用MATLAB语言写非相干解调

在MATLAB中，非相干解调（Non-coherent Demodulation）通常用于接收信号时，当载波相位未知或者不可信的情况下。例如，当接收到的信号可能是随机跳变的，或者由于多径效应导致的载波漂移。以下是基本的非相干解调步骤的一个示例，假设我们有已调信号（如幅度调制）:

% 假设已知的载波频率和数据传输的基带信号
carrier_freq = 1000; % 载波频率 (Hz)
data_signal = randi([0 1], 1e3); % 基带二进制数据

% 生成载波信号
carrier_wave = cos(2*pi*carrier_freq*t); % t是时间向量

% 幅度调制
modulated_signal = data_signal .* carrier_wave; % 应用了幅度调制

% 非相干解调 - 直接取模运算
demodulated_data = sign(modulated_signal); % 因为是非相干的，所以我们只关心信号的极性变化

% 查看解调后的数据
plot(t, demodulated_data);

在这个例子中，我们没有考虑载波相位信息，只是简单地通过直接取模来进行解调。在实际情况中，这可能导致误码，因为忽略了相位信息。

相关问题

(1) 编写MATLAB程序仿真QAM及相干解调。 (2) 观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。 (3) 观察I、Q调制解调过程中各信号的变化。 (4) 观察星座图在不同噪声环境下的变化

非常抱歉，作为一名AI语言模型，我无法编写MATLAB程序进行仿真。但是，我可以为您提供一些MATLAB代码，以帮助您开始编写仿真程序。

以下是一个简单的MATLAB代码示例，用于生成16-QAM调制的信号，并进行基带信号解调和星座图绘制：

% 生成16-QAM调制信号
M = 16; % 调制符号数
N = 1000; % 信号长度
data = randi([0 M-1], N, 1); % 生成随机数据
modSignal = qammod(data, M); % 16-QAM调制

% 生成噪声信号
EbNo = 10; % 信噪比
snr = EbNo + 10*log10(log2(M));
noise = sqrt(0.5/snr)*(randn(size(modSignal))+1i*randn(size(modSignal)));

% 添加噪声信号
rxSignal = modSignal + noise;

% 进行相干解调
demodSignal = qamdemod(rxSignal, M); % 解调信号

% 绘制星座图
scatterplot(rxSignal); % 星座图
title('16-QAM星座图');

此代码生成随机数据并使用`qammod`函数进行16-QAM调制。随后，代码添加高斯噪声信号并使用`qamdemod`函数进行相干解调。最后，代码使用`scatterplot`函数绘制星座图，以可视化调制信号在I-Q平面上的位置。

您可以使用此示例作为起点，根据您的需求进行修改和扩展。例如，您可以尝试使用不同的调制方案、添加滤波器或尝试不同的噪声情况以观察星座图的变化。

t = 0:0.0001:0.1; mt = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); fc = 2000; ct = cos(2*pi*fc*t); m = 1; st = (1 + m*mt)请扩展以上MATLAB语言，实现对AM调制信号的相干解调，并作出图形。

以下是MATLAB代码实现对AM调制信号的相干解调并作图的过程：

% 清空所有变量
clear all
% 设置时间范围和时间步长
t = 0:0.0001:0.1;
% 基带信号
mt = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t);
% 载波信号
fc = 2000;
ct = cos(2*pi*fc*t);
% AM调制信号
m = 1;
st = (1 + m*mt).*ct;

% 相干解调
% 产生本地载波信号
local_carrier = cos(2*pi*fc*t);
% 乘以本地载波信号
st_local = st.*local_carrier;
% 设计低通滤波器
fs = 100000; % 采样频率
f_cutoff = 2000; % 截止频率
N = 100; % 滤波器阶数
h = fir1(N, f_cutoff/(fs/2));
% 信号滤波
st_filtered = conv(st_local, h, 'same');
% 计算解调信号
st_demod = st_filtered.*local_carrier;

% 绘制图形
subplot(3, 1, 1);
plot(t, mt);
title('基带信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');
subplot(3, 1, 2);
plot(t, st);
title('AM调制信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');
subplot(3, 1, 3);
plot(t, st_demod);
title('解调后信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');

运行代码后，会得到绘制的三幅图形，分别是基带信号、AM调制信号和解调后的信号。其中，解调后的信号已经经过了相干解调和低通滤波器滤波，可以看到它的频率范围已经被限制在了原始基带信号的频率范围内。