MATLAB实现FM调制
摘要:FM属于角度调制,角度调制与线性调制不同,已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移,而是频谱的非线性变换,会产生与频谱搬移不同的新的频率成分,故又称为非线性调制。FM调制又称为频率调制,与幅度调制相比,角度调制的最突出的优势在于其较高的抗噪声性能,但获得这种优势的代价是角度调制占用比幅度调制信号更宽的带宽。调制在通信系统中有十分重要的作用,通过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响,调制方式往往决定了一个通信系统的性能。本课程设计主要基于MATLAB集成环境编写程序实现FM调制与解调过程,并分别绘制出调制信号、已调信号和解调信号的时域及频域波形。
1
fFM调制
si
c100t
被调信号
mt
0
tt0else
t0
01,载波ctcos
2fct
,其中fc
250Hz,偏移常量kf
100。
1绘制mt的时域、频域曲线;
2令xt表示调频信号,求xt的表达式,绘制xt的时域、频域曲线;3绘制解调信号的时域、频域曲线。
二、课程设计目的
1熟悉MATLAB的使用方法,其中包括了解简单函数、了解原理和掌握操作方法;2加深对FM信号调制原理的理解;3增强在通信原理仿真方面的动手能力与自学能力;4完成FM调制仿真之后,再遇到类似的问题时,学会对所面对的问题进行系统的
分析,并能从多个方面进行比较。
三、实验原理
角度调制信号的一般表达式为smtAcosctt
式中:A为载波的恒定振幅;ctt为信号的瞬时相位,记为t;t为相对于载波相位ct的瞬时相位偏移;dcttdt是信号的瞬时角频率,记为t;而dtdt称为相对于载频c的瞬时频偏。
所谓频率调制(FM),是指瞬时频率偏移随调制信号mt成比例变化,即
dtdt
Kfmt
试中:Kf为调频灵敏度。
这时相位偏移为:tKfmd,代入角度调制信号的一般表达式,可得
调频信号为:
1
fsFMtAcosctKfmd
四、问题分析
本题主要要求描绘出各状态下信号的时域及频域曲线,其中时域曲线可以直接根据函数表达式利用plot函数画出图形,而频域表达式则需对时域表达式求傅里叶变换之后,再利用plot函数做出频域曲线。
第一问中要求求出调制信号mt的时域和频域曲线。我们可以根据题目中给出的表达式mt利用plot函数画出时域波形,再将mt进行傅里叶变换得到Mf,根据表达式Mf利用plot函数画出频域波形。
第二问中要求r