电子与通信工程学院
AM信号仿真报告
2013 ~ 2014 学年第2学期
专 业: 通信工程
班 级: 通信112 学 号: 姓 名: 指导教师姓名:
2014年6 月 02 日
课题:消息信号是[-3,3]均匀分布的随机整数,产生的时间间隔为
1/10s,用AM方法调制载波cos2?fct,假设fc?20,A0?5,0?t?10。 仿真:消息信号和已调信号的频谱
程序:
clear all
ts=0.0025; %信号抽样时间间隔 t=0:ts:10-ts; %时间向量 fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); ?t的频率分辨率
msg=randint(100,1,[-3,3],123); %生成消息序列,随机数种子为123 msg1=msg*ones(1,fs/10); %扩展成取样信号形式 msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1)
plot(f,fftshift(abs(Pm))) %画出消息信号频谱 title('消息信号频谱') A=5;
fc=20; %载波频率 Sam=(A+msg2).*cos(2*pi*fc*t); %已调信号 Pam=fft(Sam)/fs; %已调信号频谱 subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(Pam))) %画出已调信号频谱 title('AM信号频谱')
axis([-200 200 0 23])
Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam) %已调信号功率 Ps=Pc-A^2/2 %消息信号功率 eta=Ps/Pc %调制效率
系统模型主要模块及参数设置如下:
(1)随机整数产生器模块(Random Integer Generator),用它来产生消息信号,它的参数设置:M-ary number设为7,Initial seed设为1234,Sample time设为1/10,Fram-based outputs不选中。
(2)减法器模块(Subtract、Subtract1),因为消息信号产生的信号范围是[0,6],所以用Subtract减去3,将信号范围转换为[-3,3]。与Subtract减法端口相连的常数模块(Constant)位于“Simulink→Commonly Used Blocks”模块库中,其值设为3。Subtract1用来求已调信号中的消息信号功率,与Subtract1减法端口相连的常数模块(Constant1)设为8(载波功率)。
(3)调幅模块(DSB AM Modulator Passband),它的参数设置为Input signal offset设为4,其他参数采用默认值。
(4)量化器模块(Quantizer、Quantizer1)。量化器模块位于“Simulink→Commonly Used Blocks”模块库中。因为要观察消息信号和已调信号的频谱,而频谱分析器要求的输入是离散量,所以需要量化器把连续信号转换为离散信号。两个量化器的参数设置是相同的,其中Quantization interval设为0.001,Sample time设为0.001.
(5)频谱分析器(msg signal spectrum、Modulated Signal Specturm)位于“Signal Processing Blockset→DSP Sinks”模块中,原始名字为Spctrum Scope。他们的参数设置分别是:在“Scopes Properties”选项中,Buffer input选中,Buffer size设为512,Buffer overlap设为256;Spectify FFT length选中,FFT length设为512。在“Axis Properties”选项中,Frequency range选为[-Fs/2?Fs/2]。Minimum Y-limit设为-50,Maximum Y-limit设为50。
(6)数学函数模块(Math Function),用它来计算已调信号振幅的平方。在它的参数设置中,Function要选为magnitude^2。
(7)求均值模块(Mean),它位于“Signal Processing Blockset→Statistics”模块库中,它用来求已调信号的均值。在它的参数设置中要选中Running mean,这样它输出的是整个仿真时间内得到的功率均值。
(8)除法器模块(Divide),它用来计算调制效率。在参数设置中,把Number of inputs设为/*。
(9)显示模块,包括显示消息信号时域波形(Scope1),已调信号时域波形(Scope),已调信号功率值(Display),消息信号在已调信号中的功率(Display1)和调制效率(Display2)。
模型建好后,设置好各个模块的参数,在仿真参数设置中把Max step size设为0.001,Stop time设为10。
消息信号和已调信号的频谱:

