北京交通大学信号与系统 数字信号处理在通信中的应用实验报告

(3) 将(1)(2)中的已调信号相加得到频分复用信号Modulated_signal.mat。

我们只要将两个信号在时域直接相加再生成.mat文件即可得到结果。

仿真程序：

[y1,fs1,bit]= wavread('Chuanqi_1.wav'); y2=interp(y1,16);

k1=linspace(0,length(y1)/fs1,length(y1)*16); m1=cos(12500*pi*k1); y3=y2.*m1'; y2f=fft(y2);

[x1,fs2,bit]= wavread('Shanghaitan_1.wav'); x2=interp(x1,64);

k2=linspace(0,length(x1)/fs2,length(x1)*64); m2=cos(25000*pi*k2); x3=x2.*m2'; x2f=fft(x2);

mixmusic=y2f+x2f; save music mixmusic;

仿真结果：

2. 频分复用信号的解调

对于题目1中得到的频分复用信号（Modulated_signal.mat文件，抽样频率为705600Hz）进行解调。

(1) 根据频分复用调制的基本原理，画出解调频分复用信号的原理框图。

(2) 设计解调系统中用到的各数字滤波器。要求确定数字滤波器的设计指标，并进行滤

波器设计，IIR、FIR滤波器均可，另外，实现的方法使用数字方法或者模拟的方法不限。

我们选择设计一个butterworth滤波器wp=140000，ws160000Rp=1;Rs=15;的低通滤波器。在解调的时候我们把不同带通信号放置0处，然后滤波，反复两次即可解调成果。 (3) 按照(1)中原理框图对Modulated_signal.mat进行解调，并将解调后的两路信号进行

存储，中心频率

fc1=100000Hz的信号以

44100Hz抽样频率存储，中心频率

fc2=200000Hz的信号以11025Hz抽样频率存储。

按照上图，我们调制时用到的频率Wn在解调时再次相乘，使得信号回到中间方便进行滤波，然后分别进行16、64倍抽取，降低频率。

仿真结果：

5x 104音乐1解调后的频谱5x 104音乐2解调后的频谱44332211000.020.040.060.080.10.12000.020.040.060.080.10.12

仿真程序：

[y1,fs1,bit]= wavread('Chuanqi_1.wav'); y2=interp(y1,16);

k1=linspace(0,length(y1)/fs1,length(y1)*16); m1=cos(12500*pi*k1); y3=y2.*m1'; y2f=fft(y2);

[x1,fs2,bit]= wavread('Shanghaitan_1.wav'); x2=interp(x1,64);

k2=linspace(0,length(x1)/fs2,length(x1)*64); m2=cos(25000*pi*k2); x3=x2.*m2'; x2f=fft(x2);

mixmusic=y2f+x2f;

fs=705600; Rp=1; Rs=15;

wp1=140000; ws1=160000;

[N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%选择滤波器的最小阶数 [Z,P,K]=buttap(N);

[Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K); [b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn); [bz,az]=bilinear(b,a,fs); [H,W]=freqz(bz,az); figure(1)

plot(W*Fs/(2*pi),abs(H)) grid

xlabel('频率／Hz') ylabel('频率响应幅度') title('Butterworth') r1=mixmusic.*m1'; r11=r1.*H';

r2=mixmusic.*m2'; r22=r2.*H';

f1=filter(bz,az,r11); f2=filter(bz,az,r22); a=real(ifft(f1)); b=real(ifft(f2));

music1=decimate(a,16); music2=decimate(b,64);

遇到的问题：

第一题中，在选择cos（wt）时出现了问题，再有cos（wt）信号的频谱为w=±w左右对称的两条线确定w=100000，可是仿真出来的结果并不是这样的。如何判定cos这个函数的点数与频率，一直理不清抽样频率和比特率之间的关系，猜测偏移量，fs和w的积是一个定值，后来反复试验，验证猜测正确，然后找出了适合的cos函数。

实验总结：