王斌 史洋
摘 要 模擬信號設(shè)備在如今的生活中仍然在使用,但現(xiàn)如今環(huán)境中干擾較多,如果能在調(diào)制上進行雙重調(diào)制能夠提高抗干擾能力,也是比較好的一種思路。本文主要通過MATLAB環(huán)境下的simulink,對信號的雙重調(diào)制進行嘗試性的分析與研究,進一步找到雙重調(diào)制對模擬信號是否有改善作用。這僅僅是對這種可能性的之中嘗試,希望在嘗試中能夠得到有用的結(jié)論。
關(guān)鍵詞 模擬調(diào)制 雙重調(diào)制 MATLAB
中圖分類號:TN971.1 文獻標識碼:A
0引言
現(xiàn)如今,信息高速發(fā)展,我們的生活環(huán)境中充斥著各種電磁信號,目前人在使用中的模擬設(shè)備使用越來越受限,效果也不如以前。模擬設(shè)備有著其特殊的有點和使用需求,如何在復雜的電磁環(huán)境下提高電臺通信的質(zhì)量成為了重中之重。
1雙調(diào)制解調(diào)在先AM后FM的情況下的仿真嘗試
以下仿真采用在高斯噪聲下的仿真設(shè)計。
在仿真結(jié)果中,因為高斯噪聲的均值參數(shù)設(shè)置以及對原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出,AM/FM調(diào)制解調(diào)在抗噪性能這一方面明顯沒有單個FM或MA的抗噪性能好,而從解調(diào)后的波形圖也可以看出疊加高斯噪聲的均值增大的幅度不是很大,但是AM/FM解調(diào)后的波形有了很明顯失真。
對原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出AM/FM調(diào)制解調(diào)雖然在抗噪性能這一方面明顯沒有單個FM或MA的抗噪性能好,但從解調(diào)后的波形圖也可以看出原始信號在對疊加瑞利噪聲后的解調(diào)能力明顯要好于疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力。
對原始信號波形圖和疊加均勻噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出AM/FM在疊加高斯噪聲后的解調(diào)能力較差,且從均勻噪聲上限的增加幅度不大,解調(diào)后的波形卻失真明顯,說明AM/FM對疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力不是很好。
通過AM/FM調(diào)制解調(diào)分別疊加三種不同的噪聲,改變噪聲的參數(shù),對比原始信號和解調(diào)輸出信號波形,可明顯看出AM/FM調(diào)制解調(diào)在疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力沒有疊加高斯和瑞利噪聲后的解調(diào)能力好,且在抗噪性能這一方面明顯沒有單個FM或MA的抗噪性能好,且隨著疊加噪聲的參數(shù)值的增大,AM/FM的抗噪性能也越來越差,解調(diào)后的波形失真更明顯。
2雙調(diào)制解調(diào)在先FM后AM的情況下的仿真嘗試
過Simulink的仿真設(shè)計,疊加三種不同噪聲,且三種噪聲參數(shù)設(shè)置相一致的情況下,對FM和AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力對比中,觀察結(jié)果波形發(fā)現(xiàn)FM在疊加瑞利噪聲后解調(diào)輸出的波形相比較AM解調(diào)輸出的波形存在較為明顯的失真,但是FM在疊加高斯和均勻噪聲后解調(diào)輸出的波形明顯要優(yōu)于AM,總體上來說與理論上的FM調(diào)制解調(diào)抗噪性能要優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào)實際相符合,但是還是存在一定的延時性,說明此次FM調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計中的濾波器參數(shù)設(shè)置的不夠細膩,導致仿真設(shè)計的結(jié)果沒有達到理想的狀態(tài),在下一步的工作將具體研究濾波器的性能。
通過原始信號波形圖和疊加噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加不同噪聲后的解調(diào)能力無論是與AM/FM調(diào)制解調(diào)相比,還是與FM調(diào)制解調(diào)或MA調(diào)制解調(diào)相比,解調(diào)能力不是很好,解調(diào)輸出的波形失真程度相當大,說明在抗噪性能這一方面FM/AM調(diào)制解調(diào)沒有很明顯的優(yōu)勢。
3仿真結(jié)果分析
不使用雙重調(diào)制的情況下,在高斯、均勻、瑞利噪聲的情況下,對FM和AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力對比中,觀察結(jié)果波形發(fā)現(xiàn)FM在疊加瑞利噪聲后解調(diào)輸出的波形相比較AM解調(diào)輸出的波形存在較為明顯的失真,但是FM在疊加高斯和均勻噪聲后解調(diào)輸出的波形明顯要優(yōu)于AM,總體上來說與理論上的FM調(diào)制解調(diào)抗噪性能要優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào)實際相符合,但是還是存在一定的延時性,說明此次FM調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計中的濾波器參數(shù)設(shè)置的不夠細膩,導致仿真設(shè)計的結(jié)果沒有達到理想的狀態(tài),在下一步的工作將具體研究濾波器的性能。
先AM調(diào)制解調(diào)后FM調(diào)制解調(diào)與先FM調(diào)制解調(diào)后AM調(diào)制解調(diào)仿真結(jié)果分析,通過原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加不同噪聲后的解調(diào)能力與AM/FM調(diào)制解調(diào)相比,解調(diào)能力不是很好,解調(diào)輸出的波形失真程度相當大,說明在抗噪性能這一方面FM/AM調(diào)制解調(diào)相比較于AM/FM調(diào)制解調(diào)沒有很明顯的優(yōu)勢,說明在雙調(diào)制解調(diào)的研究中先AM調(diào)制解調(diào)后FM調(diào)制解調(diào)的雙調(diào)制解調(diào)模式相對來說優(yōu)勢比較明顯。
通過對AM、FM、AM/FM、FM/AM這四種調(diào)制解調(diào)方法研究與分析,并利用Simulink設(shè)計仿真模塊,疊加不同噪聲,在改變噪聲參數(shù)的情況下,通過比較四種調(diào)制解調(diào)方法解調(diào)輸出的波形圖的對比,在單調(diào)制解調(diào)中得出FM的抗噪性能要優(yōu)于AM的抗噪性能,與實際的理論想符合。在雙調(diào)制解調(diào)中,AM/FM調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)輸出的波形要好于FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)輸出的波形,說明AM/FM調(diào)制解調(diào)相比較來說要好于FM/AM調(diào)制解調(diào),但是雙調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)能力不如單個FM或AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力。從四種調(diào)制解調(diào)方法的仿真結(jié)果來看,這四種方法在抗噪性能方面,F(xiàn)M調(diào)制解調(diào)優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào),AM調(diào)制解調(diào)優(yōu)于AM/FM調(diào)制解調(diào),AM/FM調(diào)制解調(diào)優(yōu)于FM/AM調(diào)制解調(diào)。
4總結(jié)
本文主要是對模擬調(diào)制解調(diào)方法進行研究與分析,重點是利用Simulink搭建雙調(diào)制解調(diào)模塊,通過疊加不同的噪聲和改變噪聲參數(shù)的方法,從原始信號波形和解調(diào)輸出波形方面,對雙調(diào)制解調(diào)與單調(diào)制解調(diào)在抗噪性能方面進行驗證,但并沒有對雙調(diào)制解調(diào)在抗噪性能方面進行進一步的研究,今后可以通過MATLAB仿真軟件來對他們的抗噪性能進行更加深入的研究。另外,本次研究是圍繞仿真展開的,還僅僅停留在理想狀態(tài)下和理論方面,下一步工作可以圍繞硬件設(shè)施著手研究。
參考文獻
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