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1、数字信号处理-MATLAB程序 作者： 日期：例题3.1.1Fm=10;Fc=100;Fs=500;k=0:199;t=k/Fs;x=sin(2*pi*Fm*t);y=x.*cos(2*pi*Fc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(Y);实验所得的图像如下图所示：实验内容1.实现抑制载波的幅度调制。已调信号，式中为调制信号；为载波信号。此处可取 ， 。（1）分析调制信号的频谱，绘出其时域波形和频谱。Matlab程序如下：Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=
2、80*pi;n=0:N-2;t=n/Fs;x=cos(10*pi*pi*t);y=x.*cos(wc*t);z1=fft(x,256);subplot(2,1,1);plot(t,x);legend(x(t)的时域波形);subplot(2,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z1);legend(x(t)的频谱);实验所得图形如下：（2）分析已调信号的频谱，绘出其时域波形和频谱。Matlab程序如下：Fs=1000;Fc=40;N=1000;n=0:N-2;t=n/Fs;x=cos(10*pi*pi*t);y=modulate(x,Fc,Fs,am);z=fft(
3、y,256);subplot(2,1,1);plot(t,y);legend(y(t)的时域波形);subplot(2,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z);legend(y(t)的频域波形)（3）设计低通滤波器并应用filter函数，实现信号同步解调设计的低通滤波器为cheby1型低通滤波器，技术参数为：wp=0.2*pi,ws=0.6*pi,Ap=1Db,As=25dB调制：N,wc=cheb1ord(0.2*pi,0.6*pi,1,25,s);num,den=cheby1(N,1,wc,s);b,a=bilinear(num,den,0.5);x=cos(
4、10*pi*pi*t);y=x.*cos(80*pi*t);w1=filter(b,a,y);plot(w1);Y=fft(w1);plot(w1);axis(0 500 -1 1);调制后的波形如下图：解调：N,wc=cheb1ord(0.2*pi,0.6*pi,1,25,s);num,den=cheby1(N,1,wc,s);b,a=bilinear(num,den,0.5);x=cos(10*pi*pi*t);y=x.*cos(80*pi*t);w1=filter(b,a,y);plot(w1);Y=fft(w1);Q=demod(Y,Fc,Fs,am);plot(t,Q);axis(0
5、.3 0.5 -0.1 0.1);解调后的波形如下图：2.实现含有载波的幅度调制。已调信号，选取，观察调制结果，与抑制载波的幅度调制有什么不同？Matlab程序：Fm=10;Fc=100;Fs=1000;N=1000;k=0:N-1;t=k/Fs;x=sin(2*pi*Fm*t);subplot(3,1,1);plot(t,x);xlabel(t(s);title(Modulate signal);y=modulate(x,Fc,Fs,am);subplot(3,1,2);plot(t,y);xlabel(t(s);title(Modulateed signal(AM);y1=(1+0.5*x
6、).*sin(100*pi*t);subplot(3,1,3);plot(t,y1);xlabel(t(s);title(Modulateed signal);两种调制结果如下：（3）实现含有载波的幅度调制，调制信号为 设，载波为，取。（1）分析调制信号的频谱，绘出其时域波形和频谱。（2）分析已调信号的频谱，绘出其时域波形和频谱。Matlab程序为：Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2;t=0.5/4:0.001:1.5/4;x=t;z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);grid on;legend(x(t)= t的
7、时域波形);subplot(4,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z1);grid on;legend(x(t)= t时的频谱); y=(1+0.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);subplot(4,1,3);plot(t,y);grid on;legend(y(t)的时域波形);subplot(4,1,4);plot(-128:127,fftshift(abs(z);grid on;legend(y(t)的频域波形);实验图形如下图所示：Matlab程序为：Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2
8、;t=0.5/4:0.001:1.5/4;t0=0.5;x=-t+t0/4;z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);grid on;legend(x(t)= -t+t0/4的时域波形);subplot(4,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z1);grid on;legend(x(t)= -t+t0/4时的频谱); y=(1+0.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);subplot(4,1,3);plot(t,y);grid on;legend(y(t)的时域波形);subplot(4,1,4);p
9、lot(-128:127,fftshift(abs(z);grid on;legend(y(t)的频域波形);实验图形如下图所示：Matlab程序为：Fs=1000;Fc=40;N=1000;wc=80*pi;n=0:N-2;t=0.5/4:0.001:1.5/4;t0=0.5;x=t-t0;z1=fft(x,256);subplot(4,1,1);plot(t,x);grid on;legend(x(t)=t-t0的时域波形);subplot(4,1,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z1);grid on;legend(x(t)=t-t0时的频谱); y=(1+0
10、.8*x).*cos(100*pi*t);z=fft(y,256);subplot(4,1,3);plot(t,y);grid on;legend(y(t)的时域波形);subplot(4,1,4);plot(-128:127,fftshift(abs(z);grid on;legend(y(t)的频域波形);实验图形如下图所示：（3）若传输中有噪声加入。生成噪声信号，叠加在已调信号上，观察其时域波形和频谱。wc=80*pi;t=0.5/4:0.001:1.5/4;N=length(t);x1=t;y1=(1+0.8*x1).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z1=f
11、ft(y1,256);subplot(3,2,1);plot(t,y1);grid on; legend(x(t)= t的时域波形);subplot(3,2,2);plot(-128:127,fftshift(abs(z1);grid on; legend(x(t)= t的频域波形);x2=-t+t0/4;y2=(1+0.8*x2).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z2=fft(y2,256);subplot(3,2,3);plot(t,y1);grid on; legend(x(t)= -t+t0/4的时域波形);subplot(3,2,4);plot(-128:
12、127,fftshift(abs(z2);grid on; legend(x(t)= -t+t0/4的频域波形);x3=t-t0;y3=(1+0.8*x3).*cos(100*pi*t)+0.1*randn(1,N);z3=fft(y3,256);subplot(3,2,5);plot(t,y3);grid on; legend(x(t)= t-t0的时域波形);subplot(3,2,6);plot(-128:127,fftshift(abs(z3);grid on; legend(x(t)= t-t0的频域波形);实验图形如下图所示：4.实现频分复用（FDMA）。已知三个已调制信号，经幅度
13、调制而产生的FDMA信号为式中：为常数；为具有窄带特性的Hanning信号，其定义为 0 其他若将此已调信号通过信道传输，描述该信道的模型为宜全通系统，其差分方程为已调信号通过该信道后，得到的接收信号为。1N=75;k=0:N-1;n=length(k);p=0.5-0.5*cos(2*pi*k./(N-1);z1=fft(p,n);subplot(2,1,1);plot(k,p);grid on;legend(p(k)的时域波形);subplot(2,1,2);plot(k,fftshift(abs(z1);grid on;legend(p(k)的频谱);2N=75;k=0:N-1;n=length(k);p=0.5-0.5*cos(2*pi*k./(N-1);s=p.*(cos(pi*k/4)+2*cos(pi*k/2)+3*cos(3*pi*k/4);z2=fft(s,n);subplot(2,1,1);plot(k,s);grid on;legend(s(k)的时域波形);subplot(2,1,2);plot(k,fftshift(abs(z2);grid on;legend(s(k)的频谱);3频
