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院 系:物理与电信工程学院
实验课程:数字信号处理实验(综设) 实验项目:基于simulink实现调制与解调系统
实验时间:2011/11/ --2011/12/
数字信号处理 综设实验
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一、实验目的:
(1) 深刻理解滤波器的设计指标及根据指标进行数字滤波器设计的过程 (2) 了解滤波器在通信系统中的应用 二、实验步骤:
1.通过SYSTEMVIEW软件设计与仿真工具,设计一个FIR数字带通滤波器,预先给定截止频率和在截止频率上的幅度值, 通过软件设计完后,确认滤波器的阶数和系统函数,画出该滤波器的频率响应曲线,进行技术指标的验证。
建立一个两载波幅度调制与解调的通信系统,将该滤波器作为两个载波分别解调的关键部件,验证其带通的频率特性的有效性。系统框图如下:
基带信号1 Χ 带通滤波器1 中心频率ω1 + Χ 基带信号1
低通滤波 sinω1 基带信号2 Χ sinω1 带通滤波器2 中心频率ω2 Χ 低通滤波 基带信号2 sinω2
sinω2
规划整个系统,确定系统的采样频率、观测时间、细化并设计整个系统,仿真调整并不断改进达到正确调制、正确滤波、正确解调的目的。(参考文件zhan3.svu)
(1) 检查滤波器的波特图,看是否达到预定要求;
(2) 检查幅度调制的波形以及相加后的信号的波形与频谱是否正常; (3) 检查解调后的的基带信号是否正常,分析波形变形的原因和解决措施; (4) 实验中必须体现带通滤波器的物理意义和在实际中的应用价值。 2.熟悉matlab中的仿真系统;
3.将1.中设计的SYSTEMVIEW(如zhan3.svu)系统移植到matlab中的仿真环境中,使其达到相同的效果;
数字信号处理 综设实验
3 三.实验具体设计: 1.系统设计
根据实验要求,为了实现可行的调制与解调系统,直接参考了systemview中系统的实现,在simuulink 中实现此系统如下图所示:
其中正弦波及脉冲序列的具体参数设置如下所示:
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其中带通滤波器和低通滤波器参数参考systemview中相应设置后设计如下:
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仿真结果: 1.波形记录:
调制信号1及 已调信号1:
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6 调制信号2及 已调信号2:
2.频谱分析:
A.两信号叠加后的频谱如下图所示:(分辨率均为1000Hz)
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7 B.信号1经过带通滤波器后的频谱:
C.经过低通滤波器后的频谱分析:
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信号2经过带通滤波器:
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信号2经过低通滤波器频谱分析:
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实验结论及分析:
由以上波形结果及频谱分析可得,此次调制与解调系统设计的结果基本符合实验要求,解调出的信号与输入信号在频率上关系基本满足,误差不明显。而通过此次实验,最大的收获便是对matlab中的simulink功能有了比较初步的了解,基本掌握了其基本功能。而对其深入的研究,还得靠后续的努力。总之,此次综设实验,对我而言,获益匪浅。
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