AM信号的时域波形和频谱

前言

通电第一次实物实验匆匆忙忙做完后，开始怀着无语的心情写实验报告，结果发现第一个实验里AM波就有些步骤漏做了，因此也没有数据和现象。缺失的其实不是什么重要内容，不过是当AM各个参数调整时得到的波形的变化，寻思着干脆Matlab仿真一下得了。不过其实这些工作也完全可以忽略，因为直接看着AM的公式也能想出来这些变化。

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实验要求：

用信号源产生AM信号，参数：

调幅系数ma=70%,

载波频率f_c = 2MHz

载波幅度V_cm=1V

调制信号频率f_Ω = 2K

在示波上观察此AM信号，分别微调ma、f_c、V_cm和f_Ω。

• 在示波器上观察此AM信号的变化情况；
• 在频谱仪上观察此AM信号的变化情况，记录载波功率、载波频率、边带功率和所占带宽。

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%============AM调制时域===========
%============批量注释ctrl+R=========
t=0:0.00000001:0.01;%注意这里间隔的取法，因为载波频率太高，为了满足采样定理，t的间隔的倒数就是采样频率，需要大于2倍信号频率
m1=0.7*cos(2*pi*2000*t);
m2=0.5*cos(2*pi*2000*t);%减小ma调幅深度，结果发现只有包络幅度减小
m3=0.7*cos(2*pi*1000*t);%减小调制信号频率，结果发现整个波形都展宽了
% figure(1);
% plot(t,m1);
% xlabel('t');ylabel('m(t)'); 

A=1;
wc1=2*pi*2000000;%载波频率
wc2=2*pi*50000;%减小载波频率，结果发现微调还看不出变化，调大点就发现载波频率和包络形状无关，只影响波形振荡的速率
am1=(A+m1).*cos(wc1.*t);
am2=(A+m2).*cos(wc1.*t);%减小ma调幅深度
am3=(A+m1).*cos(wc2.*t);%减小载波频率
am4=(A+m3).*cos(wc1.*t);%减小调制信号频率

subplot(211);
plot(t,am1);grid;
xlabel('t');ylabel('am(t)');%ylim([-3,3]);
%========减小ma的图像=======
% subplot(212);
% plot(t,am2);grid;
%========减小fc的图像=======
% subplot(212);
% plot(t,am3);grid;
%========减小fB调制信号频率的图像=======
subplot(212);
plot(t,am4);grid;

%============AM调制频谱===========
t=0:0.00000001:0.01;%注意这里间隔的取法，因为载波频率太高，为了满足采样定理，t的间隔的倒数就是采样频率，需要大于2倍信号频率
m1=0.7*cos(2*pi*2000*t);
m2=0.5*cos(2*pi*2000*t);%减小ma调幅深度
m3=0.7*cos(2*pi*1000*t);%减小调制信号频率

A=1;%载波幅度
wc1=2*pi*2000000;%载波频率
wc2=2*pi*1000000;%减小载波频率
am1=(A+m1).*cos(wc1.*t);%原AM波
am2=(A+m2).*cos(wc1.*t);%减小ma调幅深度
am3=(A+m1).*cos(wc2.*t);%减小载波频率
am4=(A+m3).*cos(wc1.*t);%减小调制信号频率

AM1=fft(am1);
AM2=fft(am2);
AM3=fft(am3);
AM4=fft(am4);

N1=length(am1);
N2=length(am2);
N3=length(am3);
N4=length(am4);
fs=1/0.00000001;
%========原AM信号幅频图像=======
%plot((0:N1-1)*fs/N,abs(AM1));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);%这里的横坐标已经对fft横坐标进行变换了，就是真实的模拟频率
%========减小ma的幅频图像=======
%plot((0:N2-1)*fs/N,abs(AM2));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);
%========减小fc的幅频图像=======
plot((0:N3-1)*fs/N,abs(AM3));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);
%========减小fB调制信号频率的幅频图像=======
%plot((0:N4-1)*fs/N,abs(AM4));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);

好笑的是一开始我甚至连载波信号时域波形都画不出来。因为我的t的间隔设的太大，根本不满足采样要求，甚至怀疑是Matlab支持不了这么高的频率（让人窒息的想法）。摘录一下查找原因过程中得到的解答，「看到“波”，采样率至少也是要2倍最高频率啊。还有视觉效果要好的话，显示长度不要超过...s」