Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Модуляция и демодуляция в пакетах




SIGNAL PROCESSING, COMMUNICATIONS

 

 

1. Модуляция в пакете SIGNAL PROCESSING

 

В пакете SIGNAL PROCESSING системы MATLAB [1,2] имеются универсальные функции расчета модулированного и демодулированного сигналов

modulate , (1)

demod , (2)

где - вектор отсчетов модулирующего сигнала , - несущая частота, - частота дискретизации, - вид модуляции, - дополнительный (необязательный) параметр. Вектор моментов времени задается следующим образом:

.

При амплитудной модуляции (АМ) параметр имеет значение : здесь - АМ, - две боковые полосы, - передача несущей. Функция модуляции (1) записывается

modulate ,

параметр задает уровень несущей. АМ – сигнал

.

Если модулирующий сигнал является двуполярным, задается . По умолчанию , что обеспечивает однополярность множителя . Функция (2)

demod .

Частотная и фазовая модуляция обозначаются ‘fm’, ‘pm’.

В [3] приведены следующие примеры программирования систем АМ –, ЧМ-, ФМ – модуляции и демодуляции.

 

Пример 1. Амплитудная модуляция прямоугольного сигнала (рис. 1) длительностью с, частота несущей Гц, частота дискретизации Гц; АМ сигнала , частота несущей Гц, частота дискретизации Гц.

 

 

На рис. 1 показаны: 1 – модулирующий сигнал; 2 – огибающая АМ – сигнала;

3 – АМ – сигнал.

Рис. 1. АМ – сигналы

 

Пример 2. Частотная модуляция сигналов из примера 1 (рис. 2). Несущие частоты Гц, Гц; частоты дискретизации Гц, Гц.

На рис. 2 показаны ЧМ – сигналы: 1 – модулирующие сигналы, 3 – модулированные сигналы.

Рис. 2. ЧМ – сигналы

 

На рис. 3 жирными линиями показаны демодулированные сигналы.

 

Рис. 3. Демодулированные ЧМ – сигналы

 

Пример 3. Фазовая модуляция (ФМ) сигналов из примера 1. Несущие частоты Гц, Гц; частоты дискретизации Гц, Гц.

На рис. 4 показаны ФМ – сигналы, на рис. 5 – демодулированные ФМ – сигналы.

Рис. 4. ФМ – сигналы

 

 

Рис. 5. Демодулированные ФМ – сигналы

 

 

2. Манипуляция в пакете COMMUNICATIONS

 

Универсальные функции

dmod ,

ddemod

задают манипуляцию и деманипуляцию, имитирующие передачу цифровых сигналов. Параметры: - несущая частота, - частота дискретизации, отношение равно числу отсчетов на один сигнал , - число уровней манипуляции. Параметр : - амплитудная, - частотная, - фазовая манипуляция.

 

Пример 4. Передается последовательность сигналов амплитудной манипуляцией с уровнями (рис. 6).

 

Рис. 6. Амплитудная манипуляция

 

Пример 5. Те же сигналы передаются с помощью частотной манипуляции

(рис. 7).

Рис. 7. Частотная манипуляция

 

 

Пример 6. В программе фазовой манипуляции (рис.8) изменяются операторы

 

Рис. 8. Фазовая манипуляция

 

 

Задание

 

1. Сравнить виды модуляции по помехоустойчивости. Для этого к сигналу следует добавить случайную составляющую – шум, генерируемый функцией RANDN. Например, если задать передаваемый сигнал суммой

 

si=0.3 % с.к.о. шума

x=rectpuls((t-30),25)+si*randn(1,n);

 

то частотная модуляция прямоугольного и косинусоидального сигналов описывается, наприер, программой

 

Fc=10

Fs=80

n=5000

t=0: 1/Fs: (n-1)/Fs;

x=rectpuls((t-30),25)+0.3*randn(1,n);

[y,t]=modulate(x,Fc,Fs,'fm'); % модулированный прямоугольный

сигнал

subplot(1,2,1),plot(t,y,t,x,'r')

 

 

Fc1=5

Fs1=100

t1=0:0.02:2;

n1=length(t1)

x1=cos(2*pi*t1)+0.3*randn(1,n1); % модулированный косинусоидальный

сигнал

[y1,t1]=modulate(x1,Fc1,Fs1,'fm');

subplot(1,2,2),plot(t1,y1,t1,x1,'r')

pause

 

X=demod(y,Fc,Fs,'fm'); % демодулированный прямоугольный

сигнал

subplot(1,2,1),plot(t,X,t,x,'r')

X1=demod(y1,Fc1,Fs1,'fm'); % демодулированный косинусоидальный

сигнал

subplot(1,2,2),plot(t1,X1,t1,x1,'r')

 

Будут наблюдаться следующие осциллограммы: на рис 9 кривые 1 – исходные сигналы, кривые 2 – модулированные; на рис. 10 кривые 1 – исходные сигналы, кривые 2 – демодулированные.

 

Рис. 9. ЧМ - сигналы

 

Рис. 10. Сигналы

 

Способ сравнения помехоустойчивости изобретите сами.

2. Реализовать манипуляцию в соответствии с двоичным кодом, заданным преподавателем.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие существуют разновидности АМ? Ответ см. в [1].

2. Как демодулируется АМ – сигнал?

3. Применяются ли ФНЧ при демодуляции АМ – сигнала?

4. Связаны ли ЧМ – и ФМ – сигналы?

5. Каково назначение параметра в функциях (1) и (2)?

6. Каким образом кодируются четыре уровня сигнала при амплитудной манипуляции (рис. 6)?

 

 

Список литературы

 

1. Солонина А.И. и др. Основы цифровой обработки сигналов. - СПб.: БХВ,

2005. – 768 с.

2. Дьяконов В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображе-

ний. - СПб.: Питер, 2002. – 608 с.

3. Воробьев С.Н., Осипов Л.А. Моделирование систем. СПб.: ГУАП, 2005. – 66 с.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...