Matlab第五章

(USB)和下边带(LSB)两种方式，表达式分别如下：
SUSB (t ) S LSB (t ) 1 1 ˆ f (t ) cos c t f (t ) sin c t 2 2 1 1 ˆ f (t ) cos c t f (t ) sin c t 2 2
其中
ˆ) f (t
为
wenku.baidu.com
f (t )
的希尔伯特变换
5.2.2 单边带抑制载波振幅调制与解调
调制 y = ssbmod(x,Fc,Fs) y = ssbmod(x,Fc,Fs,ini_phase) y = ssbmod(x,fc,fs,ini_phase,'upper') 解调 z = ssbdemod(y,Fc,Fs) z = ssbdemod(y,Fc,Fs,ini_phase) z = ssbdemod(y,Fc,Fs,ini_phase,num,den)
5.2.3 模拟幅度调制模块仿真
5.3.1 幅度键控（ASK） MATLAB函数 pammod y = pammod(x,M) (X中所有元素的值要 小于M－1) y = pammod(x,M,ini_phase) pamdemod z = pamdemod(y,M) z = pamdemod(y,M,ini_phase)
5.2.1 调制与解调函数介绍

1 通信工具箱提供的有关调制解调函数
Fs = 8000; % Sampling rate is 8000 samples per second. Fc = 300; % Carrier frequency in Hz t=[0:.1*Fs]'/Fs; % Sampling times for .1 second x = sin(20*pi*t); % Representation of the signal y = ammod(x,Fc,Fs); % Modulate x to produce y. figure; subplot(2,1,1); plot(t,x); % Plot x on top. subplot(2,1,2); plot(t,y)% Plot y below.
5.2 通带模拟调制与解调

振幅调制（AM）

①DSB-SC ②DSB-TC ③SSB ④QAM
双边带抑制载波振幅调制 双边带载波振幅调制


频率调制（FM） 相位调制（PM）
5.2.1 调制与解调函数介绍

1 通信工具箱提供的有关调制解调函数 ammod 功能：模拟信号幅度调制 语法：Y = ammod(X, Fc, Fs) ； Y = ammod(X,Fc,Fs,INI_PHASE) Y = ammod (X,Fc,Fs,INI_PHASE,CARRAMP) Fs must satisfy Fs >2*(Fc + BW),

解调 z = pmdemod(y,Fc,Fs,phasedev) z = pmdemod(y,Fc,Fs,phasedev,ini_phase)

5.2.3.2 频率调制与解调
调制 y = fmmod(x,Fc,Fs,freqdev) y = fmmod(x,Fc,Fs,freqdev,ini_phase)

5.1.3 通带仿真与基带仿真


通带仿真的载波信号包含在模型的发射部分，载波频 率通常都远远高于信号的最高频率。由Nyquist抽样定 理可知，为了能正确恢复出信息信号，仿真中的抽样 频率应至少为载波频率最大值的两倍。如果信号频率 很高，则仿真会变得非常慢，并且效率很低。为了加 快仿真速度，当调制/解调技术的参数选择或性能要求 不是设计的关键时，通常使用基带仿真来代替通带仿 真。 基带仿真一般被成为低通等效法仿真，它使用的是通 带信号的复包络(complex envelope)。

5.3.1 幅度键控（ASK）

x=[1 0 0 1 1 0 1] y=pammod(x,2) y= 1 -1 -1 1 1 x=[1 0 3 1 1 2 1] y=pammod(x,4) y= -1 -3 3 -1
-1
1



-1
1
-1
5.3.1 幅度键控（ASK）

x=[1 2 3 1 2 3 0 4 3] y=pammod(x,5) y=
调制为了频率分配
⑶
⑷ ⑸
调制为了多路复用
调制为了减少噪声和干扰的影响 调制可以克服设备的限制
5.1.2 调制的基本特性和分类（1）

1.两个基本特性 ①仍然携带有消息 ②适合于信道传输

2.分类
调制信号 x(t) 调制器 c(t)载波 Xc(t)已调信号
5.1.2 调制的基本特性和分类（2）





t = .01; Fc = 10000; Fs = 80000; t = [0:1/Fs:0.01]'; s = sin(2*pi*300*t)+2*sin(2*pi*600*t); % Original signal [num,den] = butter(10,Fc*2/Fs); % Lowpass filter y1 = ammod(s,Fc,Fs); % Modulate. s1 = amdemod(y1,Fc,Fs,0,0,num,den); % Demodulate. subplot(3,1,1); plot(t,s) subplot(3,1,2); plot(t,y1) subplot(3,1,3); plot(t,s1)


