不得不采用的模拟技术部分已经可以由数字化来实现,但是模拟通信还是比较重要的1.2 设计任务本设计是基于MATLAB的模拟相位(PM)调制与解调仿真,主要设计思想是利用MATLAB这个强大的数学软件工具,其中的通信仿真模块通信工具箱以及M檔等,方便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。
还借助MATLAB可视化交互式的操作,对调制解调处理,降低噪声干扰,提高仿真的准确度和可靠性。
要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真,主要设计思想是利用MATLAB、simulink檔、M檔等,方便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。
基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。
并编写相应的m檔,得出调试及仿真结果并进行分析。
2.通信系统与MATLAB软件2.1模拟通信系统简介通信系统是为了有效可靠的传输信息,信息由信源发出,以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输,由信宿接收。
Matlab中的相位调制与解调方法详解
Matlab中的相位调制与解调方法详解引言在通信领域,相位调制与解调是一种常见的调制解调方法,它可以在信号传输过程中实现信息的编码与解码,保证信号的可靠传输。
Matlab作为一种常用的数学软件,不仅可以进行信号处理与调制解调,还提供了许多有用的工具箱,方便开发人员进行相关研究和应用实践。
本文将详细介绍Matlab中的相位调制与解调方法。
一、相位调制相位调制是将信号的相位随时间的变化进行调制,以实现信号的传输和解调。
在Matlab中,常用的相位调制方法有相移键控调制(PSK)和二进制相移键控调制(BPSK)。
1. 相移键控调制(PSK)相移键控调制是一种常见的数字调制方法,通过改变信号的相位来传输信息。
Matlab中提供了pskmod函数来实现相移键控调制,其基本语法为:modulatedSignal = pskmod(data, M, initialPhase)其中,data是待调制的数据,M是相移键控调制的阶数,initialPhase是调制信号的初始相位。
例如,若要进行4PSK调制,可以使用以下代码:data = [0 1 3 2]; % 待调制数据M = 4; % 4PSK调制initialPhase = 0; % 初始相位为0modulatedSignal = pskmod(data, M, initialPhase);2. 二进制相移键控调制(BPSK)二进制相移键控调制是相移键控调制的一种特殊形式,用于二进制数据的传输。
在Matlab中,可以使用bpskmod函数来实现二进制相移键控调制,其基本语法为:modulatedSignal = bpskmod(data)其中,data是待调制的二进制数据。
例如,若要进行BPSK调制,可以使用以下代码:data = [0 1 1 0 1]; % 待调制二进制数据modulatedSignal = bpskmod(data);二、相位解调相位解调是将接收到的调制信号还原为原始信号的过程。
通信技术中的信号调制与解调技术
通信技术中的信号调制与解调技术信号调制与解调技术是现代通信系统中不可或缺的关键技术之一。
它负责将要传输的信息信号转换为适合传输的载波信号,并在接收端将收到的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理、常见调制解调方法以及其在通信系统中的应用。
一、信号调制的基本原理信号调制是指将要传输的信息信号和高频载波信号相结合,以便在传输过程中提高信号的抗干扰能力和传输效率。
调制技术的基本原理可以归纳为将低频的信息信号调制到高频的载波信号上,产生调制后的信号。
二、常见调制解调方法1. 幅度调制(Amplitude Modulation,AM)幅度调制是最简单的一种调制方法,它是通过改变载波信号的振幅来传输信息。
在AM调制中,原始信号的幅度变化会导致载波信号的幅度随之变化。
接收端通过解调将幅度变化还原为原始信号。
2. 频率调制(Frequency Modulation,FM)频率调制是一种通过改变载波信号的频率来传输信息的调制方法。
FM调制中,原始信号的振幅不变,而是通过改变载波信号的频率来传输信息。
接收端通过解调将频率变化还原为原始信号。
3. 相位调制(Phase Modulation,PM)相位调制是一种通过改变载波信号的相位来传输信息的调制方法。
PM调制中,原始信号的振幅和频率不变,而是通过改变载波信号的相位来传输信息。
接收端通过解调将相位变化还原为原始信号。
三、调制解调技术的应用1. 无线通信系统中的调制解调技术调制解调技术广泛应用于无线通信系统中,如移动通信、卫星通信、无线局域网等。
在这些系统中,调制技术能够提高信号的传输距离和抗干扰能力,使得移动设备能够稳定地进行通信。
2. 数字通信系统中的调制解调技术调制解调技术在数字通信系统中也具有重要作用。
