AM信號的時域波形和頻譜

前言

通電第一次實物實驗匆匆忙忙做完后，開始懷着無語的心情寫實驗報告，結果發現第一個實驗里AM波就有些步驟漏做了，因此也沒有數據和現象。缺失的其實不是什么重要內容，不過是當AM各個參數調整時得到的波形的變化，尋思着干脆Matlab仿真一下得了。不過其實這些工作也完全可以忽略，因為直接看着AM的公式也能想出來這些變化。

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實驗要求：

用信號源產生AM信號，參數：

調幅系數ma=70%,

載波頻率f_c = 2MHz

載波幅度V_cm=1V

調制信號頻率f_Ω = 2K

在示波上觀察此AM信號，分別微調ma、f_c、V_cm和f_Ω。

• 在示波器上觀察此AM信號的變化情況；
• 在頻譜儀上觀察此AM信號的變化情況，記錄載波功率、載波頻率、邊帶功率和所占帶寬。

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%============AM調制時域===========
%============批量注釋ctrl+R=========
t=0:0.00000001:0.01;%注意這里間隔的取法，因為載波頻率太高，為了滿足采樣定理，t的間隔的倒數就是采樣頻率，需要大於2倍信號頻率
m1=0.7*cos(2*pi*2000*t);
m2=0.5*cos(2*pi*2000*t);%減小ma調幅深度，結果發現只有包絡幅度減小
m3=0.7*cos(2*pi*1000*t);%減小調制信號頻率，結果發現整個波形都展寬了
% figure(1);
% plot(t,m1);
% xlabel('t');ylabel('m(t)'); 

A=1;
wc1=2*pi*2000000;%載波頻率
wc2=2*pi*50000;%減小載波頻率，結果發現微調還看不出變化，調大點就發現載波頻率和包絡形狀無關，只影響波形振盪的速率
am1=(A+m1).*cos(wc1.*t);
am2=(A+m2).*cos(wc1.*t);%減小ma調幅深度
am3=(A+m1).*cos(wc2.*t);%減小載波頻率
am4=(A+m3).*cos(wc1.*t);%減小調制信號頻率

subplot(211);
plot(t,am1);grid;
xlabel('t');ylabel('am(t)');%ylim([-3,3]);
%========減小ma的圖像=======
% subplot(212);
% plot(t,am2);grid;
%========減小fc的圖像=======
% subplot(212);
% plot(t,am3);grid;
%========減小fB調制信號頻率的圖像=======
subplot(212);
plot(t,am4);grid;

%============AM調制頻譜===========
t=0:0.00000001:0.01;%注意這里間隔的取法，因為載波頻率太高，為了滿足采樣定理，t的間隔的倒數就是采樣頻率，需要大於2倍信號頻率
m1=0.7*cos(2*pi*2000*t);
m2=0.5*cos(2*pi*2000*t);%減小ma調幅深度
m3=0.7*cos(2*pi*1000*t);%減小調制信號頻率

A=1;%載波幅度
wc1=2*pi*2000000;%載波頻率
wc2=2*pi*1000000;%減小載波頻率
am1=(A+m1).*cos(wc1.*t);%原AM波
am2=(A+m2).*cos(wc1.*t);%減小ma調幅深度
am3=(A+m1).*cos(wc2.*t);%減小載波頻率
am4=(A+m3).*cos(wc1.*t);%減小調制信號頻率

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信號幅頻圖像=======
%plot((0:N1-1)*fs/N,abs(AM1));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);%這里的橫坐標已經對fft橫坐標進行變換了，就是真實的模擬頻率
%========減小ma的幅頻圖像=======
%plot((0:N2-1)*fs/N,abs(AM2));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);
%========減小fc的幅頻圖像=======
plot((0:N3-1)*fs/N,abs(AM3));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);
%========減小fB調制信號頻率的幅頻圖像=======
%plot((0:N4-1)*fs/N,abs(AM4));grid;ylim([0,6e5]);xlim([0,3e6]);

好笑的是一開始我甚至連載波信號時域波形都畫不出來。因為我的t的間隔設的太大，根本不滿足采樣要求，甚至懷疑是Matlab支持不了這么高的頻率（讓人窒息的想法）。摘錄一下查找原因過程中得到的解答，「看到“波”，采樣率至少也是要2倍最高頻率啊。還有視覺效果要好的話，顯示長度不要超過...s」