В большей части коммуникационного носителя только фиксированная область значений частот доступна для передачи. Один способ передать сообщение сигнализирует, чей спектр частоты не находится в пределах той области значений фиксированной частоты, или тот, который является в противном случае неподходящим для канала, должен изменить transmittable сигнал согласно информации в вашем сигнале сообщения. Это изменение называется модуляцией, и это - модулируемый сигнал, что вы передаете. Приемник затем восстанавливается, исходный сигнал посредством процесса вызвал демодуляцию. В этом разделе описывается модулировать и демодулировать блоки использования аналоговых сигналов.
Откройте библиотеку Modulation путем двойного клика по ее значку в основной библиотеке блоков Communications Toolbox™. Затем откройте подбиблиотеку Analog Passband путем двойного клика по ее значку в библиотеке Modulation.
Следующий рисунок показывает методы модуляции, что Communications Toolbox поддерживает для аналоговых сигналов. Как фигура предполагает, некоторые категории методов включают названные особые случаи.
Для данного метода модуляции два способа симулировать методы модуляции называются основной полосой и полосой пропускания. Эта симуляция полосы пропускания поддержки продукта для аналоговой модуляции.
Блоки модуляции и демодуляции также позволяют вам управлять такими функциями как начальная фаза модулируемого сигнала и фильтрации постдемодуляции.
Аналоговая модуляция блокирует в этом процессе продукта только основанные на выборке скалярные сигналы. Ввод и вывод аналогового модулятора и демодулятора является всеми действительными сигналами.
Все аналоговые демодуляторы в этом продукте производят дискретное время, не непрерывное время, выводят.
Модулировать аналоговый сигнал с помощью MATLAB®, начните с действительного сигнала сообщения и частоты дискретизации Fs в герц. Представляйте сигнал с помощью векторного x, записи которого дают значения сигнала с шагом времени 1/Fs. В качестве альтернативы можно использовать матрицу, чтобы представлять многоканальный сигнал, где каждый столбец матрицы представляет один канал.
Например, если t время мер в секундах, затем векторный x ниже результат выборки синусоиды 8000 раз в секунду в течение 0,1 секунд. Векторный y представляет модулируемый сигнал.
Fs = 8000; % Sampling rate is 8000 samples per second. Fc = 300; % Carrier frequency in Hz t = [0:.1*Fs]'/Fs; % Sampling times for .1 second x = sin(20*pi*t); % Representation of the signal y = ammod(x,Fc,Fs); % Modulate x to produce y. figure; subplot(2,1,1); plot(t,x); % Plot x on top. subplot(2,1,2); plot(t,y)% Plot y below.
Как многоканальный пример, код ниже задает двухканальный сигнал, в котором канал является синусоидой с нулевой начальной фазой, и второй канал является синусоидой с начальной фазой pi/8.
Fs = 8000; t = [0:.1*Fs]'/Fs; x = [sin(20*pi*t), sin(20*pi*t+pi/8)];
Этот пример иллюстрирует основной формат аналоговых функций модуляции и демодуляции. Несмотря на то, что пример использует фазовую модуляцию, большинство элементов этого примера применяется к другим аналоговым методам модуляции также.
Пример производит аналоговый сигнал и модулирует его. Затем это симулирует канал аддитивного белого Гауссова шума (AWGN), демодулирует полученный сигнал и строит исходные и демодулируемые сигналы.
% Prepare to sample a signal for two seconds, % at a rate of 100 samples per second. Fs = 100; % Sampling rate t = [0:2*Fs+1]'/Fs; % Time points for sampling % Create the signal, a sum of sinusoids. x = sin(2*pi*t) + sin(4*pi*t); Fc = 10; % Carrier frequency in modulation phasedev = pi/2; % Phase deviation for phase modulation y = pmmod(x,Fc,Fs,phasedev); % Modulate. y = awgn(y,10,'measured',103); % Add noise. z = pmdemod(y,Fc,Fs,phasedev); % Demodulate. % Plot the original and recovered signals. figure; plot(t,x,'k-',t,z,'g-'); legend('Original signal','Recovered signal');
Другие примеры с помощью аналоговых функций модуляции появляются на страницах с описанием для ammod, amdemod, ssbdemod, и fmmod.
Соответствующая симуляция аналоговой модуляции требует, чтобы критерию Найквиста удовлетворили, учтя полосу пропускания сигнала.
А именно, частота дискретизации системы должна быть больше дважды суммы несущей частоты и полосы пропускания сигнала.
После демодуляции вы можете хотеть отфильтровать сигнал несущей. Конкретный используемый фильтр, такой как butter, cheby1, cheby2, и ellip, может быть выбранный On маски блока демодулятора. Различные методы фильтрации имеют различные свойства, и вы можете должны быть протестировать свое приложение с несколькими фильтрами прежде, чем решить, который наиболее подходит.
Во многих ситуациях подходящая частота среза является половиной несущей частоты. Поскольку несущая частота должна быть выше, чем полоса пропускания сигнала сообщения, частота среза, выбранная таким образом правильно, отфильтровывает нежелательные частотные составляющие. Если частота среза слишком высока, нежелательные компоненты не могут быть отфильтрованы. Если частота среза является слишком низкой, она может сузить полосу пропускания сигнала сообщения.
Следующий пример модулирует пилообразный сигнал сообщения, демодулирует получившийся сигнал с помощью Фильтра Баттерворта и строит исходные и восстановленные сигналы. Фильтр Баттерворта реализован в блоке SSB AM Demodulator Passband.
Чтобы открыть эту модель, введите doc_filtercutoffs в командной строке MATLAB.
Этот пример генерирует следующий выход:
Существует неизменно задержка между демодулируемым сигналом и исходным полученным сигналом. И порядок фильтра и параметры фильтра непосредственно влияют на длину этой задержки.
Другие Сокращения Фильтра. Чтобы видеть эффект фильтра lowpass с более высокой частотой среза, установите Cutoff frequency блока SSB AM Demodulator Passband к 49, и запустите симуляцию снова. Новый результат показывают ниже. Более высокая частота среза позволяет сигналу несущей вмешаться в демодулируемый сигнал.
Чтобы видеть эффект фильтра lowpass с более низкой частотой среза, установите Cutoff frequency блока SSB AM Demodulator Passband к 4, и запустите симуляцию снова. Новый результат показывают в следующем рисунке. Более низкая частота среза сужает полосу пропускания демодулируемого сигнала.