在数字通信中,信息信号经过模数转换器转换为数字信号后,需要通过调制技术将其转换为模拟信号进行传输。
在接收端,通过解调技术将模拟信号转换为数字信号进行处理和解码。
调制与解调的原理
调制与解调的原理
调制和解调是无线通信中的关键技术,用于将数字信号转换为模拟信号进行传输,以及将模拟信号转换为数字信号进行接收和处理。
调制(Modulation)是将待传输的数字信号通过调制
技术转化为模拟信号的过程,解调(Demodulation)则是将接
收到的模拟信号再转化回数字信号的过程。
调制的原理是通过改变模拟载波的某些特性来传输数字信息。
常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相
位调制(PM)。
在幅度调制中,通过改变载波的振幅来携带
数字信息;在频率调制中,通过改变载波的频率来传输数字信息;在相位调制中,通过改变载波的相位来携带数字信息。
这样,数字信号与载波相结合,形成可传输的模拟信号,即调制信号。
解调的原理则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
解调过程与调制方式相对应,使用相同的技术逆向处理。
对于幅度调制,解调器通过测量信号的振幅来恢复原始的数字信号;对于频率调制,解调器测量信号的频率变化并转换为对应的数字信息;对于相位调制,解调器则测量信号的相位变化以还原数字信号。
通过解调过程,根据特定的调制方式,将接收到的模拟信号还原为数字信号,以便进一步处理和解码。
调制和解调技术在无线通信中起着重要的作用,它们通过将数字信号转换为模拟信号来适应无线传输的特性,并在接收端将模拟信号转换为数字信号,实现无线传输中的信息传递和处理。
光纤通信系统中的信号调制与解调技术
光纤通信系统中的信号调制与解调技术作为现代通信系统中的重要组成部分,光纤通信系统通过利用光纤传输光信号来实现高速、远距离的数据传输。
而在光纤通信系统中,信号调制与解调技术起着至关重要的作用。
信号调制与解调技术是将要传输的信息信号转换为适合光纤传输的光信号,并在接收端将其解码为原始信号的过程。
本文将介绍光纤通信系统中常用的信号调制与解调技术。
一、调制技术1. 直接调制直接调制技术也称为直接脉冲调制(Direct Modulation),是一种将基带信号直接调制到激光器输出光中的方法。
这种调制技术简单、成本低廉,因此被广泛使用。
在直接调制中,激光器的发射功率会随着输入信号的变化而调制,从而实现信息的传输。
然而,直接调制技术由于激光器的非线性特性,存在调制深度较小、色散增加以及相位噪声等问题。
2. 频率调制频率调制技术(Frequency Modulation)通过改变激光的频率来传输信息。
在频率调制中,基带信号通过改变光源的频率得到调制,然后将调制后的光信号发送到光纤上进行传输。
频率调制技术具有调制深度大、抗调制深度失真、抗色散性能好等特点,因此在某些特殊应用中得到广泛应用。
3. 相位调制相位调制技术(Phase Modulation)是利用改变激光的相位来传输信息的一种调制方法。
相位调制技术通过改变信号导致的相位变化,将信息编码到光信号中。
相位调制技术具有调制深度大、抗色散性能好等特点,在光纤通信系统中被广泛应用。
二、解调技术1. 直接检测直接检测技术(Direct Detection)是一种常见的光纤通信系统解调技术。
该技术利用光电探测器直接将光信号转化为电信号。
在接收端,光信号经过光电探测器的转换,得到一串电信号,然后进行信号放大和滤波等处理,最终获得原始信号。
直接检测技术具有结构简单、成本较低的优势,但其带宽受限,适用于低速率的光纤通信系统。
2. 相干检测相干检测技术(Coherent Detection)是一种高性能的光纤通信系统解调技术。
光纤通信中的相位调制与解调技术
光纤通信中的相位调制与解调技术光纤通信技术是近年来快速发展的高速、高带宽通信技术,它在网络通信、数据传输和信息交流等方面发挥着重要作用。
其中,相位调制与解调技术是实现光纤通信中高效、可靠数据传输的关键技术之一。
本文将介绍光纤通信中的相位调制与解调技术的原理、应用和发展趋势。
一、相位调制与解调技术的原理1. 相位调制技术的原理相位调制是通过改变光波的相位来传输信息的一种调制方式。
它基于光波的相位与光强之间的关系,通过改变光波的相位来表示不同的信息符号。
常见的相位调制技术包括二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)和四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)。
在BPSK中,每个比特(bit)用一个不同的相位表示。
对于0比特,相位保持不变;对于1比特,相位向右或向左偏移。
这种相位调制方式简单,但传输效率较低。
而在QPSK中,每个符号表示两个比特,通过四个不同的相位来表示。
这种调制方式相比BPSK具有更高的传输效率。
2. 相位解调技术的原理相位解调技术是将接收到的光信号中的相位信息提取出来的过程。
光信号经过光纤传输后会受到各种噪声和失真的影响,因此需要对信号进行解调以还原原始信息。
