數(shù)字信號處理 綜合設(shè)計 實驗報告.doc

數(shù)字信號處理 實驗八調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的實現(xiàn)一、實驗?zāi)康? （1） 深刻理解濾波器的設(shè)計指標及根據(jù)指標進行數(shù)字濾波器設(shè)計的過程（2） 了解濾波器在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用二、實驗步驟:1.通過SYSTEMVIEW軟件設(shè)計與仿真工具，設(shè)計一個FIR數(shù)字帶通濾波器，預(yù)先給定截止頻率和在截止頻率上的幅度值， 通過軟件設(shè)計完后，確認濾波器的階數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)，畫出該濾波器的頻率響應(yīng)曲線，進行技術(shù)指標的驗證。建立一個兩載波幅度調(diào)制與解調(diào)的通信系統(tǒng)，將該濾波器作為兩個載波分別解調(diào)的關(guān)鍵部件，驗證其帶通的頻率特性的有效性。系統(tǒng)框圖如下：基帶信號1低通濾波器X帶通濾波器中心頻率1X基帶信號1+sin1sin1基帶信號2低通濾波器X帶通濾波器中心頻率2X基帶信號2sin2sin2規(guī)劃整個系統(tǒng)，確定系統(tǒng)的采樣頻率、觀測時間、細化并設(shè)計整個系統(tǒng)，仿真調(diào)整并不斷改進達到正確調(diào)制、正確濾波、正確解調(diào)的目的。（參考文件zhan3.svu）（1） 檢查濾波器的波特圖，看是否達到預(yù)定要求；（2） 檢查幅度調(diào)制的波形以及相加后的信號的波形與頻譜是否正常；（3） 檢查解調(diào)后的的基帶信號是否正常，分析波形變形的原因和解決措施；（4） 實驗中必須體現(xiàn)帶通濾波器的物理意義和在實際中的應(yīng)用價值。 2.熟悉matlab中的仿真系統(tǒng)；3.將1.中設(shè)計的SYSTEMVIEW（如zhan3.svu）系統(tǒng)移植到matlab中的仿真環(huán)境中，使其達到相同的效果；4.或者不用仿真環(huán)境，編寫程序?qū)崿F(xiàn)該系統(tǒng)，并驗證調(diào)制解調(diào)前后的信號是否一致。實驗總共提供三個單元的時間（6節(jié)課）給學生，由學生自行學習和自行設(shè)計與移植3、 系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)是基于matlab的simulink仿真軟件設(shè)計的基帶信號調(diào)制與解調(diào)的系統(tǒng)，利用matlab自帶的數(shù)字信號仿真模塊構(gòu)成其原理框圖并通過設(shè)置載波、帶通濾波器以及低通濾波器等把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后再經(jīng)乘法器、帶通濾波器和低通濾波器等電路系統(tǒng)能解調(diào)出基帶信號。1、實驗原理框圖帶通2低通2低通1帶通1載波2基帶2載波1基帶12、基帶信號參數(shù)設(shè)置基帶1（方波）參數(shù)設(shè)置為：周期為0.001x100=0.1s頻率為10Hz基帶2（方波）參數(shù)設(shè)置為： 周期為0.001x200=0.2s頻率為5Hz3、 載波信號參數(shù)設(shè)置載波1（100Hz,10V正弦波）的參數(shù)設(shè)置為：載波2（300Hz,5V正弦波）的參數(shù)設(shè)置為：4、 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置帶通1的參數(shù)設(shè)置為：帶通2的參數(shù)設(shè)置為：5、 低通濾波器參數(shù)設(shè)置低通1的參數(shù)設(shè)置為：低通2的參數(shù)設(shè)置為：6、 調(diào)制前及解調(diào)后基帶信號FFT的波特圖對比兩個信號經(jīng)過調(diào)制和相加后的頻譜圖:經(jīng)過帶通濾波器1后的頻譜圖： 經(jīng)過帶通濾波器2后的頻譜圖：與載波信號1相乘后的頻譜圖:與載波信號2相乘后的頻譜圖:第一路信號經(jīng)過低通濾波器(解調(diào))后的頻譜圖：第一路信號經(jīng)過低通濾波器(解調(diào))后的頻譜圖： 分析與小結(jié)：對比基帶1和基帶2信號與其對應(yīng)解調(diào)后信號的FFT波特圖，可以看出：解調(diào)后的信號基本只存在1、3、5、7、9次諧波分量，其他高頻部分分量均被低通濾波器濾除。7、基帶信號及解調(diào)后的信號波形圖分析與小結(jié)：恢復(fù)出來的方波基本與基帶信號保持相位和形狀一致。其在上升沿或下降沿部分存在較大的尖峰是不可避免的，這種在間斷點處其恢復(fù)信號出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象稱為吉布斯現(xiàn)象。由于經(jīng)過低通濾波器后僅剩下少部分的低頻分量所以波形會存在抖動。4、 綜設(shè)總結(jié)與體會通過此次綜合設(shè)計性實驗，加深了對濾波器參數(shù)設(shè)置的理解及根據(jù)指標進行數(shù)字濾波器設(shè)計的過程，并了解濾波器在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。在利用載波對調(diào)制后的信號進行解調(diào)時還需將載波通