利用MATLAB仿真AM DSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng).docx

利用MATLAB仿真AM/DSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)一、 系統(tǒng)概述利用MATLAB的GUI設計一個仿真AM/DSB調(diào)制解調(diào)的系統(tǒng)。輸入不同的參數(shù)，產(chǎn)生不同的載波信號、調(diào)制信號、調(diào)幅信號、解調(diào)后信號、濾波后信號。其中，調(diào)幅有標準調(diào)幅（AM）和雙邊帶調(diào)幅（DSB）兩種方案，而濾波器也有FIR低通濾波和IIR低通濾波兩種選擇。二、背景知識1.振幅調(diào)制所謂調(diào)制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，直至隨調(diào)制信號做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅，簡稱為調(diào)幅（AM）。為了提高傳輸?shù)男?，還有載波受到抑制的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）和單邊帶調(diào)幅波（SSB）。本系統(tǒng)采用AM與DSB兩種調(diào)制方式。設正弦載波為式中，A為載波幅度；為載波角頻率；為載波初始相位(通常假設=0).調(diào)制信號（基帶信號）為。根據(jù)調(diào)制的定義，振幅調(diào)制信號（已調(diào)信號）一般可以表示為 設調(diào)制信號的頻譜為，則已調(diào)信號的頻譜： 3.信號解調(diào)從高頻已調(diào)信號中恢復出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)。對于振幅調(diào)制信號，解調(diào)就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號的過程。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。可利用乘積型同步檢波器實現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號與本地恢復載波信號相乘并通過低通濾波可獲得解調(diào)信號。4.濾波器解調(diào)后的信號還需要進行低通濾波濾去高頻部分才能獲得所需信號。低通濾波器種類繁多，每一種原理各不相同。本系統(tǒng)有FIR與IIR兩種濾波器可供選擇。三、系統(tǒng)界面簡介如圖所示，輸入?yún)?shù)，選擇調(diào)幅方案與濾波器后，點擊不同的信號按鈕，就會在兩個坐標系里分別出現(xiàn)該信號的時域波形圖和頻域波形圖。共有兩種調(diào)幅方案、兩種濾波器、五種信號。四、系統(tǒng)設計流程1.初步設計界面。包括按鈕的排列、面板和按鈕組的組成和分布、坐標軸的數(shù)量和位置以及輸入?yún)?shù)的文本框的位置。2.M文件的編寫。根據(jù)調(diào)制解調(diào)的知識，為信號按鈕和文本框編寫callback函數(shù)。3.系統(tǒng)調(diào)試，修改函數(shù)。五、系統(tǒng)演示注：本次演示使用系統(tǒng)默認參數(shù)1. 選擇調(diào)幅方案與濾波器。默認選擇“標準調(diào)幅”與“FIR低通濾波器”。2. 分別點擊“載波信號”、“調(diào)制信號”、“調(diào)幅信號”、“解調(diào)后信號”、“濾波后信號”按鈕，出現(xiàn)如下圖所示波形。3. 改變?yōu)V波器，選擇“IIR低通濾波器”，出現(xiàn)如下圖所示波形。4. 改變調(diào)幅方案，選擇“雙邊帶調(diào)幅（DSB）”，波形如下圖所示。（調(diào)制信號和載波信號與標準調(diào)幅時一樣，故省略。）5.在“標準調(diào)幅”與“FIR濾波器”條件下改變參數(shù)。將A2改為5，f改為4000，得到新的濾波后波形如下圖所示。6.點擊退出，關閉窗口。六、設計過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法1.濾波器函數(shù)的編寫。濾波器是本系統(tǒng)最難設計的部分，通過網(wǎng)絡的幫助，我搜索到了MATLAB中設計濾波器的方法，大體就是利用函數(shù)fir1設計FIR濾波器，利用函數(shù)butter,cheby1和ellip設計IIR濾波器，利用函數(shù)freqz畫出各步步器的頻率響應。在參考前輩高人的函數(shù)后，我終于編好了自己的兩種濾波器函數(shù)。2.文本框中參數(shù)輸入的問題。一開始，我將文本框“string”值設為系統(tǒng)默認值，又在callback函數(shù)中編寫了函數(shù)將文本框的“string”值賦給各系統(tǒng)參數(shù)，認為這樣就能不用輸入?yún)?shù)直接點擊按鈕而出現(xiàn)波形。運行時，部分波形不能正常顯示，多次試驗結果都一樣，始終找不到原因，后來我試著重新輸入一遍參數(shù)，結果所有波形正常顯示。于是我明白了原因，我編寫的文本框callback函數(shù)必須使用文本框才能觸發(fā)，也就是說必須輸入?yún)?shù)函數(shù)才有作用。為了一開始就能不用輸入?yún)?shù)而采用默認參數(shù)畫圖，我在各文本框的Create_Fcn里將默認數(shù)值賦給各變量。最后問題圓滿解決。七、小結 通過