基于matlab的AM—DSB调制系统仿真
t=-1:0.00001:1;
A1=5; %调制信号振幅 f=6000; %载波信号频率 w0=f*pi;
mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号 subplot(2,1,1); plot(t,mes);
xlabel('t'),title('调制信号'); subplot(2,1,2);
Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y2));
title('调制信号频谱');
axis([198000,202000,0,1000000]);
调制信号50-5-1x 10-0.85-0.6-0.4-0.200.2t调制信号频谱0.40.60.8110501.981.9851.991.99522.0052.012.0152.02x 105
如图6.2调制信号
% =======================AM已调信号=========================
t=-1:0.00001:1;
A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率
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w0=2*f*pi;
m=0.15; %调制度
mes=A1*cos(0.001*w0*t); %消调制信号
Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号 subplot(2,1,1); plot(t,Uam); grid on;
title('AM调制信号波形'); subplot(2,1,2);
Y3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y3)),grid;
title('AM调制信号频谱'); axis([5950,6050,0,500000]);
AM调制信号波形1050-5-10-1x 10-0.85-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81AM调制信号频谱54321059505960597059805990600060106020603060406050
如图6.3AM已调信号
二 设计FIR数字低通滤波器
FIR滤波器比鞥采用间接法，常用的方法有窗函数法、频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。对于线性相位滤波器，经常采用FIR滤波器。
对于数字高通、带通滤波器的设计，通用方法为双线性变换法。可以借助于模拟滤波器的频率转换设计一个所需类型的过渡模拟滤波器，再经过双线性变换将其转换策划那个所需的数字滤波器。具体设计步骤如下：
（1）确定所需类型数字滤波器的技术指标。
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基于matlab的AM—DSB调制系统仿真
（2）将所需类型数字滤波器的边界频率转换成相应的模拟滤波器的边界频率，转换公式为Ω=2/T tan(0.5ω)
(3)将相应类型的模拟滤波器技术指标转换成模拟低通滤波器技术指标。 （4）设计模拟低通滤波器。
（5）通过频率变换将模拟低通转换成相应类型的过渡模拟滤波器。 （6）采用双线性变换法将相应类型的过渡模拟滤波器转换成所需类型的数字滤波器。
我们知道，脉冲响应不变法的主要缺点是会产生频谱混叠现象，使数字滤波器的频响偏离模拟滤波器的频响特性。为了克服之一缺点，可以采用双线性变换法。
下面我们介绍用窗函数法设计FIR滤波器的步骤。如下：
（1）根据对阻带衰减及过渡带的指标要求，选择串窗数类型（矩形窗、三角窗、汉宁窗、哈明窗、凯塞窗等），并估计窗口长度N。先按照阻带衰减选择窗函数类型。原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择主瓣的窗函数。 （2）构造希望逼近的频率响应函数。 （3）计算h(n).。 （4）加窗得到设计结果。
接下来，我们根据语音信号的特点给出有关滤波器的技术指标： 低通滤波器的性能指标：
通带边界频率fp=300Hz，阻带截止频率fc=320Hz，阻带最小衰减As=100db , 通带最大衰减Ap=1dB
在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，利用函数butter,cheby1和ellip设计IIR滤波器，利用Matlab中的函数freqz画出各步步器的频率响应。hn=fir1(M，wc，window)，可以指定窗函数向量window。如果缺省window参数，则fir1默认为哈明窗。其中可选的窗函数有Rectangular Barlrtt Hamming Hann Blackman窗，其相应的都有实现函数。
MATLAB信号处理工具箱函数buttp buttor butter是巴特沃斯滤波器设计函数，其有5种调用格式，本课程设计中用到的是
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基于matlab的AM—DSB调制系统仿真
[N,wc]=butter(N,wc,Rp,As,’s’),该格式用于计算巴特沃斯模拟滤波器的阶数N和3dB截止频率wc。
MATLAB信号处理工具箱函数cheblap,cheblord和cheeby1是切比雪夫I型滤波器设计函数。我们用到的是cheeby1函数，其调用格式如下： [B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’) [B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’,’s’)
函数butter,cheby1和ellip设计IIR滤波器时都是默认的双线性变换法，所以在设计滤波器时只需要代入相应的实现函数即可。下面我们将给出FIR数字滤波器的主要程序。
%=========================FIR低通滤波器=======================
Ft=2000; %采样频率
fpts=[100 120]; %通带边界频率fp=100Hz，阻带截止频率fs=120Hz mag=[1 0];
dev=[0.01 0.05]; %通带波动1%，阻带波动5%
[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤 波器的参数
b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); %由fir1设计滤波器 [h,w]=freqz(b21,1); %得到频率响应 plot(w/pi,abs(h)); grid on
title('FIR低通滤波器');
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FIR低通滤波器1.41.210.80.60.40.2000.10.20.30.40.50.60.70.80.91
如图6.6 FIR低通滤波器
三 AM解调
%=========================AM信号解调=======================
t=-1:0.00001:1;
A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率 w0=2*f*pi;
m=0.15; %调制度
k=0.5 ; %DSB 前面的系数
mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号
Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号
Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM调制信号进行解调 subplot(2,1,1); plot(t,Dam); grid on;
title('滤波前AM解调信号波形'); subplot(2,1,2);
Y5=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y5)),grid;
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