MATLAB实习题目 实验2

对中波调幅广播传输系统进行仿真，模型参数指标如下。 1）基带信号：音频，最大幅度为1。基带测试信号频率在100~6000Hz内可调。

2）载波：给定幅度的正弦波，为简单起见，初相位设为0，频率为550k~1605kHz内可调。

接收机选频放大滤波器带宽为12KHz，中心频率为1000kHz。 在信道中加入噪声。当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB，要求计算信道中应该加入噪声的方差，并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。

一、仿真参数设计

系统工作最高频率为调幅载波频率1605kHz，设计仿真采样率为最高工作频率的10倍左右，因此取仿真步长为

tstep?1?6.23?10?8s10fmax

相应的仿真带宽为仿真采样频率的一半，即

W?1

2tstep?8025.7kHz

c(t)?cos2?fct，则调制度为为

设基带测试正弦信号为m(t)?Acos2?Ft ，载波为

ma的调制输出信号 s(t)为 s(t)?(1?macos2?Ft)cos2?fct

显然，s(t)的平均功率为

2maP?0.5?

4

N02，那么仿真带宽内噪声的方差为

设信道无衰减，其中加入的白噪声功率谱密度为

?2?N02?2W?N0W

设接收选频滤波器的功率增益为1，带宽为B，择选通滤波器的输出噪声功率为

N?

N0

因此，接收选通滤波器输出信噪比为

2?2B?N0BSNPout?P

N?P(N0B)?P(?2B/W)

故信道中的噪声方差为

out?2?PSNP?WB

二、系统的建立与仿真

三、参数设计

系统中仿真模块参数的设置

Signal Generator: 信号发生器，产生基带信号 Wave form: sine Amplitude: 0.3 Frequency: 1000

Signal Generator1: 信号发生器，产生载波信号 Wave form: sine Amplitude: 1

Frequency: 1000e3

Random Number: 随机噪声发生器，产生高斯正态分布随机信号，这里用来构造高斯白噪声信道 Mean: 0

Variance: 3.4945

Analog Filter Design：模拟滤波器设计，三个模拟滤波器分别用于纯信号，纯噪声以及信号和噪声混合信号的滤波 Design method: Butterworth

Filter type: Bandpass

Lower passband edge frequency (rads/sec): 2*pi*(1e6-6e3) Upper passband edge frequency (rads/sec): 2*pi*(1e6+6e3) Zero-Order Hold: 零界保持器 Sample time: 6.23e-8

Variance: 计算向量的方差 选中Running variance

dB Conversion: 分别对纯信号和混合信号做对数变换 Convert to: Db Input signal: Power Fun: 运算函数

Expression: u(1)-u(2) Display: 显示SNR的结果 Format: short

Scope端的最终波形图 Scope 端的最终波形图 在系统仿真模型图中，用加法器和乘法器实现调幅，用 Random Number 产生噪声样值序列，并用加法器实现AWGN通道。为了测量输出信噪比，以参数完全相同的三个滤波器模块分别对纯信号，纯噪声以及信号和噪声混合信号的滤波，最后利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比。

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