通信原理实践（三）——FM调制

一、FM调制

1、代码如下：

clc,clear;

fm = 500; % 调制信号频率(Hz)

Am = 0.5; % 调制信号幅度

fc = 5e3; % 载波频率(Hz)

Ac = 1; % 载波幅度

mf = 5; % 调频指数

%%

%firstly

kf = mf * 2 * pi * fm / Am

diatf = kf * Am

B = 2 * (mf + 1) * fm

%%

%secondly

fs = 64e3; % 采样率

N = 3000; % 样点总数

t = (0:N-1)'/fs; % 时间t

%绘制时域波形

m_t = Am*sin(2*pi*fm*t); % 调制信号

phi_t = kf*cumsum(m_t)/fs; % 相位积分

s_t = cos(2*pi*fc*t + phi_t); % 已调信号\

figure(1)

subplot(1,3,1)

plot(t, s_t , 'b'); % 绘波形

xlabel('time');

ylabel('amplitude');

title('时域波形');

%绘制功率谱

L = length(s_t);               % 取得序列长度

u = fftshift(fft(s_t ));       % 离散傅里叶变换，求频谱

u_pow = pow2db(abs(u).^2);     % 幅度转为dB

w = (0:L-1)'*fs/L - 1/2*fs;    % 横坐标-频率

subplot(1,3,2);

plot(w, u_pow);

grid on;

xlabel('frequency(Hz)');

ylabel('magnitude(dB)');

title('功率谱');

%%

%fortly

[lpf_b,lpf_a] = butter(3, (fc/5)/(fs/2)); % 设计低通滤波器

t = (0:N-1)'/fs; % 时间t

r_t = s_t;

subplot(1,3,3)

r_d_t = [0;diff(r_t)]; % 求微分

r_e_t = abs(r_d_t); % 包络检波

demod_t = filter(lpf_b, lpf_a, r_e_t); % 滤波

plot(t, demod_t , 'b'); % 绘图

title('解调波形');

%%

%thirdly

fs_J=100e3;

t=(0:N-1)';

N_J=3000000;

t_J=(0:N_J-1)';

sm=Am*cos(2*pi*fm/fs*t);

sfm_J=Ac*cos(2*pi*fc/fs_J*t_J+mf*sin(2*pi*fm/fs_J*t_J));

Sfm=fft(sfm_J);

figure;

plot(abs(Sfm));

i=0:9

J=besselj(i,mf);

J_comp=abs(J/J(1))

2、结果分析

在进行功率谱分析的时候，可以将采样点增大，而绘图的采样点不变，这样子得到的功率谱会更加离散，便于和贝塞尔函数进行比较。

二、L+R音频调制

1、流程设计

2、代码如下

clear all;clc;

%载入信号

load('fm_cap.mat');

fm_cap = resample(fm_cap,1,4);  %降低采样率

fs = 500e3;                % 采样率

N = length(fm_cap);        % 样点数

t = (0:N-1)'/fs;           % 时间t

r_d_t = [0;diff(fm_cap)];  % 求微分

r_e_t = abs(hilbert(r_d_t));

r_e_t = r_e_t - sum(r_e_t)/N;

plot(t, r_e_t , 'b');      % 绘图

[lpf_b,lpf_a] = butter(5, 10e3/(fs/2)); % 设计低通滤波器

demod_t = filter(lpf_b, lpf_a, r_e_t); % 滤波

demod_t = resample(demod_t,16,125);

demod_t = demod_t ./ max(demod_t);

sound(demod_t,64e3);