解调
z = fmdemod(y,Fc,Fs,freqdev) z = fmdemod(y,Fc,Fs,freqdev,ini_phase)
% Prepare to sample a signal for two seconds, % at a rate of 100 samples per second. Fs = 100; % Sampling rate t = [0:2*Fs+1]'/Fs; % Time points for sampling % Create the signal, a sum of sinusoids. x = sin(2*pi*t) + sin(4*pi*t); Fc = 10; % Carrier frequency in modulation phasedev = pi/2; % Phase deviation for phase modulation y = pmmod(x,Fc,Fs,phasedev); % Modulate. y = awgn(y,10,'measured',103); % Add noise. z = pmdemod(y,Fc,Fs,phasedev); % Demodulate. % Plot the original and recovered signals. figure; plot(t,x,'k-',t,z,'g-'); legend('Original signal','Recovered signal');
2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 Original signal Recovered signal
0
0.5
1
1.5
2
2.5
加性高斯白噪声函数

y = awgn(x,snr) y = awgn(x,snr,sigpower) sigpower is the power of x in dBW . y = awgn(x,snr,'measured') measures the power of x before adding noise. y = awgn(x,snr,sigpower,state) y = awgn(x,snr,'measured',state)

5.2.3 角度调制与解调
角度调制信号的一般表示式为
sm t A cos[ct t ]
相位调制
t K p mt
d t K F mt dt
频率调制
5.2.3.1 相位调制与解调
调制 y = pmmod(x,Fc,Fs,phasedev) y = pmmod(x,Fc,Fs,phasedev,ini_phase)
第五章 调制与解调
第五章 调制与解调

5.1 调制与解调基本知识 5.2 通带模拟调制与解调
5.3 数字调制与解调


5.1 调制与解调基本知识

5.1.1 调制在通信系统中的作用 5.1.2 调制的基本特性和分类
5.1.3 通带仿真与基带仿真


5.1.1 调制在通信系统中的作用
⑴
⑵
调制为了容易辐射
-2 0 2 -2 0 2 -4 4 2

5.3.1 幅度键控（ASK）
5.3.2 频移键控（FSK）

将数字信号调制在载波的频率上的调制方法称为频 移键控（ FSK ），它也包括二电平频移键控（ BFSK ） 和多电平频移键控（MFSK）。

频移键控的原理与调频类似，只是使用数字信号而 已。
1 根据x(t)的不同可以分为：模拟调制、数字调制 2 根据c(t)的不同分为：连续载波调制、脉冲载波 调制 3 根据调制器功能不同分为：幅度调制、频率调制 等。 4 根据调制器频谱搬移特性的不同可以分为 :线性 调制： Xc(t) 与 x(t) 呈线性搬移，如 AM 和 SSB 。非 线性调制：输出已调信号 Xc(t)的频谱和调制信号 x(t) 的频谱之间没有线性对应关系，如 FM FSK 等。
5.3.2 频移键控（FSK）

对上例的二元序列10110010，画出2FSK的波形， x=0:0.01:8; t=[ones(1,100),zeros(1,100),ones(1,100),one s(1,100),zeros(1,100),zeros(1,100),ones(1 ,100),zeros(1,101)] y=sin(x.*(2*pi+2*t));
5.2.1 调制与解调函数介绍
5.2.1 调制与解调函数介绍

1 通信工具箱提供的有关调制解调函数
ssbmod pmmod fmmod
5.2.1 调制与解调函数介绍
1 通信工具箱提供的有关调制解调函数
amdemod
功能：模拟幅度解调。 语法：z = amdemod(y,Fc,Fs) z = amdemod(y,Fc,Fs,ini_phase) z = amdemod(y,Fc,Fs,ini_phase,carramp) z = amdemod(y,Fc,Fs,ini_phase,carramp,num,den) [num,den] = butter(5,Fc*2/Fs)
5.2.2 单边带抑制载波振幅调制与解调

1 原理分析
F(f)
F(f)
f 调制信号的频带 F(f) f
f 调制信号的频带 F(f) f
－f c
fc
－f c
fc
已调信号的频带宽度
f
已调信号的频带宽度
f
上边带调幅波的频谱图
下边带调幅波的频谱图
5.2.2 单边带抑制载波振幅调制与解调

1 原理分析
单边带调幅方式的时域表达式比较复杂，有上边带
plot(x,y)
5.3.2 频移键控（FSK）
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
FSK波形

可以看出，载频有所改变，由于调频同时必然带来了相 位的改变，所以有相位的突变。
5.3.2 频移键控（FSK）
调制 y = fskmod(x,M,freq_sep,nsamp)
5.2.1 调制与解调函数介绍

2 解调过程中低通滤波器的使用
butter 功能：数字巴特沃斯滤波器与模拟巴特沃斯滤波器设计 语法：[B,A]=butter(N,Wn) 说明：设计一个 N 阶低通巴特沃斯滤波器，返回滤波器的 系数， A 为分母的系数， B 为分子的系数。 A 和 B 为长度为 N+1的向量。系数按照Z的降幂排列。 The cut-off frequency Wn must be 0.0 < Wn < 1.0, with 1.0 corresponding to half the sample rate.