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[代码资源] FM调制解调系统

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李秋锐

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发表于 2015-2-1 19:22 |只看该作者 |正序浏览

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%FM调制解调系统.m
%频率调制与解调的Matlab演示源程序
%可以任意改原调制信号函数m(t)
%电子信息工程  杜怀超 091308305
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%*****************初始化******************
echo off
close  all
clear  all
clc
%*****************************************
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%****************FM调制*******************
dt=0.001;                                  %设定时间步长
t=0:dt:1.5;                                 %产生时间向量
am=5;                                     %设定调制信号幅度
fm=5;                                     %设定调制信号频率
mt=am*cos(2*pi*fm*t);                      %生成调制信号
fc=50;                                     %设定载波频率
ct=cos(2*pi*fc*t);                            %生成载波
kf=10;                                     %设定调频指数
int_mt(1)=0;
for i=1:length(t)-1
int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt;             %求信号m(t)的积分
end                                        %调制，产生已调信号
sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt);          %调制信号
%*****************************************
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%*************添加高斯白噪声**************
sn1=10;                                  %设定信躁比(小信噪比)
sn2=30;                                  %设定信躁比(大信噪比)
sn=0;                                     %设定信躁比(无信噪比)
db=am^2/(2*(10^(sn/10)));                   %计算对应的高斯白躁声的方差
n=sqrt(db)*randn(size(t));                   %生成高斯白躁声
nsfm=n+sfm;                               %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通
%过信道传输）
%*****************************************
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%****************FM解调*******************
for i=1:length(t)-1                            %接受信号通过微分器处理
diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i))./dt;
end
diff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm));    %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包络检波）
zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;
diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;
%*****************************************
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%**************时域到频域转换**************
ts=0.001;                                  %抽样间隔
fs=1/ts;                                     %抽样频率
df=0.25;                                  %所需的频率分辨率，用在求傅里叶变换
%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　时，它表示FFT的最小频率间隔
%*****对调制信号m(t)求傅里叶变换*****
m=am*cos(2*pi*fm*t);                      %原调信号
fs=1/ts;
if nargin==2
n1=0;
else
n1=fs/df;
end
n2=length(m);
n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));
M=fft(m,n);
m=[m,zeros(1,n-n2)];
df1=fs/n;                                  %以上程序是对调制后的信号u求傅里变换
M=M/fs;                                  %缩放，便于在频铺图上整体观察
f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2;             %时间向量对应的频率向量

%************对已调信号u求傅里变换**********
fs=1/ts;
if nargin==2
n1=0;
else
n1=fs/df;
end
n2=length(sfm);
n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));
U=fft(sfm,n);
u=[sfm,zeros(1,n-n2)];
df1=fs/n;                                  %以上是对已调信号u求傅里变换
U=U/fs;                                  %缩放
%******************************************
%*****************************************
%·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·
%***************显示程序******************
disp('按任意键可以看到原调制信号、载波信号和已调信号的曲线')
pause
%**************figure(1)******************
figure(1)
subplot(3,1,1);plot(t,mt);                   %绘制调制信号的时域图
xlabel('时间t');
title('调制信号的时域图');
subplot(3,1,2);plot(t,ct);             %绘制载波的时域图
xlabel('时间t');
title('载波的时域图');
subplot(3,1,3);
plot(t,sfm);                   %绘制已调信号的时域图
xlabel('时间t');
title('已调信号的时域图');
%******************************************
disp('按任意键可以看到原调制信号和已调信号在频域内的图形')
pause
%************figure(2)*********************
figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(f,abs(fftshift(M)))                      %fftshift:将FFT中的DC分量移到频谱中心
xlabel('频率f')
title('原调制信号的频谱图')
subplot(2,1,2)
plot(f,abs(fftshift(U)))
xlabel('频率f')
title('已调信号的频谱图')
%******************************************
disp('按任意键可以看到原调制信号、无噪声条件下已调信号和解调信号的曲线')
pause
%**************figure(3)******************
figure(3)
subplot(3,1,1);plot(t,mt);                   %绘制调制信号的时域图
xlabel('时间t');
title('调制信号的时域图');
subplot(3,1,2);plot(t,sfm);                %绘制已调信号的时域图
xlabel('时间t');
title('无噪声条件下已调信号的时域图');
nsfm=sfm;
for i=1:length(t)-1                         %接受信号通过微分器处理
diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i))./dt;
end
diff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm));    %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包络检波）
zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;
diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;
subplot(3,1,3);                            %绘制无噪声条件下解调信号的时域图
plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');
xlabel('时间t');
title('无噪声条件下解调信号的时域图');
%*****************************************
disp('按任意键可以看到原调制信号、小信噪比高斯白噪声条件下已调信号和解调信号已调信号的曲线')
pause
%**************figure(4)******************
figure(4)
subplot(3,1,1);plot(t,mt);                   %绘制调制信号的时域图
xlabel('时间t');
title('调制信号的时域图');
db1=am^2/(2*(10^(sn1/10)));                %计算对应的小信噪比高斯白躁声的方差
n1=sqrt(db1)*randn(size(t));                   %生成高斯白躁声
nsfm1=n1+sfm;                            %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通
%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　%过信道传输）
for i=1:length(t)-1                         %接受信号通过微分器处理
diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i))./dt;
end
diff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1)); %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包络检波）
zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;
diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;
subplot(3,1,2);
plot(1:length(diff_nsfm),diff_nsfm);    %绘制含小信噪比高斯白噪声已调信号的时域图
xlabel('时间t');
title('含小信噪比高斯白噪声已调信号的时域图');
subplot(3,1,3);                      %绘制含小信噪比高斯白噪声解调信号的时域图
plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');
xlabel('时间t');
title('含小信噪比高斯白噪声解调信号的时域图');
%*****************************************
disp('按任意键可以看到原调制信号、大信噪比高斯白噪声条件下已调信号和解调信号已调信号的曲线')
pause
%**************figure(5)******************
figure(5)
subplot(3,1,1);plot(t,mt);                      %绘制调制信号的时域图
xlabel('时间t');
title('调制信号的时域图');
db1=am^2/(2*(10^(sn2/10)));                %计算对应的大信噪比高斯白躁声的方差
n1=sqrt(db1)*randn(size(t));                   %生成高斯白躁声
nsfm1=n1+sfm;                            %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通过信道传输）
for i=1:length(t)-1                            %接受信号通过微分器处理
diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i))./dt;
end
diff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1));          %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包
%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　%络检波）
zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;
diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;
subplot(3,1,2);
plot(1:length(diff_nsfm1),diff_nsfm1);          %绘制含大信噪比高斯白噪声已调信号
%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　%的时域图
xlabel('时间t');
title('含大信噪比高斯白噪声已调信号的时域图');
subplot(3,1,3);                               %绘制含大信噪比高斯白噪声解调信号
%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　%的时域图
plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');
xlabel('时间t');
title('含大信噪比高斯白噪声解调信号的时域图');
%*****************************************
%******************结束*******************

zan

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