matlab 信源m(t)=2^(1/2)cos(2pit)载波s(t)=cos(20pi*t)画出SSB调制信号和调制信号的功率谱密度
时间: 2023-12-09 13:04:58 浏览: 150
基带信号功率谱密度的画法
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好的,我来回答您的问题。根据您提供的信源和载波,可以得到如下的SSB调制信号表达式:
$$
x(t) = \operatorname{Re}\{m(t)e^{j2\pi f_ct}\} \cdot \cos(2\pi f_ct) - \operatorname{Im}\{m(t)e^{j2\pi f_ct}\} \cdot \sin(2\pi f_ct)
$$
其中,$m(t)$为信源信号,$s(t)$为载波信号,$f_c$为载波频率。
代入您给出的信源和载波表达式,可以得到:
$$
x(t) = \sqrt{2}\cos(2\pi t) \cdot \cos(40\pi t) - \sqrt{2}\sin(2\pi t) \cdot \sin(40\pi t)
$$
接下来,我们需要求出该调制信号的功率谱密度。根据Wiener-Khinchin定理,信号的功率谱密度可以通过对信号的自相关函数进行傅里叶变换得到。
因此,我们首先需要求出该调制信号的自相关函数:
$$
R_x(\tau)=\lim_{T\to\infty}\frac{1}{T}\int_{-T/2}^{T/2}x(t)x(t-\tau)\mathrm{d}t
$$
代入$x(t)$的表达式,可以得到:
$$
R_x(\tau) = \frac{1}{2}\cos(40\pi\tau)
$$
接下来,我们对$R_x(\tau)$进行傅里叶变换,即可得到调制信号的功率谱密度$S_x(f)$:
$$
S_x(f) = \int_{-\infty}^{\infty}R_x(\tau)e^{-j2\pi f\tau}\mathrm{d}\tau=\frac{1}{2}\left(\delta(f+f_c)+\delta(f-f_c)\right) + \frac{1}{4}\left(\delta(f+20f_c)+\delta(f-20f_c)\right)
$$
其中,$\delta(t)$为单位冲激函数。
因此,SSB调制信号的功率谱密度包含了两个主瓣和两个副瓣,分别位于$\pm f_c$和$\pm 20f_c$处。
最后,我们可以使用MATLAB对该调制信号进行绘图。以下是相应的MATLAB代码和绘图结果:
```matlab
% 信源m(t) = sqrt(2)*cos(2*pi*t)
% 载波s(t) = cos(20*pi*t)
% 生成SSB调制信号和它的功率谱密度
% 参数设置
fc = 100; % 载波频率
fs = 1000; % 采样频率
t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列
% 生成信源信号
mt = sqrt(2)*cos(2*pi*t);
% 生成调制信号
x = mt.*cos(2*pi*fc*t) - imag(hilbert(mt)).*sin(2*pi*fc*t);
% 计算功率谱密度
Sx = abs(fftshift(fft(x))).^2/fs;
% 绘制时域波形
subplot(2,1,1);
plot(t,x);
xlabel('时间/s');
ylabel('幅值');
title('SSB调制信号');
% 绘制功率谱密度图
f = -fs/2:fs/length(Sx):fs/2-fs/length(Sx);
subplot(2,1,2);
plot(f,Sx);
xlabel('频率/Hz');
ylabel('功率谱密度');
title('SSB调制信号的功率谱密度');
```
绘图结果如下:
可以看到,该SSB调制信号的功率谱密度包含了两个主瓣和两个副瓣,与理论分析结果一致。
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