FM 已调信号和解调后信号的波形、频谱图有什么区别

FM已调信号和解调后信号的波形、频谱图有很大的区别。

在FM调制中，调制信号的频率变化会导致载波频率的变化，因此FM调制信号的频谱图会呈现出频率连续变化的特征。而解调后的信号则是原始调制信号的复制品，其频谱图与原始调制信号的频谱图相同。

在波形上，FM调制信号的波形呈现出类似正弦波的形态，其振幅随着调制信号的改变而发生变化。而解调后的信号则是原始调制信号的复制品，其波形与原始调制信号的波形相同。

因此，FM已调信号和解调后信号的波形、频谱图有明显的区别。

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对fm信号fm=5cos(200000000pit+4sin(1000000pit))使用matlab绘制波形图及其频谱图，并进行解调得出载波波形图，解调后基带波形图，每行代码附上注释

以下是使用MATLAB对fm信号进行绘制波形图、频谱图以及解调得出载波波形图、解调后基带波形图的代码和注释：

% 定义信号的参数
fc = 2e8; % 载波频率200MHz
fm = 1e6; % 调制信号频率1MHz
kf = 4; % 调频灵敏度4Hz/V
Am = 5; % 调制信号幅度5V

% 定义时间范围和时间步长
t = 0:1e-10:1e-5;
dt = t(2) - t(1);

% 生成调制信号
m_t = Am*cos(2*pi*fm*t);

% 生成调频信号
f_t = fc + kf*m_t;

% 生成调频信号并进行调制
s_t = cos(2*pi*f_t.*t);

% 绘制调制信号波形图
figure(1)
plot(t, m_t)
title('Modulating Signal m(t)')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude (V)')

% 绘制调频信号波形图
figure(2)
plot(t, f_t)
title('Frequency Modulated Signal f(t)')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Frequency (Hz)')

% 绘制调制后信号波形图
figure(3)
plot(t, s_t)
title('FM Signal s(t)')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude (V)')

% 计算并绘制调制后信号频谱图
figure(4)
S_f = fftshift(fft(s_t));
f = -1/(2*dt):1/(length(S_f)*dt):(1/(2*dt)-1/(length(S_f)*dt));
plot(f, abs(S_f))
title('Spectrum of FM Signal s(t)')
xlabel('Frequency (Hz)')
ylabel('Amplitude (V)')

% 解调信号得到载波波形
y = s_t .* cos(2*pi*fc.*t);
[Y, ~] = butter(10, 2*fm/fc); % 设计低通滤波器
yc = 2*filter(Y, 1, y); % 进行低通滤波并恢复幅度
figure(5)
plot(t, yc)
title('Demodulated Carrier Wave yc(t)')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude (V)')

% 解调信号得到基带波形
y = s_t .* cos(2*pi*fc.*t);
Y = hilbert(y); % 对解调信号进行解析
ym = abs(Y); % 取模得到幅度
figure(6)
plot(t, ym)
title('Demodulated Baseband Wave ym(t)')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude (V)')

matlab对10.7MHz的FM信号进行采样和正交解调

以下为matlab代码实现：

1. 生成10.7MHz的FM信号

% 生成10.7MHz的FM信号
fs = 44.1e6; % 采样率
fc = 10.7e6; % 载波频率
fm = 500e3; % 调频频率
t = 0:1/fs:5/fm; % 信号时间长度
kf = 75e3; % 调频系数
m = cos(2*pi*fm*t); % 调频信号
s = cos(2*pi*fc*t + 2*pi*kf*cumsum(m)); % FM信号

2. 对FM信号进行采样

% 对FM信号进行采样
Ts = 1/fs; % 采样间隔
n = 0:Ts:5/fm; % 采样时间序列
xn = cos(2*pi*fc*n + 2*pi*kf*cumsum(m(1:length(n)))); % 采样信号

3. 对采样信号进行正交解调

% 对采样信号进行正交解调
fif = 10.7e6; % 中频频率
t = 0:Ts:5/fm; % 时间序列
xq = xn.*cos(2*pi*fif*t); % I路信号
xq = hilbert(xq)'; % Q路信号
xq = xq(1:length(t)); % 保证I、Q路信号长度相同

4. 绘制原始信号、采样信号和解调信号的时域波形和频谱图

% 绘制时域波形和频谱图
figure
subplot(3,2,1)
plot(t*1e3,s(1:length(t))); xlabel('Time(ms)'); ylabel('Amplitude'); title('原始信号');
subplot(3,2,2)
f = linspace(-fs/2,fs/2,length(t));
S = fftshift(abs(fft(s(1:length(t)))));
plot(f/1e6,S); xlabel('Frequency(MHz)'); ylabel('Amplitude'); title('原始信号的频谱');
subplot(3,2,3)
plot(n*1e3,xn); xlabel('Time(ms)'); ylabel('Amplitude'); title('采样信号');
subplot(3,2,4)
f = linspace(-fs/2,fs/2,length(n));
Xn = fftshift(abs(fft(xn)));
plot(f/1e6,Xn); xlabel('Frequency(MHz)'); ylabel('Amplitude'); title('采样信号的频谱');
subplot(3,2,5)
plot(t*1e3,xq); xlabel('Time(ms)'); ylabel('Amplitude'); title('解调信号');
subplot(3,2,6)
f = linspace(-fs/2,fs/2,length(t));
Xq = fftshift(abs(fft(xq)));
plot(f/1e6,Xq); xlabel('Frequency(MHz)'); ylabel('Amplitude'); title('解调信号的频谱');

运行结果如下图所示：