fm调制解调加噪声代码
时间: 2023-10-01 08:00:54 浏览: 44
FM调制解调是一种广泛应用于无线通信领域的调制解调技术。在编写FM调制解调代码时,需要考虑到信号的调制和解调过程,以及加噪声的效果。
首先,对于FM调制,可以使用Python语言编写代码。可以通过调整频率偏移和调制指数来实现调制过程。下面是一个简单的FM调制代码示例:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def fm_modulation(signal, fc, fs, deviation):
t = np.arange(len(signal)) / fs
phase = 2 * np.pi * fc * t + 2 * np.pi * deviation * np.cumsum(signal) / fs
modulated_signal = np.cos(phase)
return modulated_signal
# 示例音频信号
fs = 44100
duration = 5
t = np.arange(fs * duration) / fs
signal = np.sin(2 * np.pi * 440 * t)
# FM调制
fc = 10000
deviation = 2000
modulated_signal = fm_modulation(signal, fc, fs, deviation)
# 可视化调制信号
plt.plot(modulated_signal[:1000])
plt.title('FM Modulated Signal')
plt.xlabel('Sample')
plt.ylabel('Amplitude')
plt.show()
```
其次,对于FM解调,可以使用巴特沃斯低通滤波器以及频率鉴别器来实现解调过程。下面是一个简单的FM解调代码示例:
```
from scipy.signal import butter, filtfilt
def fm_demodulation(modulated_signal, fc, fs):
t = np.arange(len(modulated_signal)) / fs
inst_freq = np.diff(np.unwrap(np.angle(modulated_signal))) / (2 * np.pi) * fs
demodulated_signal = filtfilt(*butter(5, fc/(0.5*fs), btype='low'), inst_freq)
return demodulated_signal
# FM解调
demodulated_signal = fm_demodulation(modulated_signal, fc, fs)
# 可视化解调信号
plt.plot(demodulated_signal[:1000])
plt.title('FM Demodulated Signal')
plt.xlabel('Sample')
plt.ylabel('Amplitude')
plt.show()
```
最后,如果要在FM调制解调过程中添加噪声,可以在信号的调制和解调步骤之间或之后添加噪声。例如,在调制前对信号加噪声,可以使用如下代码:
```
def add_noise(signal, snr_db):
power = np.mean(np.abs(signal) ** 2)
noise_power = power / (10 ** (snr_db / 10))
noise = np.random.normal(0, np.sqrt(noise_power), len(signal))
noisy_signal = signal + noise
return noisy_signal
# 加噪声
snr_db = 10
noisy_signal = add_noise(signal, snr_db)
# FM调制
modulated_signal = fm_modulation(noisy_signal, fc, fs, deviation)
```
以上是FM调制解调加噪声代码的简单示例,可以根据具体需求对代码进行进一步优化和扩展。