1.
%生成AM信号 N = 3000; % 长度 fs = 48e3; % 采样率 fm = 300; % 调制信号频率 Am = 0.5; % 调制信号幅度 fc = 8e3; % 载波频率 Ac = 1; % 载波幅度 A0 = 5/3; % 直流分量 t = (0:N-1)'/fs; % 时间t m_t = Am*sin(2*pi*fm*t); % 产生调制信号 c_t = Ac*cos(2*pi*fc*t); % 产生载波信号 s_t = (m_t + A0) .* c_t; % 调制 plot(t, s_t , 'b'); % 绘波形 xlabel('time'); ylabel('amplitude');
%读取音频文件 [y1,Fs] = audioread('MayDay.mp3');%读文件 t1=0:1/Fs:(length(y1)-1)*(1/Fs); figure(1) plot(t1,y1);xlabel('t'),ylabel('幅度') title('mayday'),axis([0,(length(y1)-1)*(1/Fs),-0.4,0.5]) %sound(y1,Fs);%发出声音 %生成AM信号 N = length(y1); % 长度 fs = Fs; % 采样率 fc = 200e3; % 载波频率 Ac = 1; % 载波幅度 Ma = 0.3;%调制系数 y11=abs(y1); max_y11=max(y11); A0 = max_y11/Ma; % 直流分量 t = (0:N-1)'/fs; % 时间t c_t = Ac*cos(2*pi*fc*t); % 产生载波信号 s_t = (y11 + A0) .* c_t; % 调制 figure(2) plot(t, s_t , 'b'); % 绘波形 xlabel('time'); ylabel('amplitude');
2.
%AM信号解调 fs = 48e3; % 采样率 fc = 8e3; % 本地振荡器频率 phi_c = 0; % 本地振荡器初相 fm = 300; % 调制信号频率 b = fir1(20, fc/(fs/2)); % 设计截止频率为fc的FIR低通滤波器 r_t = s_t; N = length(r_t); % 序列长度 t = (0:N-1)'/fs; % 时间t c_t = 2*cos(2*pi*fc*t+phi_c); % 本地振荡器波形 figure(1) plot(t, c_t , 'b'); % 绘制本地振荡器波形 mix_t = r_t .* c_t; % 混频 figure(2) plot(t, mix_t , 'b'); % 绘制混频波形 filtered_t = filter(b,1,mix_t); % 滤波 figure(3) plot(t, filtered_t , 'b'); % 绘制解调波形 demod_t = filtered_t - sum(filtered_t)/length(filtered_t); % 去除DC分量 figure(4) plot(t, demod_t , 'b'); % 绘制去除直流分量后的解调波形 xlabel('time'); ylabel('amplitude');
3.两种绘制功率谱的方式
%绘制功率谱 fs = 48e3; % 采样率 L = length(s_t); % 取得序列长度 u = fft(s_t ); % 离散傅里叶变换，求频谱 u_pow = 10*log10(abs(u).^2); % 幅度转为dB w = (0:L-1)'*fs/L; % 横坐标-频率 plot(w, u_pow); % 绘图 grid on; xlabel('frequency(Hz)'); ylabel('magnitude(dB)');
fs = 48e3; % 采样率 psd(spectrum.periodogram, s_t, 'Fs', fs, 'CenterDC', 1); % 谱估计
4.
%产生一个低通滤波器，求幅度响应 fs = 48e3; % 采样率 fcut = 5e3; % 截止频率，对于butter来说即-3dB点 filterN = 4; % Butterworth 阶数 [b,a] = butter(filterN, fcut/(fs/2)); % 设计滤波器 freqz(b, a, 512, fs); % 查看频响 x = zeros(128,1); % 产生delta序列 x(1) = 1; y = filter(b, a, x); % 滤波，获取其冲激响应 u = fft(y); % 离散傅里叶变换，求频谱 u_pow = 20*log10(abs(u)); % 幅度转为dB w = (0:length(u)-1)'*fs/length(u); % 横坐标-频率 figure; plot(w,u_pow); % 绘图 grid on; % 显示网格 xlabel('frequency(Hz)'); ylabel('magnitude(dB)');
5.
%相干解调 fs = 48e3; % 采样率 fc = 4e3; % 本地振荡器频率 phi_c = 0; % 本地振荡器初相 fm = 110; % 调制信号频率 b = fir1(20, fc/(fs/2)); % 设计截止频率为fc % 的FIR低通滤波器 r_t = s_t; N = length(r_t); % 序列长度 t = (0:N-1)'/fs; % 时间t c_t = cos(2*pi*fc*t+phi_c); % 本地振荡器波形 mix_t = r_t .* c_t; % 混频 filtered_t = filter(b,1,mix_t); % 滤波 demod_t = filtered_t - sum(filtered_t)/length(filtered_t); % 去除DC分量 plot(t, demod_t , 'b'); % 绘制解调波形 xlabel('time'); ylabel('amplitude');
6.
%产生SSB信号 m_t2 = hilbert(m_t); c_t = cos(2*pi*fc*t); % 本地振荡器波形 c_t2 = sin(2*pi*fc*t); % 本地振荡器波形 ssb_t1=m_t.*c_t+m_t2.*c_t2;%下边带 ssb_t2=m_t.*c_t-m_t2.*c_t2;%上边带 figure(1) plot(t,ssb_t1) title('SSB信号下边带') figure(2) plot(t,ssb_t2) title('SSB信号上边带') u1 = fftshift(fft(ssb_t1 )); % 离散傅里叶变换，求频谱 u1_pow = pow2db(abs(u1).^2); % 幅度转为dB w = (0:L-1)'*fs/L - 1/2*fs; % 横坐标-频率 figure(3) plot(w, u1_pow); title('SSB信号下边带功率谱') grid on; xlabel('frequency(Hz)'); ylabel('F(w)'); u2 = fftshift(fft(ssb_t2 )); % 离散傅里叶变换，求频谱 u2_pow = pow2db(abs(u2).^2); % 幅度转为dB w = (0:L-1)'*fs/L - 1/2*fs; % 横坐标-频率 figure(4) plot(w, u2_pow); title('SSB信号上边带功率谱') grid on; xlabel('frequency(Hz)'); ylabel('F(w)');
7.
%包络检波 x4=hilbert(s_t); demod_t = x4 - sum(x4)/length(x4); figure(1) plot(t,demod_t); title('解调信号') sound(demod_t,fs)