调频信号的产生与解调

通信原理上机实验报告年级：姓名：学号：时间：调频信号的产生与解调一、实验目的1.熟悉MATLAB软件的工作环境2.熟练掌握FM信号产生与解调的MATLAB仿真3.熟练掌握FM信号产生与解调的Simulink仿真二、实验原理角度调制信号可表示为Sm=Acos[ωct+φ(t)]式中，A为载波振幅；ωct+φ(t)为已调信号的瞬时相位，记为θ(t)；φ(t)为相对于载波相位ωct的瞬时相位位移。d[ωct+φ(t)]/dt为已调信号的瞬时角频率，记为ω(t)；而dφ(t)/dt称为相对于载波频率ωc的瞬时频偏。当正弦载波的频率变化与输入基带信号幅度的变化成线性关系时，就构成了调频（FM）信号。FM信号可以写成SFM(t)=Acos[2πfct+2πKf∫m(τ)dτt−∞]该信号的瞬时相位为φ(t)=2πfct+2πKf∫m(τ)dτt−∞瞬时频率为12πdφdt=fc+Kf(t)因此，调频信号的瞬时频率与输入信号成线性关系，Kf称为调频灵敏度。调频信号的频谱与输入信号频谱之间不再是频率搬移的关系，但调频信号的98%功率宽带与调频指数和输入信号的带宽有关。调频指数定义为最大的频率偏移与输入信号带宽fm的比值，即mf=∆fmaxfm调频信号的带宽可以根据卡森公式近似计算得到；B=2(mf+1)fm三、实验内容与结果1.FM信号产生与解调的MATLAB仿真FM信号可以采用MATLAB的库函数demod（）进行解调。设调制信号m(t)=cos2πt，载波中心频率为10Hz，调频器的调频灵敏度K1为5Hz/V，载波平均功率为1W。（1）实验程序Kf=5;fc=10;T=5;dt=0.001;fs=1/dt;t=0:dt:T;fm=1;mt=cos(2*pi*fm*t);A=sqrt(2);mti=1/2/pi/fm*sin(2*pi*fm*t);st=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*Kf*mti);figure(1);subplot(311);plot(t,st,'k');holdon;plot(t,mt,'k--');title('µ÷ƵÐźÅ')subplot(312);[fsf]=T2F(t,st);plot(f,abs(sf),'k');axis([-252503])title('µ÷ƵÐźŷù¶ÈÆ×')mo=demod(st,fc,fs,'fm');subplot(313);plot(t,mo,'k');title('½âµ÷ÐźÅ')%脚本文件T2F.m定义了函数T2F，计算信号的傅里叶变换。function[f,sf]=T2F(t,st)dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end(2)实验结果2.FM信号产生与解调的Simulink仿真（1）Simulink仿真模型（2）FM信号的Simulink仿真参数模块名称参数名称参数取值SineWaveFunction（调制信号）Frequency100HZAmplitude1FMModulatorPassbandCarrierFrequency(Hz)1000Modulatinconstant200SampleTime(s)1/4000FMDemodulatorPassbandCarrierFrequency(Hz)1000Modulatinconstant200Lowpassfilternumerator[4.579.144.57]*0.01Lowpassfilterdenminator[1-1.31080.4936]SampleTime(s)1/4000Zero-OrderHold/Zero-OrderHold1/Zero-OrderHold2SampleTime(s)1/4000SpectrumScope/SpectrumScope1/SpectrumScope2Buffersize1024Bufferoverlap100SpecityFFTlength1024Numberofspectralaverages30（3）实验结果