AM调制解调及matlab仿真程序和图.doc

（1）所用滤波器函数：巴特沃斯滤波器
% 注: wp（或Wp）为通带截止频率 ws(或Ws)为阻带截止频率 Rp为通带衰减 As为阻带衰减
%butterworth低通滤波器原型设计函数 要求Ws>Wp>0 As>Rp>0
function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As)
N=ceil((log10((10^(Rp/10)-1)/(10^(As/10)-1)))/(2*log10(Wp/Ws)));
%上条语句为求滤波器阶数 N为整数
%ceil 朝正无穷大方向取整
fprintf('\n Butterworth Filter Order=%2.0f\n',N)
OmegaC=Wp/((10^(Rp/10)-1)^(1/(2*N))) %求对应于N的3db截止频率
[b,a]=u_buttap(N,OmegaC);
（2）傅里叶变换函数
function [Xk]=dft(xn,N)
n=[0:1:N-1];
k=[0:1:N-1];
WN=exp(-j*2*pi/N);
nk=n'*k;
WNnk=WN.^(nk);
Xk=xn*WNnk;
设计部分：
1.普通AM调制与解调

%单音普通调幅波调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc
%x调制信号，t调制信号自变量,t0采样区间，fs采样频率，
%fc载波频率，Vm0输出载波电压振幅，ma调幅度

t0=0.1;fs=12000;
fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;
n=-t0/2:1/fs:t0/2;
x=4*cos(150*pi*n); %调制信号
y2=Vm0*cos(2*pi*fc*n); %载波信号
figure(1)
subplot(2,1,1);plot(n,y2);
axis([-0.01,0.01,-5,5]);
title('载波信号');
N=length(x);
Y2=fft(y2);
subplot(2,1,2);
plot(n,Y2);
title('载波信号频谱'); %画出频谱波形
y=Vm0*(1+ma*x/Vm0).*cos(2*pi*fc*n);
figure(2)
subplot(2,1,1);plot(n,x)
title('调制信号');
subplot(2,1,2)
plot(n,y)
title('已调波信号');
X=fft(x);Y=fft(y);
w=0:2*pi/(N-1):2*pi;
figure(3)
subplot(2,1,1);plot(w,abs(X))
axis([0,pi/4,0,2000]);
title('调制信号频谱');
subplot(2,1,2);plot(w,abs(Y))
axis([pi/6,pi/4,0,1200]);
title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形
y1=y-2*cos(800*pi*n);
y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处
wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计
OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;
[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As);
[b,a]=imp_invr(cs,ds,T);
y=filter(b,a,y2);
figure(4)
subplot(2,1,1);plot(n,y)
title('解调波');
Y=fft(y);
subplot(2,1,2);plot(w,abs(Y))
axis([0,pi/6,0,1000]);
title('解调信号频谱'); %画出频谱波形
结果：Butterworth Filter Order= 6
OmegaC = 0.1171

2.抑制双边带调制与解调

%单音抑制载波双边带调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc
%x调制信号， t0采样区间，fs采样频率，
%fc载波频率，Vm0输出载波电压振幅，ma调幅度

t0=0.1;fs=12000;
fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;
n=-t0/2:1/fs:t0/2;
x=4*cos(150*pi*n); %调制信号
y=Vm0*x.*cos(2*pi*fc*n); %载波信号
figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(n,x)
title('调制信号');
subplot(2,1,2)
plot(n,y)
title('已调波信号');
N=length(x);
X=fft(x);
Y=fft(y);
w=0:2*pi/(N-1):2*pi;
figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(w,abs(X))
axis([0,pi/4,0,2000]);
title('调制信号频谱'); %画出频谱波形
subplot(2,1,2)
plot(w,abs(Y))
axis([pi/6,pi/4,0,2200]);
title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形
y1=y-2*cos(2000*pi*n);
y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处
wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1;
%滤波器参数设计
OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;
[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As);
[b,a]=imp_invr(cs,ds,T);
y=filter(b,a,y2);
figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(n,y)
title('解调波');
Y=fft(y);
subplot(2,1,2)
plot(w,abs(Y))
axis([0,pi/6,0,5000]);
title('解调信号频谱'); %画出频谱波形
结果：Butterworth Filter Order= 6
OmegaC = 0.1171

3.单边带调制与解调

%单音单边带调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc
%x调制信号，t0采样区间，fs采样频率，
%fc载波频率，Vm0输出载波电压振幅，ma调幅度

t0=0.1;fs=12000;
fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;
n=-t0/2:1/fs:t0/2;
N=length(n);
x1=4*cos(150*pi*n); %调制信号
x2=hilbert(x1,N);
y=(Vm0*x1.*cos(2*pi*fc*n)-Vm0*x2.*sin(2*pi*fc*n))/2;
figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(n,x1)
title('调制信号');
subplot(2,1,2)
plot(n,y)
title('已调波信号');
X=fft(x1);
Y=fft(y);
w=0:2*pi/(N-1):2*pi;
figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(w,abs(X))
axis([0,pi/4,0,3000]);
title('调制信号频谱'); %画出频谱波形
subplot(2,1,2)
plot(w,abs(Y))
axis([pi/6,pi/4,0,2500]);
title('已调波信号频谱'); %画出频谱波形
y1=y-2*cos(1500*pi*n);
y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n); %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处
wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计
OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;
[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As);
[b,a]=imp_invr(cs,ds,T);
y=filter(b,a,y2);
figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(n,y)
title('解调波');
Y=fft(y);
subplot(2,1,2)
plot(w,abs(Y))
axis([0,pi/6,0,2500]);
title('解调信号频谱'); %画出频谱波形
结果：Butterworth Filter Order= 6
OmegaC = 0.1171

7 参考文献
[1] 信号与系统课程组. 信号与系统课程设计指导，2007.10
[2] 吴大正. 信号与线性系统分析（第四版）. 高等教育出版社，2005.8
[3] 谢嘉奎. 电子线路—非线性部分(第四版). 高等教育出版社，2003,2
[4] 黄永安等.Matlab7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用. 清华大学出版社，2005.12
[5] 江建军. LabVIEW程序设计教程. 电子工业出版社, 2008.03
[6]张化光，孙秋野.MATLAB/Simulink实用教程. 北京人民邮电出版社，2009