通常使用的相位解调技术包括延迟控制相移键控(Delay-Controlled Phase Shift Keying,DCPSK)和相干解调。
在DCPSK中,接收端使用一定的延迟控制来恢复原始信号的相位信息。
相比于传统的相位解调技术,DCPSK能够减小非线性失真和光纤时延对信号传输的影响。
相干解调是利用光的相干性质,对光信号进行解调。
它能够还原原始信号中的相位和幅度信息,并有效抑制噪声和失真。
二、相位调制与解调技术的应用1. 光纤通信相位调制与解调技术在光纤通信中有着广泛的应用。
通过使用光纤通信系统中的光调制器和光解调器,可以实现信息的高速传输、远距离传输和多路复用等功能。
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1.前言1.1 序言随着人类社会步入信息化社会,电子信息科学技术正以惊人的速度发展,开辟了社会发展的新纪元。
从20世纪90年代开始至今,通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩目的成就。
在通信技术日新月异的今天,学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论,同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和网络技术。
通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。
全面、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中用到的基本工具和方法,并将重点放在数字通信系统上。
通信系统又可分为数字通信与模拟通信。
传统的模拟通信系统,包括模拟信号的调制与解调,以及加性噪声对幅度调制和角度调制模拟信号解调的影响。
数字通信的基本原理,包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制方法、数字通信系统的信号同步方法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等,同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。
随着数字技术的发展原来许多不得不采用的模拟技术部分已经可以由数字化来实现,但是模拟通信还是比较重要的1.2 设计任务本设计是基于MATLAB的模拟相位(PM)调制与解调仿真,主要设计思想是利用MATLAB这个强大的数学软件工具,其中的通信仿真模块通信工具箱以及M檔等,方便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。
还借助MATLAB可视化交互式的操作,对调制解调处理,降低噪声干扰,提高仿真的准确度和可靠性。
要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真,主要设计思想是利用MATLAB、simulink檔、M檔等,方便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。
基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。
并编写相应的m檔,得出调试及仿真结果并进行分析。
2.通信系统与MATLAB软件2.1模拟通信系统简介通信系统是为了有效可靠的传输信息,信息由信源发出,以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输,由信宿接收。
通信系统又可分为数字通信与模拟通信。
基于课程设计的要求,下面简要介绍模拟通信系统。
信源是模拟信号,信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。
模拟通信系统的模型如图1所示。
图1 模拟通信系统模型调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。
发滤波器: 滤除调制器输出的无用信号。
收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声,一般设N(t)为高斯白噪声,则Ni(t)为窄带白噪声。
2.2 相位调制与解调调制在通信系统中具有重要作用。
通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多任务的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。
调制方式往往决定了一个通信系统的性能。
在无线电通信中,角度调制(简称角调)是一种重要的调制方式,它包括频率调制和相位调制。
频率调制简称调频用FM表示,它是使高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化,而振幅保持不变的一种调制方式。
我们称调频信号的解调为鉴频或频率检波。
相位调制简称调相,用PM表示,它是使高频振荡信号的相位按调制信号的规律变化,其振幅也保持不变。
