基于ADM自适应增量调制算法的matlab性能仿真

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1.课题概述

       基于ADM自适应增量调制算法的matlab性能仿真,对比ADM和DM两种增量调制算法,最后输出解调后输出和参考输入之间的信噪比。

 

2.系统仿真结果

1.jpeg

2.jpeg

3.jpeg  

 

3.核心程序与模型

版本:MATLAB2022a

`% 输入和预测输出比较 

figure; 

subplot(2,2,1); 

plot(t,Xref1);              % 绘制输入信号 

title('Delta调制'); 

xlabel('Time(s)'); 

ylabel('幅度(V)'); 

hold on; 

stairs(t,DM_pred,'r');       % 绘制增量调制预测输出 

legend('Input', 'DM预测输出'); 

 

% 输入和解调输出比较 

subplot(2,2,3); 

plot(t,Xref1);              % 绘制输入信号 

title('Delta解调'); 

xlabel('Time(s)'); 

ylabel('幅度(V)'); 

hold on; 

plot(t, DM_dec,'r');       % 绘制增量解调输出 

legend('Input', 'DM解调'); 

 

% ADM输入和预测输出比较 

subplot(2,2,2); 

plot(t,Xref1);              % 绘制输入信号 

title('ADM调制'); % 注意:标题应该是ADM Modulation 

xlabel('Time(s)'); 

ylabel('幅度(V)'); 

hold on; 

stairs(t,ADM_pred,'r');      % 绘制ADM调制预测输出 

legend('Input', 'ADM预测输出'); 

 

% 输入和解调输出比较 

subplot(2,2,4); 

plot(t,Xref1);              % 绘制输入信号 

title('ADM解调'); % 注意:标题应该是ADM Modulation 

xlabel('Time(s)'); 

ylabel('幅度(V)'); 

hold on; 

plot(t, ADM_dec,'r');      % 绘制ADM解调输出 

legend('Input', 'ADM解调'); 

 

 

 

 

SNR2  =[SNR21,SNR22];

 

figure;

bar([SNR1;SNR2]);

ylabel('SNR');

legend('Delta调制','ADM调制');

figure; 

plot(t,Xref2,'b');              % 绘制输入信号 

hold on; 

plot(t, DM_dec,'k');       % 绘制增量解调输出 

hold on; 

plot(t, ADM_dec,'r');      % 绘制ADM解调输出 

xlabel('Time(s)'); 

ylabel('幅度(V)'); 

legend('输入参考', 'DM调制', 'ADM调制');

title('阶跃输入对比');

20`

 

4.系统原理简介

        自适应增量调制(Adaptive Delta Modulation,ADM)是一种模拟信号到数字信号的转换技术,属于增量调制的一种改进形式。它根据输入信号的斜率变化自适应地调整量化步长,从而更有效地跟踪信号的快速变化。

 

4.1 ADM自适应增量调制算法简介

        ADM试图通过动态调整量化步长(Delta)来跟踪输入信号的斜率变化。当输入信号的斜率增加时,步长也增加;当斜率减小时,步长也减小。

工作过程:

初始化:设定初始步长Delta_0和一个预测值(通常是0)。

在每个采样时刻,计算当前采样值与预测值之差。

根据这个差值,调整预测值和可能的步长。

输出调整后的预测值作为数字化后的信号。

步长调整规则:

如果当前采样值与预测值的差超过了某个阈值(通常与步长相关),则调整预测值,并可能增加步长。

如果差值较小,则只调整预测值,并可能减小步长。

 

 

4.2MATLAB中实现ADM算法

在MATLAB中实现ADM算法,通常涉及以下步骤:

 

定义输入信号(如正弦波、方波等)。

初始化算法参数(如初始步长、步长调整参数等)。

实现算法逻辑,包括步长调整和预测值更新。

对输出信号进行性能评估(如计算SNR、绘制波形图等)。