模拟调制—DSB信号及生物电信号特性测量分析实验报告

MATLAB仿真实验

    在MATLAB 中编写程序，产生一个 DSB 信号（具体参数根据自己制定的实验方案设置），绘制信号的时域波形图和频谱结构波形图，并对 DSB 信号的数据统计特性进行分析。

    该部分不仅完成了DSB调制，同时在此基础上成功完成了DSB解调。

流程图如下：

图1 DSB调制与解调流程图

代码详见DSB.m文件中。

clc
clear
close all;
 
%-------------------------设置信号参数------------------------
fs=30.72e3;         % 采样频率
F=1000;             % 频率
Fc=4000;            % 载波频率
N=30720;            % 采样个数，N变大，时间长度变长
dt=1/fs;            % 时间间隔，fs变大，时间间隔变短，曲线变光滑
t=0:dt:(N-1)*dt;    % 时间向量，fs变大，时间长度变短
%------------------------------------------------------------
 
%---------------------产生输入信号x--------------------------
% x(t)时域
n=wgn(1,N,0)/5;           % 产生高斯白噪声
x=cos(2*pi*F*t)+n;        % 获取x(t)的采样点
figure;                   % x(t)为加噪后的有用信号
subplot(221)
plot(t,x);
axis([2e-2 4e-2 -2 2]);
xlabel('时间(t)');
ylabel('幅值(V)');
title('x(t)时域');
%------------------------------------------------------------
 
%-------------------------x信号的分析------------------------
disp('x(t)的均值为');
En=mean(x);                         % 求x(t)均值
disp(En); 
disp('x(t)的方差为');
Dn=var(x);                          % 求x(t)方差
disp(Dn);
 
freq=fft(x,N);                      % 做离散傅里叶
freq_d=abs(fftshift(freq));
w=(-N/2:1:N/2-1)*fs/N;              % 双边
subplot(222);
plot(w,freq_d);
%axis([-1500 1500 0 30000]);
xlabel('频率(Hz)');
ylabel('幅值(V)');
title('x(t)幅频特性');
 
[c,lags]=xcorr(x,'unbiased');       % 求出自相关函数
subplot(224);
plot(lags/fs,c);                    % 在时域内画自相关函数
axis([-0.01 0.01 -1 1]);
xlabel('T');
ylabel('Rn(T)');
title('x(t)的自相关函数');
 
% x(t)的功率谱密度
long=length(c);   
Sn=fft(c,long);          
labelx=(0:long-1)*2*pi;
plot_magn=10*log10(abs(Sn));
subplot(223)
plot(labelx,plot_magn);             % 画功率谱密度
%axis([0 6.3e5 -50 50]);
xlabel('w');
ylabel('Sn(w)');
title('x(t)的功率谱密度');
%------------------------------------------------------------
 
%--------------------------带通滤波器------------------------
[bp,ap]=butter(5,[800*2/fs,2000*2/fs]);
[hp,wp]=freqz(bp,ap);
figure;
plot(wp/pi*fs/2,abs(hp));
grid;
%axis([4e2 3e3 0 1]);
title('带通滤波器');
xlabel('频率(Hz)'); ylabel('幅度');
%------------------------------------------------------------
 
%------------------------产生信号Aa--------------------------
Aa=filter(bp,ap,x);                 % Aa表示通过BPF后的信号
figure;
subplot(221);
plot(t,Aa);
axis([2e-2 4e-2 -2 2]);
title('Aa(t)时域');
%------------------------------------------------------------
 
%-----------------------Aa信号的分析-------------------------
disp('Aa(t)的均值为');
En=mean(Aa);
disp(En);%求Aa(t)均值
disp('Aa(t)的方差为');
Dn=var(Aa);
disp(Dn);%求Aa(t)方差
 
freq=fft(Aa,N);%做离散傅里叶
freq_d=abs(fftshift(freq));
w=(-N/2:1:N/2-1)*fs/N; %双边
subplot(222);
plot(w,freq_d);
%axis([-1500 1500 0 30000]);
xlabel('频率(Hz)');
ylabel('幅值(V)');
title('Aa(t)幅频特性');
 
[c,lags]=xcorr(Aa,'unbiased');          %求出自相关序列
subplot(224);
plot(lags/fs,c);          %在时域内画自相关函数
axis([-0.01 0.01 -1 1]);
xlabel('T');
ylabel('Rn(T)');
title('Aa(t)的自相关函数');
 
%x(t)的功率谱密度
long=length(c);   
Sn=fft(c,long);          
labelx=(0:long-1)*2*pi;
plot_magn=10*log10(abs(Sn));
subplot(223)
plot(labelx,plot_magn);          %画功率谱密度
%axis([0 6.3e5 -100 50]);
xlabel('w');
ylabel('Sn(w)');
title('Aa(t)的功率谱密度');
%------------------------------------------------------------
 
%-------------------------产生信号Ab-------------------------
Ab=Aa.*cos(2*pi*Fc*t);          % Ab是Aa乘以余弦载波后的信号（即DSB信号）
figure;
subplot(221);
plot(t,Ab);
axis([3e-2 3.5e-2 -2 2]);
title('Ab(t)时域');
%------------------------------------------------------------
 
%-----------------------Ab信号的分析-------------------------
disp('Ab(t)的均值为');
En=mean(Ab);
disp(En);%求Ab(t)均值
disp('Ab(t)的方差为');
Dn=var(Ab);
disp(Dn);%求Ab(t)方差
 
freq=fft(Ab,N);%做离散傅里叶
freq_d=abs(fftshift(freq));
w=(-N/2:1:N/2-1)*fs/N; %双边
subplot(222);
plot(w,freq_d);
%axis([-6000 6000 0 1.5e4])