调相信号的解调,称为鉴相或相位检波。
角度调制属于频谱的非线性变换,即已调信号的频谱结构不再保持原调制信号频谱的内部结构,且调制后的信号带宽比原调制信号的贷款要大得多。
虽然角度调制信号的频带利用率不高,但其抗干扰和噪声的能力较强。
由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不适宜直接进行传输。
因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。
所谓载波调制,就是按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波某些参数过程。
调制的载波可以分为两类:用正弦型信号作为载波;用脉冲串或一组数字信号作为载波。
通常,调制可以分为模拟(连续)调制和数字元调制两种方式。
在模拟调制中,调制信号的取值是连续的,而数字调制中的调制信号的取值则为离散的。
目前常见的模—数变换可以看成是一种用脉冲串作为载波的数位调制,它又称为脉冲编码调制(PCM)。
2.3 SIMULINKSIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。
在simulink环境中,利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型,然后直接进行仿真。
它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。
而所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl檔进行存取),进而进行仿真与分析。
SIMILINK 模块库按功能进行分类,包括以下8类子库: Continuous(连续模块),Discrete(离散模块),Function&Tables(函数和平台模块),Math(数学模块),Nonlinear (非线性模块),Signals&Systems(信号和系统模块),Sinks(接收器模块),Sources(输入源模块)。
3.原理分析3.1调相信号在模拟调制中,一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。
当幅度和频率保持不变时,改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变,这就是调相的概念。
角度调制信号的一般表示形式为:S m (t)=Acos[ωC t+φ(t)]式中,A 是载波的恒定振幅;[ωC t+φ(t)]是信号的瞬时相位,而φ(t)称为瞬时相位偏移;d[ωC t+φ(t)]/dt 为信号的瞬时频率,而d φ(t)/dt 称为瞬时频率偏移,即相对于ωC 的瞬时频率偏移。
设高频载波为u c =U cm cos ωc t ,调制信号为U Ω(t),则调相信号的瞬时相位 φ(t)=ωct +K p U Ω(t)瞬时角频率 ω(t)=dt (t)d φ=ωc +K p dt )t (du Ω调相信号 u PM =U cm cos [ωc t+K p u Ω(t)]将信号的信息加在载波的相位上则形成调相信号,调相的表达式为: S PM (t)=Acos[ωC t+K PM f(t)+φ0]这里K PM 称为相移指数,这种调制方式,载波的幅度和角频率不变,而瞬时相位偏移是调制信号f(t)的线性函数,称为相位调制。
调相与调频有着相当密切的关系,我们知道相位与频率有如下关系式:ω=dt t d )(φ=ωC +K PM f(t)φ(t)=⎰=dt ωωC t+K PM dt t ⎰)(f所以在调相时可以先将调制信号进行微分后在进行频率调制,这样等效于调相,此方法称为间接调相,与此相对应,上述方法称为直接调相。
调相信号的产生如图2所示:图2 PM 调相信号的产生3.2 调制原理实现相位调制的基本原理是使角频率为ωc 的高频载波uc(t)通过一个可控相移网络, 此网络产生的相移Δφ受调制电压uΩ(t)控制, 满足Δφ=KpuΩ(t)的关系, 所以网络输出就是调相信号,可控相移网络调相原理图如图3所示:图3 可控相移网络调相原理图3.3 解调原理已调波的解调电路称为检波器,调相波的解调电路称为相位检波器或鉴相器。
采用乘积鉴相是最常用的方法。
若调相信号为uPM =Ucmcos[ωct+Δφ(t)] 其中Δφ(t)=KpuΩ(t)同步信号与载波信号相差2πu01=2rmcmUKUsinΔφ(t)-sin[2ωct+Δφ(t)] 式中k为乘法器增益, 低通滤波器增益为1,可以看到乘积鉴相的线性鉴相范围较小,只能解调Mp ≦6π的调相信号。
乘积鉴相器的原理图如图4所示,由于相乘的两个信号有900的固定相位差,故这种方法又称为正交乘积鉴相。
