数字信号处理作业(2014.12.24).docVIP

课 程： 数字信号处理 题 目： AM调节解调原理Matlab仿真 学 院： 生命信息与仪器工程学院 专 业： 生物医学工程 姓 名： 张三 学 号： 目标：利用Matlab实现对AM调制解调过程的模拟，掌握AM调制解调数学原理和实现方法。 原理： 基波： xit+ A 载波： 调制： 同步混频：wo 由以上公式可以看到，通过对调制信号进行同步混频，即可实现基波信号与高频信号的分离，然后通过低通滤波器即可实现基波与高频信号的分离，从而提取出基波信号。 1.AM调制解调参数的确定。 描述：AM调制解调主要需要确定基波信号的频率、最大幅值，载波信号的频率、幅值以及调制指数。其中基波信号的最大幅值和调制指数用于确定加入基波信号的直流偏置量的数值，该直流偏置用于防止超调。 2.生成基波信号 描述：生成的基波信号为一正弦波，频率为10HZ，幅值为2。 3.生成载波 描述：生成的载波信号为一正弦波，频率为100HZ，幅值为5。 4.对基带信号进行直流偏置 描述：由于调节指数为50%，因此直流偏置为4。以上图频谱中可以看到，在点0处产生有一个高峰，那就是直流信号在频谱中的反映。 5.生成调制信号 描述：将直流偏置的基波信号与载波信号相乘即得调制信号。由频谱可以看到，低频基波信号中的直流和交流信号部分均被调制到高频载波信号中。使得低频的基波信号得以在高频域信道中实现无线传输。 6.生成同步混频信号 描述：将调制信号与载波信号相乘即得同步混频信号，该步骤用于在接受端将基波信号提取出来，其目的是实现基波频率分量与高频载波分量的分离。 7.对同步混频信号进行傅立叶变换 描述：从图中可以看到，同步混频后，低频基波信号与高频信号在频域范围内实现了分离，以便接下来进行滤波处理。 8.设计巴特沃兹低通滤波器 描述：该巴特沃兹滤波器通带截止频率为70HZ，阻带截止频率为120HZ。通带截止频率选择为70HZ是为了尽可能地让低频信号无衰减通过，阻带截止频率为120HZ是因为从实验的情况来看，该频率下，还原的基波信号质量相对较好。 9.对滤波后的频率进行傅立叶逆变换 描述：如上图为经过傅立叶逆变换后的基波信号，可以看到该基波信号在开始的半个周期内，信号发生了变形，并且信号产生了相移。估计一方面是计算精度引入的误差，另一方面是巴特沃兹滤波器滤波产生了误差。 10.非同步解调方法—包络线检波方法 描述：由图可以看到，包络线检波的方法，比较容易地就还原了基波信号，而且质量非常好。由于包络线检波在模拟系统的硬件实现上非常容易，且价格便宜，因而包络线检波才是在AM调制解调中真正应用的检波技术。 结语：通过本次长达一个学期的数字信号处理理论的学习，包括四个方面的内容：1.数字信号处理课程的学习，2.奥本海姆—信号与系统（第二版），3.阎永红—数字信号处理（基于计算机的方法英文改编版），4.Matlab仿真实验。使得我对于数字信号处理的理论和实践产生了深入的理解，为后续科研的展开做了良好的铺垫。