噪声调幅与调频干扰信号仿真分析.docx
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噪声调幅与调频干扰信号仿真分析
声调幅与调频干扰信号仿真分析
噪声调幅与调频干扰信号仿真分析
一、噪声调幅干扰信号时域表达式和功率谱仿真分析
噪声调幅干扰信号的时域表达式为:
其中,调制噪声
为零均值,方差为
,在区间
分布的广义平稳随机过程,
为
均匀分布,且为与
独立的随机变量,
,
为常数。
噪声调幅定理:
式中,
为调制噪声
的相关函数。
噪声调幅信号的总功率为:
它等于载波功率(
)与调制噪声功率(
)一半的和。
其又可改写为:
式中,
,为载波功率;
,为有效调制系数。
噪声调幅信号的功率谱可由噪声调幅定理经傅立叶变换求得:
式中,
为调制噪声的功率谱,第一项代表载波的功率谱,后两项代表调制噪声功率谱的对称平移。
用MATLAB仿真分析:
程序:
%噪声调幅干扰
functiony=noiseAM(u0,N,wpp);
ifnargin==0
wpp=0;u0=1;
end
fj=35e6;fs=4*fj;Tr=520e-6;
t1=0:
1/fs:
3*Tr-1/fs;N=length(t1);
u=wgn(1,N,wpp);
df1=fs/N;n=0:
N/2;f=n*df1;
wp=10e6;
ws=14e6;
rp=1;rs=60;
[n1,wn1]=buttord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),rp,rs);
[b,a]=butter(n1,wn1);
u1=filter(b,a,u);
p=0.1503*mean((u1.^2));
figure
subplot(2,2,1),plot(t1,u1),title('噪声调制波形');axis([0,0.05e-4,-2,2])
subplot(2,2,2),j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N)))
title('调制噪声功率谱');
rand('state',0);
y=(u0+u1).*cos(2*pi*fj*t1+2);
p=(1/N)*sum(y.^2);
subplot(2,2,3),plot(t1,y),title('噪声调幅干扰时域波形');axis([0,0.05e-4,-2,2])
subplot(2,2,4),J=fft(y);plot(f,10*log10(abs(J(n+1))))
title('已调波功率谱');
结果:
二、噪声调幅干扰信号时域表达式和功率谱仿真分析
噪声调频干扰信号的时域表达式为:
其中,调制噪声
为零均值、广义平稳的随机过程,
为
均匀分布,且与
相互独立的随机变量,
为噪声调频信号的幅度,
为噪声调频信号的中心频率,
为调频斜率。
式中,
为调幅函数
的方差,其为
式中
为
的自相关函数,它可由调制噪声
的功率谱
变换求得。
设其具有带限均匀谱,如下式所示:
则
的功率谱
为
式中,
为调制噪声的谱宽,
为有效调频指数,其中
为有效调频带宽。
噪声调频信号功率谱的表达式为:
当
时,由噪声调频信号功率谱表达式可得:
当
时,由噪声调频信号功率谱表达式可得:
用MATLAB仿真分析:
程序:
%噪声调频干扰
functiony=noiseFM(uj,mf,wpp);
ifnargin==0
uj=1;mf=0.6;
wpp=6;
end
fj=35e6;fs=4*fj;Tr=520e-6;
bj=10e6;
t1=0:
1/fs:
3*Tr-1/fs;N=length(t1);
u=wgn(1,N,wpp);
df1=fs/N;n=0:
N/2;f=n*df1;
wp=10e6;
ws=13e6;
rp=1;rs=60;
[Nn,wn]=buttord(wp/(30e6/2),ws/(30e6/2),rp,rs);
[b,a]=butter(Nn,wn);
u1=filter(b,a,u);
figure
subplot(2,2,1),plot(t1,u1),title('调制噪声波形');axis([0,0.05e-4,-6,6])
subplot(2,2,2),j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N)))
title('调制噪声功率谱');
i=1:
N-1;ss=cumsum([0u1(i)])
ss=ss*Tr/N;
y=uj*cos(2*pi*fj*t1+2*pi*mf*bj*ss+100);
p=(1/N)*sum(y.^2)
subplot(2,2,3),plot(t1,y),title('噪声调频干扰时域波形')
axis([0,0.05e-4,-1.5,1.5])
subplot(2,2,4),J=fft(y);plot(f,(abs(J(n+1))))
title('噪声调频干扰已调波功率谱')
结果:
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- 噪声 调幅 调频 干扰 信号 仿真 分析