MATLAB实现音频信号AM调制与解调

MATLAB是一个强大的数值计算和可视化环境，非常适合处理音频信号处理任务，包括AM（幅度调制）调制与解调。AM调制是将高频音频信号的信息嵌入到低频载波信号中的一种技术，而AM解调则是从已调信号中恢复原始音频信息。

以下是使用MATLAB实现AM调制的基本步骤：

1. **生成载波信号**：首先创建一个低频正弦波作为载波，这通常是固定的频率，如440赫兹的音调（A4）。

carrier_freq = 440; % 载波频率 (Hz)
carrier_samples = sin(2 * pi * carrier_freq * linspace(0, 1, 1000)); % 创建1秒长的载波波形

2. **生成音频信号**：准备你要调制的音频数据，可以是从文件读取、用户输入还是人工生成。

audio_data = readwav('your_audio_file.wav'); % 替换为实际的音频文件名
audio_samples = audio_data(:,1); % 提取单声道数据

3. **AM调制**：通过乘法运算将音频样本和载波波形相乘，结果将是已调制的信号。

modulated_signal = carrier_samples .* audio_samples;

对于AM解调，通常采用相干解调法，涉及到计算差分检波。以下是基本的解调过程：

1. **同步**：找到载波信号的相位（例如，通过检测边带频率），然后对已调信号进行相移。

2. **差分检波**：计算已调信号与理想载波信号之差，去除高频率成分并保留音频信息。

diff_signal = modulated_signal - real(ifftshift(carrier_samples)); % 差分检波
audio_samples_decoded = diff_signal ./ carrier_samples; % 再次除以载波，得到解调后的音频

请注意，上述代码示例假设了音频数据和载波频率已经预处理和匹配。在实际应用中，可能需要进行采样率调整、滤波、同步等操作，具体取决于实际情况。