基于Matlab的模拟信号传输系统实验（频率调制）.docx
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1）、实验原理及框图
调制：
所谓频率调制，是指载波的振幅不变，用基带信号m（t）去控制载波的瞬时频率的一种调制方法。
其信号可表示为：
其中：
解调：
本次试验的FM解调用的是非相干解调的方法。
非相干解调器由限幅器、鉴频器和低通滤波器等组成，其方框图如图：
2）、实验结果
附：
程序源代码
fs=1e6; %采样率
N=8192;
t=0:
1/fs:
（N-1）/fs;%时域采样点
f=（0:
（N-1））*fs/N-fs/2;%频域采样点
fm=2000; %基带频率
fss=20000; %载波频率
fmk=5;
m=cos（fm*2*pi*t）; %基带信号
subplot（4,1,1）;
plot（t,m）;
title（'基带信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.004,-1.5,1.5]）;
m_w=fft（m）; %基带频谱
subplot（4,1,2）;
plot（f,fftshift（abs（m_w）））;
title（'基带频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-10000,10000,0,3500]）;
w1=0;w2=0;
forn=1:
length（t）
w1=m（n）+w2;
w2=m（n）+w1;
fi（n）=w1/（2*fss）;
end
fi=fi*2*pi/max（abs（fi）*2*pi）;%积分后信号
subplot（4,1,3）;
plot（t,fi）;
title（'积分后信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.004,-1.5,1.5]）;
fi_w=fft（fi）;%积分后信号频谱
subplot（4,1,4）;
plot（f,fftshift（abs（fi_w）））;
title（'积分后信号频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-10000,10000,0,3500]）;
fi1=fi*fmk;
s=cos（fss*2*pi*t）; %载波信号
figure;
subplot（4,1,1）;
plot（t,s）;
title（'载波信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.004,-2,2]）;
s_w=fft（s）; %载波频谱
subplot（4,1,2）;
plot（f,fftshift（abs（s_w）））;
title（'载波频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-30000,30000,0,3500]）;
sfm=s.*cos（fi1）-sin（fss*2*pi*t）.*sin（fi1）; %调制后信号
subplot（4,1,3）;
plot（t,sfm）;
title（'调制后信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.005,-2,2]）;
sfm_w=fft（sfm）; %调制后信号频谱
subplot（4,1,4）;
plot（f,fftshift（abs（sfm_w）））;
title（'调制后信号频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-40000,40000,0,1500]）;
sfm1=awgn（sfm,30）;%加入噪声后的调制信号
figure;
subplot（4,1,1）;
plot（t,sfm1）;
title（'加入噪声后的调制信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.005,-2,2]）;
sfm1_w=fft（sfm1）;%加入噪声后的调制信号频谱
subplot（4,1,2）;
plot（f,fftshift（abs（sfm1_w）））;
title（'加入噪声后的调制信号频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-40000,40000,0,1500]）;
fsamp=1e6; %采样频率为1MHz
fcuts=[1000100003700038000];
mags=[010];
devs=[0.050.010.05];
[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord（fcuts,mags,devs,fsamp）;
hh=fir1（n,Wn,ftype,kaiser（n+1,beta）,'noscale'）;
sfm2=fftfilt（hh,sfm1）;
subplot（4,1,3）;%滤掉部分噪声后的调制信号
plot（t,sfm2）;
title（'滤掉部分噪声后的调制信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[0.001,0.004,-2,2]）;
sfm2_w=fft（sfm2）;
%滤掉部分噪声后的调制信号频谱
subplot（4,1,4）;
plot（f,fftshift（abs（sfm2_w）））;
title（'滤掉部分噪声后的调制信号频谱','FontWeight','bold'）;
xlabel（'f/Hz','FontSize',12）;
axis（[-40000,40000,0,1500]）;
fori=1:
length（t）-1%接收信号通过微分器处理
sd0（i）=（sfm2（i+1）-sfm2（i））/（1/fs）;
end
sd=abs（hilbert（sd0））;
figure;
subplot（4,1,1）;
plot（sd）;
title（'恢复出的信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[3733,8000,0,200000]）;
fsamp=1e6;%采样频率为1MHz
fcuts=[0100070008500];
mags=[010];
devs=[0.050.010.05];
[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord（fcuts,mags,devs,fsamp）;
hh=fir1（n,Wn,ftype,kaiser（n+1,beta）,'noscale'）;
sd2=fftfilt（hh,sd）;%滤掉直流分量的调制信号
subplot（4,1,2）;
plot（sd2）;
title（'滤掉直流分量的信号','FontWeight','bold'）;
xlabel（'t/s','FontSize',12）;
axis（[3733,8000,-8e4,8e4]）;
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