基于MATLAB的N路信号频分复用系统的设计

4
由 无 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 时 域 波 形 2 0.01 0.005
幅度
由 无 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 频 谱 分 析 2 0.2 0.15
幅度
0 -0.005 -0.01 0 x 10
-3
0.1 0.05
0.5
1
1.5
2
2.5 3 单位：s
3.5
4
4.5 x 10
5
-3
0 -1.5
-0.5
0 单 位 :Hz
0.5
1
1.5 x 10
4
由 有 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 时 域 波 形 1 0.01
幅度
由 有 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 频 谱 分 析 1 0.4
幅度
0 -0.01
0.2 0 -1.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3 单位：s
3.5
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4.5 x 10
5
-3
正弦信号 1 1
幅度
函数频谱图 1 100
幅度
0 -1
50 0
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3 单位： s 正弦信号 2
3.5
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4.5 x 10
5
-3
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 单位： HZ 函数频谱图 2
1
幅度
100
幅度
0 -1
-3
40 20 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 单 位 ： HZ SSB频 谱 图 2 80 60 2 3 4 x 10 5
4
幅度
0 -0.5 -1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 单位：s FM3 1 0.5 3 3.5 4 4.5 x 10 5
-3
幅度
40 20 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 单 位 ： HZ FM频 谱 图 3 80 60 2 3 4 x 10 5
3.信号的产生和SSB及FM调制
1）正弦信号的产生 fs=30000;%采样频率 t=(0:1/fs:0.005);%图形坐标轴设计 f1=1000;f2=2000;f3=3000;%正弦信号频率 s1=sin(2*pi*f1*t);%产生正弦信号 s2=sin(2*pi*f2*t); s3=sin(2*pi*f3*t); 2）对信号进行SSB及FM调制 fc1=10000;fc2=20000;fc3=30000;fs1=100000; sm1 = modulate(s1,fc1,fs1,'amssb'); sm2 = modulate(s2,fc2,fs1,'amssb'); sfm3 = modulate(s3,fc3,fs1,'FM');
由 无 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 时 域 波 形 1 0.01 0.005
幅度
由 无 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 频 谱 分 析 1 0.4 0.3
幅度
0 -0.005 -0.01 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 单位：s 3.5 4 4.5 x 10 5
-3
0.2 0.1 0 -1.5 -1 -0.5 0 单 位 :Hz 0.5 1 1.5 x 10
-1
-0.5
0 单 位 :Hz
0.5
1
1.5 x 10
4
由 无 噪 声 fm恢 复 信 号 的 时 域 波 形 3 0.4 0.3
由 无 噪 声 fm恢 复 信 号 的 频 谱 分 析 3
5
幅度
0
幅度
0.2 0.1
-5
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3 单位：s
3.5
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4.5 x 10
5
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0 -1.5
-1
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4.5 x 10
5
-3
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 单位： HZ
SSB1 1 0.5
幅度
SSB频 谱 图 1 80 60
幅度
0 -0.5 -1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 单位：s SSB2 1 0.5 3 3.5 4 4.5 x 10 5
-1
-0.5
0 单 位 :Hz
0.5
1
1.5 x 10
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由 有 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 时 域 波 形 2 0.01
幅度
由 有 噪 声 ssb恢 复 信 号 的 频 谱 分 析 2 0.2
幅度
0 -0.01
0.1 0 -1.5
0 x 10
-3
0.5
1
1.5
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2.5 3 单位：s
3.5
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4.5 x 10
1.5 x 10

欢迎各位老师和同学 批评指正！
Thank you ！
切 比 雪 夫 2型 带 通 滤 波 器 1 2
幅度
1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 频率 3 3.5 4 4.5 x 10 5
4
切 比 雪 夫 2型 带 通 滤 波 器 2 2
幅度
1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 频率 3 3.5 4 4.5 x 10 5
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切 比 雪 夫 2型 带 通 滤 波 器 3 2
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幅度
0 -0.5 -1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 单位：s 3 3.5 4 4.5 x 10 5
-3
幅度
40 20 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 单 位 ： HZ 2 3 4 x 10 5
4
4.带通滤波器的设计
此次课程设计需要用到三个带通滤波器，下面 仅以一个来进行说明，本次设计是基于切比雪夫 II型的带通滤波器，具体参数及程序如下： %%%切比雪夫2型带通滤波器的设计 fs1=100000;%采样频率 Rp=0.5;%通带最大衰减 Rs=40; 阻带最小衰减 Wp1=[9000 12000]/50000; %数字频率 fs1/2=50000 Ws1=[8000 13000]/50000; [n1,Wn1]=cheb2ord(Wp1,Ws1,Rp,Rs); [b1,a1]=cheby2(n1,Rs,Wn1);%创建带通滤波器 [h1,w1]=freqz(b1,a1);%显示切比雪夫2型设计 带通滤波器频率响应
频谱图,载频分别为10khz,20khz,30khz;
（3）将高斯白噪声加到调制后相加三路信号并显示，SNR=50； （4）对不加噪声的三路调制信号及加噪声的三路调制信号分别进
行叠加，用相加器即可；
（5）切比雪夫二型带通滤波器的设计，具体参数下文中可得； （6）对由带通滤波器滤出后的三路信号分别进行解调； （7）最后将解调后的三路信号经由低通滤波器恢复出基带信号， 与原始信号进行比较分析。
基于MATLAB的N路信号频分 复用系统的设计
1.频分复用原理
频分复用（FDM）是一种将若干个彼此独立的信号合并 为一个可在同一个信道上传送的复合信号的方法。FDM通信 模型如下：
2.设计思路及参数设计
基于MATLAB的N路信号频分复用系统的设计，详细过程如 下： （1）产生三路正弦信号并显示时域波形和频谱图，信号的频率分 别为1khz,2khz,3khz； （2）对信号进行两路SSB和一路FM进行调制并显示其时域波形和
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-3
-1
-0.5
0 单 位 :Hz
0.5
1
1.5 x 10
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由 有 噪 声 fm恢 复 信 号 的 时 域 波 形 3 0.4
幅度
由有噪声恢复信号的频谱分析3
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幅度
0 -5
0.2 0 -1.5
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0.5
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2.5 3 单位：s
3.5
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4.5 x 10
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-0.5
0 单 位 :Hz
0.5
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0.5
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2.5 3 单位： s 正弦信号 3
3.5
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4.5 x 10
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0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 单位： HZ 函数频谱图 3
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幅度
100
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0 -1
50 0
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0.5
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2.5 3 单位： s
3.5
幅度
1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 频率 3 3.5 4 4.5 x 10 5
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5.信号的解调及低通滤波
%%%对滤出的三路信号解调 s10=lv11.*cos(2*pi*10000*t/fs); %各个已调信 号分别乘以各自的高频载波信号 s20=lv12.*cos(2*pi*20000*t/fs); s30=lv13.*cos(2*pi*30000*t/fs); %%%信号解调后的低通滤波 yy10=filter(b11,a11,s10); yy20=filter(b12,a12,s20); yy30=filter(b13,a13,s30);