图4 正交乘积鉴相原理图4.M函数实现的仿真4.1源代码首先任意给定一个已知调制信号m(t)=sin(100*t)进行相位调制时要用到傅里叶变换,因此先编写傅里叶变换的m文件用作主函数调用,其m文件代码如下:%求傅里叶变换的子函数function [M,m,df]=fftseq(m,ts,df)fs=1/ts;if nargin==2 n1=0; %nargin为输入参量的个数else n1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2))); %nextpow2(n)取n最接近的较大2次幂M=fft(m,n); %M为信号m的傅里叶变换,n为快速傅里叶变换的点数,及基n-FFT变换m=[m,zeros(1,n-n2)]; %构建新的m信号df=fs/n; %重新定义频率分辨率上述m文件以“fftseq.m”保存。
在实现相位解调时要调用两个子函数,分述如下:%求信号相角的子函数,这是调频、调相都要用到的方法function [v,phi]=env_phas(x,ts,f0)if nargout==2 %nargout为输出变数的个数z=loweq(x,ts,f0); %产生调制信号的正交分量phi=angle(z); %angle是对一个复数求相角的函数endv=abs(hilbert(x)); %abs用来求复数hilbert(x)的模上述m文件以“env_phas.m”保存。
%产生调制信号的正交分量function x1=loweq(x,ts,f0)t=[0:ts:ts*(length(x)-1)];z=hilbert(x); %希尔伯特变换对的利用---通过实部来求虚部x1=z.*exp(-j*2*pi*f0*t); %产生信号z的正交分量,%并将z信号与它的正交分量加在一起上述m文件以“loweq.m”保存%主程序t0=0.2; %信号的持续时间,用来定义时间向量ts=0.001; %抽样间隔fs=1/ts; %抽样频率fc=300; %载波频率,fc可以任意改变t=[-t0/2:ts:t0/2]; %时间向量kf=100; %偏差常数df=0.25; %所需的频率分辨率,用在求傅里叶变换时,它表示FFT的最小频率间隔m=sin(100*t); %调制信号,m(t)可以任意更改int_m(1)=0; %求信号m(t)的积分for i=1:length(t)-1int_m(i+1)=int_m(i)+m(i)*ts;end[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df); %对调制信号m(t)求傅里叶变换M=M/fs; %缩放,便于在频谱图上整体观察f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2; %时间向量对应的频率向量u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %调制后的信号[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df); %对调制后的信号u求傅里叶变换U=U/fs; %缩放%通过调用子程序env_phas和loweq来实现解调功能[v,phase]=env_phas(u,ts,fc); %解调,求出u的相位phi=unwrap(phase); %校正相位角,使相位在整体上连续,便于后面对该相位角求导dem=(1/(2*pi*kf))*(diff(phi)*fs); %对校正后的相位求导%再经一些线性变换来恢复原调制信号%乘以fs是为了恢复原信号,因为前面使用了缩放subplot(3,2,1) %子图形式显示结果plot(t,m(1:length(t))) %现在的m信号是重新构建的信号,%因为在对m求傅里叶变换时m=[m,zeros(1,n-n2)] axis([-0.1 0.1 -1 1]) %定义两轴的刻度xlabel('时间t')title('原调制信号的时域图')subplot(3,2,2)plot(t,u(1:length(t)))axis([-0.1 0.1 -1 1])xlabel('时间t')title('已调信号的时域图')subplot(3,2,3)plot(f,abs(fftshift(M))) %fftshift:将FFT中的DC分量移到频谱中心axis([-600 600 0 0.04])xlabel('频率f')title('原调制信号的频谱图')subplot(3,2,4)plot(f,abs(fftshift(U)))axis([-600 600 0 0.04])xlabel('频率f')title('已调信号的频谱图')subplot(3,2,5)plot(t,m(1:length(t)))axis([-0.1 0.1 -1 1])xlabel('时间t')title('原调制信号的时域图')subplot(3,2,6)plot(t,dem(1:length(t)))axis([-0.1 0.1 -1 1])xlabel('时间t')title('解调后信号的时域波形')4.2结果显示将源代码输入MATLAB命令窗口,运行就可以得到结果,如图5所示:图5 M文件仿真结果图5.SIMULINK实现的仿真5.1所用模块及参数MATLAB的功能性工具箱主要用来扩充MATLAB的数值分析、矩阵运算、数字信号处理、符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能、与硬件实时交互功能。